ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பம்: அதீத அழுத்த சூழல்களை ஆராய்தல்

முடிவில்லா இருள் மற்றும் நொறுக்கும் அழுத்தம் கொண்ட ஆழ்கடல், பூமியின் கடைசி பெரும் எல்லைகளில் ஒன்றாக விளங்குகிறது. இந்தச் சூழலை ஆராய்ந்து புரிந்துகொள்வதற்கு, மகத்தான சக்திகளைத் தாங்கக்கூடிய மற்றும் தொலைதூர, சவாலான சூழ்நிலைகளில் நம்பகத்தன்மையுடன் செயல்படும் அதிநவீன தொழில்நுட்பம் தேவைப்படுகிறது. இந்த கட்டுரை, ஆழ்கடலின் அதீத அழுத்தச் சூழல்களை ஆராய உதவும் அதிநவீன தொழில்நுட்பங்களை ஆராய்கிறது, மேலும் அறிவியல் ஆராய்ச்சி, வள ஆய்வு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பில் அவற்றின் பயன்பாடுகளை எடுத்துக்காட்டுகிறது.

ஆழ்கடலின் அதீத அழுத்தத்தைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

கடலில் அழுத்தம் ஆழத்திற்கு ஏற்ப நேரியல் ரீதியாக அதிகரிக்கிறது. ஒவ்வொரு 10 மீட்டர் (சுமார் 33 அடி) இறக்கத்திற்கும், அழுத்தம் சுமார் ஒரு வளிமண்டல அழுத்தம் (atm) அதிகரிக்கிறது. கடலின் ஆழமான பகுதியான மரியானா அகழியில் உள்ள சேலஞ்சர் டீப், சுமார் 11,000 மீட்டர் (36,000 அடி) ஆழத்தை அடைகிறது, இங்கு அழுத்தம் 1,000 வளிமண்டலத்திற்கும் அதிகமாக உள்ளது - இது ஒரு சதுர மீட்டரில் 50 ஜம்போ ஜெட்களின் எடை அழுத்துவதற்குச் சமம். இந்த அதீத அழுத்தம் ஆழ்கடலில் இயங்கும் எந்த உபகரணத்திற்கும் அல்லது வாகனத்திற்கும் குறிப்பிடத்தக்க சவால்களை ஏற்படுத்துகிறது.

பொருட்கள் மற்றும் உபகரணங்கள் மீது அழுத்தத்தின் தாக்கம்

ஆழ்கடலின் மகத்தான அழுத்தம் பொருட்கள் மற்றும் உபகரணங்கள் மீது ஆழமான விளைவுகளை ஏற்படுத்தும்:

• அழுக்கம்: பொருட்கள் அழுத்தப்பட்டு, அவற்றின் இயற்பியல் பண்புகள் மற்றும் பரிமாணங்களை மாற்றலாம்.
• அரிமானம்: அழுத்தம் அரிமான விகிதங்களை துரிதப்படுத்தலாம், குறிப்பாக கடல் நீரில்.
• உள்வெடிப்பு: உள்வெடிப்பைத் தடுக்க, வெற்றிட அமைப்புகள் அல்லது உறைகள் வெளிப்புற அழுத்தத்தைத் தாங்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட வேண்டும்.
• முத்திரை செயலிழப்பு: அழுத்தம் முத்திரைகளைச் சேதப்படுத்தி, கசிவுகள் மற்றும் உபகரணங்கள் செயலிழப்புக்கு வழிவகுக்கும்.
• மின்சாரச் சிக்கல்கள்: உயர் அழுத்தம் மின்சாரக் கூறுகளின் மற்றும் மின்காப்புப் பொருட்களின் செயல்திறனைப் பாதிக்கலாம்.

