Badania głębinowe już niedługo w zasięgu większości archeologów
Dzięki projektowi ARROWS, dofinansowani ze środków UE naukowcy zmieniają status głębinowych badań archeologicznych z ryzykownego i nieosiągalnego przedsięwzięcia w elastyczne i przystępne rozwiązanie. Kiedy Platon po raz pierwszy odniósł się do mitu Atlantydy prawdopodobnie nie spodziewał się, że tajemnicza wyspa będzie wzniecać dyskusje i stanowić pożywkę dla wyobraźni ludzi przez ponad 2 000 lat. Jednak legendy, jakimi obrosła Atlantyda, mówią wiele o tajemnicach, które nadal spowijają dno morskie na Ziemi. Podczas gdy nasze morza i oceany usiane są nietkniętymi stanowiskami podwodnymi i wrakami statków, na drodze do odkryć archeologicznych i naukowych nadal stoją bariery logistyczne i finansowe, stąd tak bardzo potrzebne są tanie i elastyczne rozwiązania. Aby pobudzić prace badawcze w tym obszarze, projekt ARROWS (Archaeological Robot systems for the World’s Seas) o wartości 4 mln EUR przejmuje pałeczkę dokładnie tam, gdzie technologie bezpieczeństwa wojskowego i morskie technologie ropy naftowej i gazu ustąpiły pola, budując podwodne pojazdy badawcze dostosowane do potrzeb i oczekiwań archeologów głębinowych. Od rozpoczęcia prac nad projektem we wrześniu 2012 r., konsorcjum liczące 10 partnerów opracowało trzy nowe, autonomiczne pojazdy podwodne (AUV), w tym U-CAT – robota o dużych możliwościach manewrowania, zainspirowanego żółwiami, którego zaprojektowano do penetrowania wraków statków. Pojazdy AUV i ich specjalne komponenty kuszą zaletami takimi jak ograniczone wymiary i koszt misji, większa uniwersalność, niższa waga i bardziej ergonomiczny kształt. Benedetto Allotta, profesor robotyki na Uniwersytecie we Florencji i koordynator projektu ARROWS, szczegółowo przedstawia główne atuty opracowanych przez zespół technologii AUV, wyjaśnia proces demonstracji z aktywnym udziałem archeologów i omawia przyszłą komercjalizację zupełnie nowych AUV zbudowanych w ramach ARROWS. Jakie są główne cele ARROWS? Zadanie ARROWS polega na dostosowaniu i opracowaniu tanich technologii współdziałających AUV, aby znacząco obniżyć koszt operacji archeologicznych, obejmujących pełne spektrum kampanii archeologicznych. Metodologia ARROWS polega na rozpoznawaniu wymagań archeologów na poszczególnych etapach kampanii archeologicznych i proponowaniu/demonstrowaniu odpowiednich rozwiązań technologicznych. Jaką rolę odegrali archeologowie w ramach projektu ARROWS? Z jednej strony zadanie archeologów polegało na podaniu specyfikacji, której celem było określenie wymagań, jakie miały spełnić opracowywane technologie. Wymagania stawiane AUV, aby mogły być stosowane w archeologii, zostały zdefiniowane przez Archeologiczną Grupę Doradczą – radę, w skład której wchodzą europejscy archeologowie z konsorcjum ARROWS oraz spoza niego. Z drugiej strony archeologowie wspomagali nas w wyborze znaczących stanowisk/scenariuszy demonstracji. Czy napotkaliście jakiekolwiek problemy w czasie realizacji projektu i jak je rozwiązaliście? Z powodu niedostępności GPS pod wodą, jedna z głównych trudności związanych z korzystaniem z AUV na potrzeby archeologii podwodnej polegała na zadbaniu o prawidłowość georeferencji obrazów i sonogramów z podwodnych stanowisk. Wymagania dotyczące dokładności zgłaszane przez archeologów były rzędu jednego metra, co znacznie podniosło poprzeczkę. Kolejnym problemem, który wymagał rozwiązania pod wodą, aby stworzyć zespół współpracujących ze sobą heterogenicznych pojazdów, była komunikacja. Rozwiązanie zapewnił modem akustyczny, który jest znacznie wolniejszy i bardziej zawodny od powietrznej komunikacji radiowej. Jakie są najważniejsze, mocne strony U-CAT w porównaniu do innych robotów podwodnych? Robot U-CAT został zaprojektowany przez naszych estońskich kolegów z zamysłem stworzenia robota, który potrafi przedostawać się do nowoczesnych (metalowych) wraków. Główne atuty robota U-CAT to: niewielkie wymiary umożliwiające przechodzenie przez małe korytarze wewnątrz wraku; okrągły kształt bez wystających części, aby zminimalizować ryzyko utknięcia; niska waga i ergonomiczny kształt dla zapewnienia