Trung Quốc đã thử nghiệm thành công robot nội địa đầu tiên có khả năng khoan ba chiều và giám sát tại chỗ theo thời gian thực bên trong các tầng địa chất đáy biển sâu. Thành công này đánh dấu một bước tiến đáng kể trong công nghệ thăm dò đại dương sâu của đất nước tỷ dân.
Thử nghiệm xác nhận khả năng khoan và giám sát
Theo tờ China Daily, robot này được phát triển bởi Cục Khảo sát Địa chất Biển Quảng Châu (GMGS), trực thuộc Cục Khảo sát Địa chất Trung Quốc và hoạt động trong khuôn khổ Bộ Tài nguyên Thiên nhiên. Hệ thống robot này gần đây đã hoàn thành một cuộc thử nghiệm ở độ sâu 1.264 mét, đạt được tất cả các mục tiêu hiệu suất theo thiết kế.
Trong quá trình thử nghiệm, hệ thống đã khoan vào các tầng địa chất đáy biển được nhắm mục tiêu đồng thời thu thập dữ liệu địa chất và hóa học theo thời gian thực từ bên trong các tầng đá.
Robot đã thu thập hơn 2.000 bộ dữ liệu, bao gồm các phép đo nồng độ khí metan, mức oxy hòa tan và thông tin cấu trúc dưới lòng đất. Các nhà nghiên cứu cho biết dữ liệu này sẽ giúp cải thiện sự hiểu biết về điều kiện địa chất trong khu vực thử nghiệm và hỗ trợ công tác thăm dò đáy biển sâu trong tương lai.
Zhu Yangtao, kỹ sư của GMGS và phó trưởng dự án robot, trả lời phỏng vấn với tờ China Daily cho biết hệ thống này có thể khoan tự do bên trong các tầng địa chất dưới đáy biển đồng thời tự định vị và tránh các chướng ngại vật như đá hoặc mảnh vụn sinh học.
Được thiết kế để hoạt động bên trong các tầng địa chất đáy biển.
Với chiều cao khoảng 2,5 mét và trọng lượng khoảng 110 kg, robot này kết hợp cơ chế khoan với nhiều cảm biến tích hợp, cho phép nó hoạt động bên trong đáy biển thay vì chỉ ở trên đáy đại dương.
Theo CGTN, hệ thống này hỗ trợ giám sát tại chỗ đa thông số, quy mô lớn và kéo dài, cho phép các nhà nghiên cứu thu thập dữ liệu liên tục trực tiếp từ bên trong các tầng địa chất dưới lòng đất. Cách tiếp cận này khác với các phương pháp khoan và giám sát biển sâu truyền thống, thường dựa vào các giàn khoan cố định hoặc lấy mẫu trên bề mặt với phạm vi phủ sóng không gian hạn chế.
Ông Zhu tiết lộ sai số định vị ba chiều của robot vẫn ở mức dưới 0,3 mét trên phạm vi hoạt động 200 mét, trong khi tỷ lệ thành công tránh chướng ngại vật đạt 99,5%.
Điều hướng, trí tuệ nhân tạo và thiết kế mô phỏng sinh học
Để đối phó với các điều kiện khắc nghiệt ở đáy biển sâu, bao gồm nhiệt độ thấp, độ mặn cao, áp suất cực lớn và địa chất không ổn định, nhóm nghiên cứu đã trang bị cho robot các thuật toán trí tuệ nhân tạo, hệ thống dẫn đường quán tính và định vị hỗ trợ bằng tín hiệu từ trường.
Các hệ thống này cho phép robot tự động lập kế hoạch lộ trình, duy trì vị trí chính xác và thích ứng với các điều kiện thay đổi dưới lòng đất trong quá trình khoan dưới đáy biển.
Robot này cũng có cấu trúc mô-đun, đa phân đoạn, lấy cảm hứng từ cách giun đất di chuyển trong đất. Ông Zhu nhấn mạnh thiết kế mô phỏng sinh học này cho phép hệ thống thay đổi hướng tự do và di chuyển theo nhiều hướng khác nhau trong các lớp trầm tích, cải thiện khả năng di chuyển và kiểm soát trong các hoạt động dưới lòng đất.
Khai thác tài nguyên và sử dụng trong tương lai
Các tầng địa chất dưới đáy biển sâu được cho là chứa các nguồn tài nguyên có tầm quan trọng chiến lược, bao gồm khí hydrat tự nhiên, các nguyên tố đất hiếm dưới đáy biển sâu và các khối đa kim loại. Trong quá khứ, việc thăm dò an toàn và bền vững các nguồn tài nguyên này bị hạn chế bởi sự thiếu hụt các công nghệ di động, ít gây xáo trộn, có khả năng giám sát tại chỗ theo thời gian thực.
Nhóm nghiên cứu GMGS cho biết robot mới được phát triển để giải quyết những thiếu sót này bằng cách kết hợp khoan, cảm biến và điều hướng tự động trong một hệ thống duy nhất. Các nhà nghiên cứu dự định sẽ tiếp tục nâng cao hiệu suất của robot để thích ứng với các môi trường phức tạp hơn. Theo China Daily, hệ thống này dự kiến sẽ hỗ trợ các nhiệm vụ thăm dò tài nguyên biển sâu trong tương lai và đóng góp vào chương trình khoan khoa học biển sâu quốc gia của Trung Quốc.
Robot này cũng sẽ cung cấp hỗ trợ công nghệ cho chiến lược nghiên cứu đại dương sâu của đất nước, khi Trung Quốc tiếp tục mở rộng khả năng thám hiểm dưới nước.