ஆழ்கடல் ஆய்வுக்கான முக்கிய தொழில்நுட்பங்கள்

இந்த சவால்களைச் சமாளிக்க, அதீத அழுத்தத்தைத் தாங்கும் மற்றும் ஆழ்கடலில் நம்பகத்தன்மையுடன் செயல்படும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்ட மற்றும் பொறியியல் செய்யப்பட்ட சிறப்புத் தொழில்நுட்பங்கள் தேவை. சில முக்கிய தொழில்நுட்பங்கள் பின்வருமாறு:

1. நீர்மூழ்கிகள்: மனிதர்களுடன் மற்றும் மனிதர்கள் இல்லாமல்

மனிதர்களுடன் கூடிய நீர்மூழ்கிகள்: இந்த வாகனங்கள் ஆராய்ச்சியாளர்களை நேரடியாக ஆழ்கடல் சூழலைக் கண்காணிக்கவும் தொடர்பு கொள்ளவும் அனுமதிக்கின்றன. எடுத்துக்காட்டுகள் பின்வருமாறு:

• ஆல்வின் (அமெரிக்கா): வூட்ஸ் ஹோல் ஓசியானோகிராஃபிக் நிறுவனத்தால் இயக்கப்படும் ஆல்வின், மிகவும் பிரபலமான மற்றும் பல்துறை மனிதர்களுடன் கூடிய நீர்மூழ்கிகளில் ஒன்றாகும். நீர்வெப்ப துவாரங்களை ஆய்வு செய்வது மற்றும் தொலைந்து போன ஹைட்ரஜன் குண்டை மீட்பது உட்பட எண்ணற்ற அறிவியல் பயணங்களுக்கு இது பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது.
• ஷிங்காய் 6500 (ஜப்பான்): ஜப்பான் கடல்-பூமி அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தால் (JAMSTEC) இயக்கப்படும் ஷிங்காய் 6500, 6,500 மீட்டர் ஆழத்தை எட்டும் திறன் கொண்டது. இது ஆழ்கடல் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகள் மற்றும் தட்டுப் புவிப்பொறைக் கட்டமைப்பியல் பற்றிய விரிவான ஆராய்ச்சிக்குப் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது.
• டீப்சீ சேலஞ்சர் (தனியார்): ஜேம்ஸ் கேமரூனால் வடிவமைக்கப்பட்டு இயக்கப்பட்ட இந்த நீர்மூழ்கி, 2012 இல் மரியானா அகழியில் உள்ள சேலஞ்சர் டீப்பை அடைந்தது. இந்த வரலாற்றுச் சிறப்புமிக்க டைவ், அதீத ஆழ ஆய்வுக்கு ஒற்றை-நபர் நீர்மூழ்கிகளின் திறன்களை நிரூபித்தது.

மனிதர்களுடன் கூடிய நீர்மூழ்கிகள் இணையற்ற கண்காணிப்புத் திறன்களை வழங்குகின்றன மற்றும் மாதிரிகள் மற்றும் உபகரணங்களை நேரடியாகக் கையாள அனுமதிக்கின்றன. இருப்பினும், அவற்றை இயக்குவதற்கும் பராமரிப்பதற்கும் அதிக செலவாகும், மேலும் குழுவினரின் பாதுகாப்பு எப்போதும் முதன்மையான கவலையாகும்.

மனிதர்கள் இல்லாத நீர்மூழ்கிகள் (ROVகள் மற்றும் AUVகள்): தொலைவிலிருந்து இயக்கப்படும் வாகனங்கள் (ROVகள்) மற்றும் தன்னாட்சி நீருக்கடியில் வாகனங்கள் (AUVகள்) ஆழ்கடல் ஆய்வுக்கு மாற்று அணுகுமுறைகளை வழங்குகின்றன. அவை பொதுவாக மனிதர்களுடன் கூடிய நீர்மூழ்கிகளை விட இயக்குவதற்குச் செலவு குறைந்தவை மற்றும் நீண்ட காலத்திற்குப் பயன்படுத்தப்படலாம்.