sterowalności z niewielkiej łodzi oraz bardzo dobra manewrowalność, aby sprawnie poruszać się po kajutach i korytarzach wraku. Co więcej koszt U-CAT jest wystarczająco niski, aby był przystępny dla archeologów, dzięki czemu ryzyko ekonomiczne jest niskie w razie utraty pojazdu. Robot U-CAT jest przyjazny dla użytkownika, do jego obsługi potrzebne jest specjalne przeszkolenie z robotyki, a możliwość korzystania z niego w trybie zdalnego sterowania (tryb ROV) jeszcze bardziej poszerza zakres potencjalnych zastosowań. W ramach projektu opracowane zostały także inne technologie. Czy może pan powiedzieć nam o nich nieco więcej? W ramach ARROWS powstały jeszcze dwa pojazdy: Pierwszy z nich to MARTA (Marine robotic tool for archaeology), pojazd AUV o umiarkowanym koszcie, zaprojektowany przez Uniwersytet we Florencji, posiadający modularną budowę elektromechaniczną. Modularność budowy polega na tym, że pojazd może zostać szybko – w ciągu kilku minut – zdemontowany i zmontowany ponownie z odmienną konfiguracją czujników (sonarowych lub optycznych). Podobnie bardzo szybko można wymienić akumulator. Pojazd ma kształt torpedy o średnicy (177 mm) mniejszej od istniejących, najlepiej sprzedających się mechanizmów i jest dosyć bogato wyposażony w czujniki nawigacyjne, aby skutecznie radzić sobie z wymaganiami nadawania precyzyjnych georeferencji. Jeżeli chodzi o wyposażenie w czujniki, to posiada dwie kamery cyfrowe i skierowany do przodu sonar. Niemniej można z łatwością zaprojektować i zamontować także inne moduły wyposażenia. Drugi AUV to pojazd A-Sized zaprojektowany przez Edgelab SRL, włoskie MŚP z siedzibą w La Spezia. Też ma kształt torpedy o średnicy jeszcze mniejszej niż MARTA (150 mm). Podejście Edgelab polegało na opracowaniu naprawdę taniego, „atrakcyjnego” i łatwego do rozlokowania pojazdu, ale o ograniczonej sprawności. Waga pojazdu to około 15 kg, co znacznie upraszcza logistykę. Ten pojazd stanowi niezwykle interesującą i tanią opcję nie tylko dla archeologów, ale również dla naukowców. Poza samymi pojazdami, opracowane zostały także komponenty AUV przez inne MŚP z konsorcjum. W szczególności warto wspomnieć o narzędziu do delikatnego oczyszczania, które montuje się na istniejącym, większym AUV (Typhoon, opracowany przez Uniwersytet we Florencji). Zostało zbudowane wspólnie przez NESNE (Turcja) i AMT (Hiszpania), a testy przejdzie na Sycylii. Dbałość o przystępność technologii to jeden z nadrzędnych celów projektu. Jak udaje się ją zapewnić? Postanowiliśmy rozwiązać problem kosztownych pojazdów za pomocą zindywidualizowanych projektów innowacyjnych pojazdów, wyposażonych w minimalny zestaw drogich czujników nawigacyjnych. A-Sized to skrajna interpretacja tej koncepcji, która przełożyła się na naprawdę tani pojazd o ograniczonej sprawności, ale mający istotne zalety pod względem logistyki i rozlokowywania. Pojazd MARTA to bardziej kompromis między wymaganiami dotyczącymi kosztów, dokładności georeferencji i łatwości użytkowania, którego zaletą jest modularna struktura elektromechaniczna umożliwiająca różne konfiguracje pojazdu i wyposażenia. Przeprowadziliście testy na Morzu Śródziemnym i na Bałtyku. Czy jesteście zadowoleni z wyników? Zaprojektowanie i zbudowanie trzech nowych pojazdów od zera nie było łatwym zadaniem. Wykonanie podstawowych, aczkolwiek niezwykle ważnych zadań, mających umożliwić komunikację i współpracę między heterogenicznym zespołem pojazdów również nie było prostą sprawą. Do tej pory testy zostały przeprowadzone w Toskanii, Izraelu, Chorwacji i na Bałtyku. Wstępne wyniki są obiecujące. Ostateczne demonstracje są obecnie w przygotowaniu, a kampania na Egadach (Sycylia) została zaplanowana od 26 maja do 6 czerwca. Kolejne testy będą przeprowadzane w Estonii w drugiej połowie lipca. Z wielkim optymizmem wierzymy w powodzenie ostatecznych demonstracji ARROWS. Kiedy spodziewacie się, że technologie trafią na rynek? Spodziewamy się, że przynajmniej część technologii i pojazdów opracowanych w ramach ARROWS znajdzie się na rynku w ciągu najbliższych trzech lat. Więcej informacji: ARROWS http://www.arrowsproject.eu/
Kraje
Włochy