遠隔操作された実験室は海底2.5kmで形成されています – Ars Technica

1962年、フランスのマルセイユ沿岸の水深10メートルに世界初の水中研究所であり、人間の生息地の一つが設立されました。 Conshelf 1プロジェクトは、週に2人を収容する鉄骨構造で構成されています。

60年以上が過ぎた今、マルセイユから遠くないところに別の水中実験室が建てられています。 今回は海と空の両方を研究します。 Conshelfの生息地とは異なり Laboratoire Sous-marin Provence Méditerranée （LSPM）は人が誘惑しません。 トゥーロン海岸から40kmの水深2,450mに位置するヨーロッパ初の遠隔操作水中実験室です。

海の下の物理学

現在、複数の機器に電力を供給してデータを取得できる3つのジャンクションボックスがLSPMの中核です。 それぞれ長さ6m、高さ2mの箱は、長さ42kmの電気光学ケーブルを介して土地の電源システムに接続されています。 このケーブルの光学部品は、ジャンクションボックスからデータを収集するために使用されます。

ジャンクションボックスの2つは、キロメートルキューブニュートリノ望遠鏡（KM3NeT）のORCAセクション専用です。 ORCAは2,070個の球体からなる3次元配列で構成されており、各球体には光電子増倍管と呼ばれる31個の検出器が含まれています。 この球は海底に固定された115本の列に配置され、ロックされたフロートによってしっかりと保持されます。 現在15本のラインが設置されています。

ORCAのツインサイトARCAは、シチリア海岸の水深3,400mに位置しています。 全体的に、ORCAとARCAサイトは1立方キロメートル以上の水を占めています。

「この巨大な検出器アレイは、南半球の空から出てくるニュートリノを検出することができます。 まれに [the neutrinos] 水分子と相互作用すると、海の深淵の暗闇の中で青みがかった光を放散します。 「この光を検出すると、ニュートリノの方向とエネルギーを測定できます。」

検知音

3番目のジャンクションボックスは、海底に固定された1kmの長さの2本の誘導ケーブルで構成される、いわゆるアルバトロスラインを含む海洋科学研究専用です。 このケーブルには、水温と海流、酸素、およびpHレベルを測定するセンサーがあります。

それだけ ジオアジュール研究所カーン近くに拠点を置く地球科学研究所である海底堆積物に配置された広帯域地震計を開発し、地震データをリアルタイムで収集することができます。 地震計に加えて、Geoazurの研究者たちは、長さ42kmの主要な電気光学ケーブルの光ファイバの1つを巨大な地震音響センサーアレイに変換しました。

これは従来のセンサではなく、光ファイバの製造中に生じるガラス欠陥である。 「これらの欠陥は、すべての光ファイバの格子に存在します。 これは、ガラスを加熱して引っ張るプロセスによるものです。 これらの欠陥の結果として、光の一部が送信機に送り返されます。 彼は地震波または音響波が光ファイバーを増減することによって内部の光の経路を変えると付け加えた。 Sladenは、「この変化を測定することで、地震波と音波の両方を測定できます」と述べた。

Sladenと彼のチームは、ガラス格子の欠陥を6,000個の仮想センサーに変換し、船舶や波で発生する地震や水中騒音に関するデータをリアルタイムで提供できます。

別の機器は、異なる周波数でクジラとイルカの音を検出して録音することができる水中リスナーの配列で構成されています。 このデータは、科学者がこのクジラがサイトを頻繁に訪問する頻度と音声行動を理解するのに役立ちます。

今後もっと

上記の機器が動作している間、すでに海底に設置されている実験室の他の機器は、今夏まで稼働および稼働すると予想されます。

その中で目立つのは地中海海洋研究所で開発したBathyBotというロボットで、キャタピラトラックのおかげで海底から移動することができます。 BathyBotには、温度、酸素、二酸化炭素濃度、現在の速度と方向、ならびに塩分と粒子濃度を測定するセンサーが装備されています。

海岸で制御され、統合カメラから案内されるこのロボットは、高さ2メートルの人工礁を登り、海底堆積物から離れた水の特性を測定することもできます。

同じ期間に動作を開始すると予想される他の装置には、放射能レベルを監視するガンマ線分光計と、深海生物の生物発光を測定する単一光子ステレオカメラが含まれる。

Coyleによると、深海の理解が不足しているため、「LSPMなどの設置はさまざまな現象の理解を向上させることができます」

「研究すべき重要な点は、地球温暖化の長期的な影響です。 LSPM観測は、すでにこの深さでも海水温度が上昇し、酸素レベルが低下したことを示しています。

Dhananjay Khadilkarはパリで活動するジャーナリストです。