• தொலைவிலிருந்து இயக்கப்படும் வாகனங்கள் (ROVகள்): இந்த வாகனங்கள் ஒரு கம்பி வடம் மூலம் மேற்பரப்புக் கப்பலுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, இது சக்தியை வழங்குகிறது மற்றும் நிகழ்நேரக் கட்டுப்பாட்டை அனுமதிக்கிறது. ROVகள் கேமராக்கள், விளக்குகள் மற்றும் கையாளுவான்களுடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளன, இதனால் அவை காட்சி ஆய்வுகள், மாதிரி சேகரிப்பு மற்றும் உபகரணங்களை நிறுவுதல் உள்ளிட்ட பல்வேறு பணிகளைச் செய்ய அனுமதிக்கின்றன. எடுத்துக்காட்டுகளில் ஜேசன் (WHOI ஆல் இயக்கப்படுகிறது) மற்றும் கைகோ (JAMSTEC ஆல் இயக்கப்படுகிறது) ஆகியவை அடங்கும்.
• தன்னாட்சி நீருக்கடியில் வாகனங்கள் (AUVகள்): இந்த வாகனங்கள் முன்கூட்டியே திட்டமிடப்பட்ட பணிகளைப் பின்பற்றி, சுதந்திரமாகச் செயல்படுகின்றன. AUVகள் சென்சார்கள் மற்றும் வழிசெலுத்தல் அமைப்புகளுடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளன, இதனால் அவை ஆழ்கடலின் பெரிய பகுதிகளில் தரவுகளைச் சேகரிக்க அனுமதிக்கின்றன. எடுத்துக்காட்டுகளில் சென்ட்ரி (WHOI ஆல் இயக்கப்படுகிறது) மற்றும் ரெமஸ் (ஹைட்ராய்டால் உருவாக்கப்பட்டது) ஆகியவை அடங்கும்.

ROVகள் மற்றும் AUVகள் ஒன்றுக்கொன்று துணைபுரியும் திறன்களை வழங்குகின்றன. துல்லியமான கட்டுப்பாடு மற்றும் கையாளுதல் தேவைப்படும் பணிகளுக்கு ROVகள் மிகவும் பொருத்தமானவை, அதே நேரத்தில் பெரிய அளவிலான ஆய்வுகள் மற்றும் தரவு சேகரிப்புக்கு AUVகள் சிறந்தவை.

2. அழுத்தக் கலன்கள் மற்றும் பொருட்கள்

எந்தவொரு ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பத்தின் ஒரு முக்கியமான கூறு அழுத்தக் கலன் ஆகும், இது உணர்திறன் மிக்க மின்னணுவியல் மற்றும் உபகரணங்களை ஆழ்கடலின் நொறுக்கும் அழுத்தத்திலிருந்து பாதுகாக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. அழுத்தக் கலன்களின் வடிவமைப்பு மற்றும் கட்டுமானம், பொருட்கள், வடிவியல் மற்றும் உற்பத்தி நுட்பங்களைக் கவனமாகப் பரிசீலிக்க வேண்டும்.

பொருட்கள்:

• டைட்டேனியம்: டைட்டேனியம் உலோகக்கலவைகள் அவற்றின் உயர் வலிமை-எடை விகிதம், சிறந்த அரிமான எதிர்ப்பு மற்றும் காந்தமற்ற பண்புகள் காரணமாக அழுத்தக் கலன்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், டைட்டேனியம் விலை உயர்ந்தது மற்றும் பற்றவைப்பது கடினம்.
• எஃகு: உயர்-வலிமை கொண்ட எஃகுகள் அழுத்தக் கலன்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, குறிப்பாக பெரிய கட்டமைப்புகளுக்கு. எஃகு டைட்டேனியத்தை விட விலை குறைந்தது, ஆனால் அரிமானத்திற்கு அதிக வாய்ப்புள்ளது.
• பீங்கான் பொருட்கள்: அலுமினியம் ஆக்சைடு போன்ற சில பீங்கான் பொருட்கள், விதிவிலக்கான அமுக்க வலிமை மற்றும் அரிமான எதிர்ப்பைக் காட்டுகின்றன. பீங்கான்கள் பெரும்பாலும் ஆழ்கடல் சென்சார்கள் போன்ற சிறப்புப் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• கலப்புப் பொருட்கள்: கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பாலிமர்கள் போன்ற கலப்புப் பொருட்கள், உயர் வலிமை-எடை விகிதங்களை வழங்குகின்றன மற்றும் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றவாறு வடிவமைக்கப்படலாம். இருப்பினும், கலப்புப் பொருட்கள் அழுத்தத்தின் கீழ் அடுக்கு பிரிய வாய்ப்புள்ளது.

