Uz sjevernu obalu Mauija, par podmornica u obliku torpeda izvodi zamršeni ples unutar vrtećeg stuba vode. Dok se eddie okreće u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, izvlačeći sediment i hranjive sastojke iz dubine, jedno od tih dugopodmorskih podvodnih autonomnih vozila strpljivo lebdi, skupljajući uzorke života mikroba u koloni, dok se drugi tjera u krugove, testirajući slanost i temperaturu vode. Na obližnjem brodu, oceanografi sa Sveučilišta na Havajima drže tabele i po potrebi prilagođavaju putanje vozila.
Projekt je suradnja između Sveučilišta na Havajima u Manoi, Instituta za ocean Schmidt i Instituta za istraživanje akvarija Monterey Bay (MBARI) za uzorkovanje vode, sekvenciranje genoma mikroskopskog života unutar njega i korištenje tih podataka za bolje razumijevanje okomiti slojevi vode unutar tih vrtloga i kako život u njima utječe na produktivnost oceana, uključujući prehrambeni lanac, proizvodnju i skladištenje ugljika. Mikrobi, uključujući fotosintezu fitoplanktona, mogu apsorbirati ugljični dioksid i povući ga duboko u ocean, ali također mogu proizvesti druge stakleničke plinove.
"Ovo nisu bitni igrači. Mikrobi u oceanu kontroliraju elementarne cikluse i čine osnovu za prehrambeni lanac. Općenito govoreći, u oceanu su zaista važni ", kaže Ed DeLong, profesor oceanografije na Sveučilištu na Havajima. "Mi pokušavamo razumjeti ovakvu fizičko-biološku interakciju, ovi vrtlozi koji se okreću, a koji mogu donijeti hranjive tvari i uzrokovati cvjetanje fitoplanktona. Ti vrtlozi vjerojatno mogu imati velik utjecaj na to koliko je ocean produktivan, koliko je biljnog svijeta vani, koliko dobre šume rastu. To je zaista teško proučiti, a nije baš dobro razumljivo. "
DeLong je zajedno sa profesorom sa Sveučilišta Havaji Daveom Karlom glavni istražitelj u prvom putovanju dugog dosega autonomnih podvodnih vozila. Iako je DeLong dugo proučavao mikrobne zajednice u oceanu, vrijeme i troškovi koji su uključeni u slanje broda na uzorke ograničili su količinu informacija koje može prikupiti. Uz financiranje fondacije Simons, on i Karl radili su s MBARI-om na dizajniranju vozila, koji su svoju prvu dvotjednu misiju završili 24. ožujka, a preostala su još samo dva tjedna. Ostat će u blizini ili u Eddieju, koji se trenutno okreće u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, stotinama kilometara sjeverno od Mauija. Iako koriste putovanje kao praksu za vozila, istraživači imaju za cilj da dobiju niz četverodimenzionalnih snimaka vode i mikroba kako bi pokazali kako se njihove zajednice i radnje vremenom mijenjaju.
Vozila su završila svoju prvu dvotjednu misiju i tek su ostala dva tjedna. (Thom Hoffman, Schmidt institut za ocean) Sa duljinom do 10 stopa i promjerom od 12 inča, roboti izgledaju dovoljno poput torpeda koji imaju oznaku "NIJE WEAPON". (Tim je napravio tri, ali su samo dva uvedena.) Jedan potporni pogon, pogonjen litijem ionske baterije, napunit će ih do 600 milja. Satelitska veza pomaže u kontroli manevara, a veći se paketi podataka prenose kad su vozila u dometu Wi-Fi ili mobilnih podataka. Smještena je u manjoj verziji komercijalno dostupnog procesora za uzorke okoliša (ESP) koji su izgradili inženjeri na MBARI.
Jim Birch, koji upravlja programom ESP na MBARI, također je pomogao u dizajniranju i izgradnji podvodnih vozila. To je uključivalo minimiziranje povlačenja i potrošnje energije, kao i implementaciju kliznog paketa baterija (za pomicanje mase naprijed / nazad i naginjanje nosa prema dolje ili gore) i vanjskog mjehura, proširivog s uljem, za promjenu uzgona. Uređaji se mogu brzo rasporediti kako bi se izvidio vrtlog koji se vidi sa satelita i mogu mirno putovati ispod oluje. Mogućnost neutralnog uzgona čini ih pogodnim za lebdenje u vrtlozima, ali to nije jedina situacija koja bi mogla biti korisna. Nude aktivnije alternative manje pokretnim uređajima, poput 4.000 plutajućih Argosa u obliku plutače, upravljanih od Kalifornijskog sveučilišta u San Diegu, koji se tonu i dižu u okomitu ravninu. Talasni jedrenjaci i jedri bespilotne letjelice krstare površinom, ali ne mogu pregledati dublje slojeve oceana. Oceanografska ustanova Woods Hole upravlja s nekoliko autonomnih vozila, uključujući i ona koja rone vrlo duboko i ona koja se kreću bez pogona, oslanjajući se na struju i mjehur ispunjen uljem sličan MBARI uređaju, s tim što je velika razlika kombinacija Havaja / MBARI vozila dugog dometa i ESP uzorkovanja. Postoji toliko mnogo bespilotnih podvodnih autonomnih vozila već da je 2012. godine The Economist objavio priču pod nazivom „20 000 kolega pod morem“ o plovnim pogonima na plovnim površinama poput one iz Woods Hole-a.
"Proučavanje oceana je poput proučavanja Marsa ili Jupitera", kaže Birch. "Možemo ući u njega malo češće, ali to je surovo, oštro okruženje i slanje robota koji mogu ostati na duže vrijeme u odnosu na ono što sada radimo, ogroman je skok. Ovo će transformirati oceanografiju. "
