無人船Saildrones出航，靠太陽能、風力就能航行萬里即時回傳海洋研究資料
2018-05-23
使用環保能源的Saildrone，以太陽能電池板維持感測器電力，並主要以風力作為推動無人船前進的動力，因此Saildrone一次出航便能持續數個月，航行1,000公里以上。
無人車和無人飛機不稀奇，現在還有無人船，這個名為Saildrone的無人船是為長時間收集資料而生，藉由使用太陽能以及風力可以執行長達12個月的航行，不只能精準收集海洋資料，還能即時回傳這些資料，使用者可以透過電腦或是手機接收，並且隨時更改航行方向前往下一個目標。
Saildrone的高適應性，甚至可以用來追蹤海豹捕食行為，美國國家海洋暨大氣總署（National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）的太平洋海洋環境實驗室（Pacific Marine Environmental Laboratory，PMEL）研究員Chris Meinig表示，透過Saildrone可以觀察到很多以前無法看到的現象。傳統的海洋監測方法，皆無法提供這麼靈活的機動性，在海洋鋒面或是漩渦區域，追蹤海豹追趕獵物。而這架搭載接近百公斤儀器的無人船，不只可以用來研究海洋物理、生物地球化學、二氧化碳現象，甚至研究聲學背向散射原理以及水中生物。
使用環保能源的Saildrone，以太陽能電池板維持感測器電力，並主要以風力作為推動無人船前進的動力，因此Saildrone一次出航便能持續數個月，航行1,000公里以上，並且收集的資料皆透過衛星即時傳送給營運商，而營運商也可以透過遙控，改變Saildrone的航行目的地，進一步調查任何海域。
無人駕駛的Saildrone可以做到很多傳統監測所無法做到的事，像是在2017年7月，PMEL和漁業研究人員就曾派出Saildrone進行一次遠行，前往北極調查海豹以及魚類，同時也收集了該區海洋的資料。夏天是北極短暫的無冰期，但是白令海以及北極海域環境仍然十分險惡，傳統北極監測除了高成本外，還受限於航行的範圍，但是Saildrone的再生能源可以讓它航行得更遠，而且不需要冒著人類無法承擔的高風險。
在極區時，一隻肥胖的斑點海豹爬上了Saildrone休息兩天，造成機體運作負擔過大，無法正常運作。
PMEL海洋學家Jessica Cross表示，透過Saildrone能夠取得更加完整的北極無冰期的狀況，過去北極監測船只能給出單一片段的資料。他表示，Saildrone在航行的過程採集到的資料，豐富的超過以往的紀錄，他們甚至對Saildrone收集到關於海洋二氧化碳的變異感到驚訝，一度以為是感測器壞掉，後來經過驗證才發現資料沒錯。只是連續採集的高解析度資料與片段採集的資料，呈現的樣貌完全不一樣。
在研究太平洋聖嬰現象的時候，Saildrone的高解析度資料再次驗證了這種情形。在北極圈之行後，PMEL又再次派出Saildrone，研究海洋與大氣交換二氧化碳的情形，這次Saildrone前往距離中美洲海岸約1,500英哩的地區，這邊被認為，海洋釋放二氧化碳到大氣中的作用最為旺盛。
不過，原本該海域其實已經部署了一個約由70個浮標組成的熱帶大氣海洋（Tropical Atmosphere Ocean，TAO）陣列，測量海洋溫度的以及二氧化碳的變化，用以監測聖嬰現象。但是TAO陣列分散式的部署設計，導致收集到資料整體精準度低，聖嬰現象與反聖嬰現象的寒冷水域與溫暖水域邊界十分模糊。
PMEL海洋學家Adrienne Sutton提到，藉由Saildrone的靈活性優勢，所收集來的高解析度資料剛好填補了這個空隙。Saildrone在2017年9月從加州啟航，至2018年4月為期8個月，期間航行了約一萬四千公里，所收集到的資料嚇呆研究人員，因為他們從沒料到海平面溫度的差距可以如此劇烈。
Saildrone雖然在監測海洋屬於極尖端的科技，但是目前研究主力仍是研究船，因為龐大的噸位能夠乘載更多的監測儀器，另外，海面上的浮標也能穩定提供詳細的資料，所以Saildrone的目的也並非取代這些現有的監測技術，而是達到相輔相成的作用。
工程師們也繼續設計下一代的Saildrone，由於Saildrone公司發現，在白令海附近的極地氣候無法提供Saildrone足夠的太陽能，當要進入熱帶海域經過無風帶，失去風力又沒有足夠電力，讓Saildrone難以抵抗洋流，因此他們計畫為Saildrone建造更大的帆來提供足夠的動力。
◎資料來源：iThome
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