|
Scarlet Knight; el submarino sin motor
Hace sólo unos días llegaba a las costas de Bayona
el mini submarino amarillo de la universidad de Rutgers en New
Jersey, USA, tras un viaje trasatlántico y sin escalas de 215 días
de duración.
El “Scarlet
Knight” también conocido como RU27 es un pequeño robot de 59
kilos de peso y de 2,4 metros de largo capaz de avanzar en el mar
sin motor ni hélice propulsora. Para conseguirlo cambia su
flotabilidad inundando una pequeña cámara, no más grande que un
pequeño vaso de agua, lo cual hace que se hunda. Pero no se hunde
a plomo! Gracias a sus dos pequeñas aletas, mientras se hunde va
avanzando hasta alcanzar unos 200 metros de profundidad. Entonces
un pequeño pistón recupera el volumen de la cámara inundada lo
cual produce una flotabilidad positiva que hace que el submarino
emerja a la superficie mientras continua avanzando igual que lo
hizo al hundirse. En la cola un pequeño timón de dirección ayuda a
mantener el rumbo deseado para avanzar en la dirección correcta.
Este tipo de
submarinos son conocidos genéricamente como “Slocum Gliders” en
honor a Joshua Slocum el primer navegador solitario que dio
la vuelta al mundo en un pequeño velero en 1895 ¡cuando aún no
existía ni la luz eléctrica! “Glider” hace referencia al modo de
“planeo” en que avanza el robot milla a milla de forma incansable.
En su camino
ondulante hacia arriba y hacia abajo, el submarino va tomando
datos de temperatura del agua y salinidad a cada presión, es decir
a cada profundidad.
Estos datos
son transmitidos a través de telefonía Iridium al
teléfono de la universidad cuando está en la superficie. Sin
hélice propulsora ni motor eléctrico de propulsión, se consigue un
ahorro energético descomunal. Sus 20 kilos de baterías, le permiten desplazarse durante
200 o más días mientras cruza el Océano Atlántico a través de
7.000 kilómetros de distancia.
Con estas mismas baterías, el
submarino sólo podría navegar durante 3 días en caso de utilizar
un motor con hélice propulsora convencional. La velocidad
horizontal alcanzada es de sólo un nudo, suficiente para hacer una
media de más de 20 millas náuticas diarias a las que se suman la
velocidad de las corrientes marinas. Por ello es importante ir
dirigiendo a Scarlet a través de la Corriente del Golfo que le
hace avanzar a mucha más velocidad.
En el
proyecto colaboran otras universidades y en España le apoyan la
DGMM así como la Universidad de las Palmas. La información
conseguida puede ayudar a comprender el cambio climático, o
conocer cómo los
remolinos marinos inciden en la circulación de los mares o cómo
evoluciona el contenido calórico del océano.
La universidad de Rutgers
(USA) posee ahora unos 20 submarinos planeadores que por su
forma de torpedo han generado algunas curiosas anécdotas. En una
ocasión uno de ellos fue “pescado” por un aficionado Australiano a
la náutica de recreo que avisó a la policía de su “peligroso”
hallazgo con mucho miedo a una posible explosión del amarillo
"torpedo".
El año
pasado un aparato similar, el RU17 lanzado también desde las costa
de Nueva Jersey desapareció en las Islas Azores tras alcanzar la
mitad de su ruta y posiblemente a causa de una filtración que lo
llevó al fondo sin posibilidad de subir de nuevo a la superficie.
El nuevo modelo, goza de una pintura antifouling a base de
silicona que no contamina con biocidas y lleva instaladas baterías
de litio en vez de las anteriores que eran alcalinas.
Robots
propulsados por esta tecnología podrían sustituir parcialmente el
trabajo que realizan algunos buques oceanográficos, con un coste
mucho menor. Eso sin tener en cuenta otras ventajas, como que
elimina el factor meteorológico que demora las misiones actuales.
El submarino tiene volumen y capacidad para llevar otros tipos de
sensores de tal forma que mientras “planea” por los mares pueda medir
otros datos del océano.
|
Un planeador
trasatlántico
¿Cómo avanza el planeador?
Casi
todos los submarinos utilizan una hélice para la propulsión.
Así avanzan rápidamente pero requieren mucha energía para
mantener su velocidad. Slocum no tiene la capacidad de
baterías para cruzar el Atlántico de este modo y se quedaría
sin pilas a cabo de unos pocos días.
En vez
de ello, Slocum cambia su flotabilidad lo que hace
que se hunda para posteriormente regresar a la superficie desde una profundidad de
varios cientos de metros. Pero en este movimiento el
submarino avanza a la par que se hunde o emerge. Para ello
se utilizan dos pequeñas alas que le hacen planear y avanzar
de la misma forma en que lo hacen los planeadores en el
aire.
¿Hasta que profundidad baja?
Los
submarinos Slocum Gliders navegan a una media de entre los 5
metros de profundidad y los 100 metros bajo la superficie
del océano. Sin embargo Scarlet Knight puede hacer
inmersiones hasta los 200 metros de profundidad gracias a su
nueva bomba de flotabilidad. Los sensores de presión miden a
que distancia se encuentra de la superficie para invertir el
ciclo de subida/bajada.
¿Qué dimensiones y peso tiene el planeador?
Unos
60 kilos de los cuales el 40% corresponden a las nuevas
baterías de litio. En total 24 kilos de baterías que
alimentan a todos los sistemas digitales y eléctricos. Tiene
un volumen de 59,1 litros que hacen que su densidad sea
idéntica a la del agua de mar del Atlántico Norte. En total
mide 2,4 metros de longitud y en la popa lleva un timón de
dirección en donde está la antena del teléfono satelitar. El
submarino puede ser manipulado por sólo dos personas lo cual
facilita mucho las labores de lanzamiento y mantenimiento en
el mar.
¿Qué datos toma Scarlet?
Scarlet Knight toma la temperatura y salinidad a diferentes
profundidades y para cada punto por el que navega. Mediante
modelos matemáticos es posible deducir con esa información,
la densidad y las corrientes marinas. Se conoce muy poco lo
que ocurre bajo la primerísima capa del océano, que es la
información que suministran la radio-boyas, los buques y los
satélites de observación. Los datos recopilados por los
Slocum Gliders ayudan a los científicos a comprender y crear
nuevos modelos matemáticos del océano que a su vez
permitirán ayudar a responder otras cuestiones relacionadas
con la vida marina y el clima en la tierra. Algunos
planeadores pueden llevar otro tipo de sensores como
medidores de clorofila marina, sedimentos, presencia de
mareas de algas rojas venenosas, o escuchar incluso por
sonar los movimientos de peces. Pero todos estos sensores
“tragan” muchos amperios y por eso no están montados en la
actual misión del Scarlet Knight.
¿Cómo llama a “casa” el planeador?
Bueno,
con un teléfono satelital normal y corriente al que se ha
conectado una antena externa montada en el timón direccional
de la cola. El planeador puede programarse para que llame a
casa con la frecuencia que sea deseada. Actualmente
descarga los datos medidos, que se conjugan con las
posiciones GPS tomadas entre inmersión e inmersión. Un
pequeño programa informático interpola las dos posiciones
entre dos inmersiones consecutivas y asigna las posiciones
estimadas a cada toma de datos efectuada bajo el agua.
Generalmente Scarlet llega a la superficie y llama a casa
cada 6 horas.
|
Artículos relacionados:
-
Minisubmarino Triton
3300
|
