為探究神祕「鯊魚火山」的極端環境,科學家出動了機器人。

(↑↑↑↑↑↑ )機器人與火山:「有時看火山噴發把東西炸飛,還挺好玩的」(獨家影片)

「鯊魚火山」(Sharkcano)可不是暑假賣座電影的片名,而是真實存在的一個地方。那裡在2015年一夕爆紅,因為國家地理探險隊的科學家發現,全世界最活躍的海底火山之一竟有鯊魚存活。當然,研究團隊很渴望能再次造訪並進一步研究,但該如何探究一個容易喪命其中的環境呢?當然是派機器人去囉。

「我們的目標是發送儀器到那裡蒐集有意義的資訊,但有時看火山噴發把東西炸飛也挺好玩的,」國家地理探險家、同時是海洋工程師的布瑞南.菲利普(Brennan Phillips)說。

菲利普和他2015年遠征隊的夥伴──昆士蘭大學的阿利斯泰爾.格林漢姆(Alistair Grinham)和昆士蘭科技大學的馬修.鄧巴賓(Matthew Dunbabin)──再度一起踏上冒險旅程,重新回到索羅門群島外海約32公里、位於太平洋中的卡瓦奇火山。

我們訪問菲利浦和鄧巴賓有關這次重返「鯊魚火山」的情形。以下是訪談摘要。

為什麼要把機器人送到全世界最活躍的海底火山之一呢?

布瑞南.菲利普:因為那很酷!同時,身為科學家,那也是為了要在火山噴發前的瞬間取得pH值、二氧化碳、溫度變化、酸度等數據。如果在這座火山做到了,在任何火山都能做到。

馬修.鄧巴賓:在看過某個朋友的卡瓦奇火山爆發驚人影片並且聽說地點多偏僻、環境條件多有挑戰之後,我們決定嘗試前往那裡。監測極端環境所面臨到的有趣問題是,無論你的系統建立得多好或花了多少錢,火山爆發時非常可能將一切摧毀。因此,為了開始增進我們對於這些環境的了解,你必須開發低成本的監測工具──能發揮測量功用卻又不會貴到讓你無法承受損失的風險。

(↑↑↑↑↑↑ )在海底火山裡發現鯊魚(獨家影片)

機器人的設計概念為何?

馬修.鄧巴賓:卡瓦奇位在索羅門群島的偏僻地點,旅行方式極為有限。所以你所設計的機器人必須可裝入能帶上雙水獺型飛機的登機行李箱。而且這些機器人可能只用一次。因此,我們盡可能壓低製造成本在數百美元以下。

布瑞南.菲利普:在這種情況下,我們利用一些在村落發現的舊PVC污水管。你只要再放上電子設備,哇喔,就成了一艘自動小船。

馬修.鄧巴賓:我喜歡叫它套管機器人。

 機器人裝有哪些儀器?可測量什麼?

馬修.鄧巴賓:較小型的機器人上有可用來蒐集火山口深度資訊的發聲測深機、水面溫度感測器、加速儀和攝影機。較大型的機器人則攜有溫室氣體監控感測器,並測量直接釋放至大氣的氣體以及物理性的空氣樣本。我們也有能蒐集水樣的簡單漂流機器人。

 這是否屬於機器人推廣活動的一部份?

布瑞南.菲利普:我們現在身處一個機器人復興的時代。許多人都有機會做出便宜的機器人,無論是飛的、游的或駕駛的。我們看到很棒的影片和資料呈現了過去科學家做不到的事。能參與其中真的很令人興奮。

 把機器人送到卡瓦奇火山內讓你們學到什麼?

馬修.鄧巴賓:我們發現火山口附近的表面pH值大幅下降、水溫比正常溫度高出10度,還有卡瓦奇排出很大量的溫室氣體。有個意想不到的結果是,火山噴發的強大力量促使來自火山口的新鮮物質嵌入機器人。這表示,我們可透過一種獨特的方式蒐集礦物樣本。

現在,我們正利用這些所學構思下次造訪時要進行的新實驗,例如:試圖把靠近火山口的衝擊波量化,以了解生活在這座火山周遭的遠洋魚類和鯊魚耐性為何。我們也正在設計可運送感測器並直接投入火山口的機器。

 在火山裡面發現鯊魚的感想如何?

布瑞南.菲利普:嗯,從科學的角度看來,那裡除了細菌外不該存活任何生物,原因有很多。第一,那裡的溫度極高且呈酸性,我們測量到數據了。第二,那裡擾動非常頻繁,使得水質相當混濁。這些條件都不利於魚類。是否有利於鯊魚,還要再討論。但我們在一次次火山噴發之間看見鯊魚在濁水快速的游進游出。所以,這是個目前仍無解的疑問。

「鯊魚火山」的影片公開播出後,很多研究鯊魚的科學家聯絡我,而且大家都認同「我們需要找到鯊魚,走吧!」故事尚未結束。無論如何,我們勢必得再回去。

(↑↑↑↑↑↑ )海底火山附近拍攝到難得一見的鯊魚

這麼近距離的研究全世界最活躍的海底火山之一是什麼感覺?

布瑞南.菲利普:船真的震動得很厲害,在胸腔內特別有所感覺。就像巨雷剛好劈在你旁邊。得以毫髮無傷的準備回家時,我鬆了一口氣。我想著:「沒錯,今天很愉快、很棒,現在讓我們離開這裡吧。」

撰文:Nora Rappaport

編譯:張亦葳