வடிவமைப்பு பரிசீலனைகள்:

• கோள வடிவம்: வெளிப்புற அழுத்தத்தைத் தாங்குவதற்கு ஒரு கோளம் மிகவும் திறமையான வடிவமாகும். கோள வடிவ அழுத்தக் கலன்கள் பொதுவாக நீர்மூழ்கிகள் மற்றும் ஆழ்கடல் கருவிகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• உருளை வடிவம்: உருளை வடிவ அழுத்தக் கலன்கள் பெரும்பாலும் மின்னணு உபகரணங்கள் மற்றும் சென்சார்களின் உறைகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உருளையின் முனைகள் பொதுவாக வலிமைக்காக அரைக்கோள குவிமாடங்களால் மூடப்பட்டிருக்கும்.
• அழுத்தப் பகுப்பாய்வு: வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு பகுப்பாய்வு (FEA) அழுத்தக் கலன்களில் உள்ள அழுத்தப் பரவலை மாதிரியாக்கவும், அவை செயலிழக்காமல் வடிவமைப்பு அழுத்தத்தைத் தாங்கும் என்பதை உறுதிப்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

3. நீருக்கடியில் தகவல் தொடர்பு மற்றும் வழிசெலுத்தல்

ஆழ்கடலில் நீருக்கடியில் வாகனங்களுடன் தொடர்புகொள்வதும் வழிநடத்துவதும் குறிப்பிடத்தக்க சவால்களை முன்வைக்கின்றன. ரேடியோ அலைகள் கடல் நீரில் நன்றாகப் பரவுவதில்லை, எனவே மாற்றுத் தகவல் தொடர்பு முறைகள் தேவை.

ஒலிவழித் தகவல் தொடர்பு: ஒலி மோடம்கள் மேற்பரப்புக் கப்பல்களுக்கும் நீருக்கடியில் வாகனங்களுக்கும் இடையில் தரவு மற்றும் கட்டளைகளை அனுப்பப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒலி சமிக்ஞைகள் நீருக்கடியில் நீண்ட தூரம் பயணிக்க முடியும், ஆனால் அவை வெப்பநிலை, உப்புத்தன்மை மற்றும் ஆழம் போன்ற காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகின்றன. தரவு விகிதங்கள் பொதுவாகக் குறைவாக இருக்கும், மேலும் சத்தமான சூழல்களில் தகவல் தொடர்பு நம்பகத்தன்மையற்றதாக இருக்கலாம்.

ஒளியியல் தகவல் தொடர்பு: லேசர்கள் அல்லது LEDகளைப் பயன்படுத்தி ஒளியியல் தகவல் தொடர்பு, ஒலிவழித் தகவல் தொடர்பை விட அதிக தரவு விகிதங்களை வழங்குகிறது. இருப்பினும், ஒளியியல் சமிக்ஞைகள் கடல் நீரால் கடுமையாகக் குறைக்கப்படுகின்றன, இது தகவல் தொடர்பின் வரம்பைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

வழிசெலுத்தல் அமைப்புகள்:

• நிலைம வழிசெலுத்தல் அமைப்புகள் (INS): INS முடுக்கமானிகள் மற்றும் கைரோஸ்கோப்புகளைப் பயன்படுத்தி நீருக்கடியில் வாகனங்களின் இயக்கத்தைக் கண்காணிக்கிறது. INS குறுகிய தூரங்களில் துல்லியமானது ஆனால் காலப்போக்கில் விலகக்கூடும்.
• டாப்ளர் திசைவேக பதிப்பான்கள் (DVL): DVL கடற்பரப்பைப் பொறுத்து நீருக்கடியில் வாகனத்தின் வேகத்தை அளவிடுகிறது. DVL, INS இன் துல்லியத்தை மேம்படுத்தப் பயன்படுத்தப்படலாம்.
• நீண்ட அடிக்கோட்டு (LBL) வழிசெலுத்தல்: LBL வழிசெலுத்தல் கடற்பரப்பில் நிறுவப்பட்ட ஒலி டிரான்ஸ்பாண்டர்களின் வலையமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது. நீருக்கடியில் வாகனத்தின் நிலை, டிரான்ஸ்பாண்டர்களுக்கு ஒலி சமிக்ஞைகளின் பயண நேரத்தை அளவிடுவதன் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. LBL துல்லியமானது ஆனால் டிரான்ஸ்பாண்டர் வலையமைப்பை நிறுவி அளவீடு செய்ய வேண்டும்.
• மிகக் குறுகிய அடிக்கோட்டு (USBL) வழிசெலுத்தல்: USBL வழிசெலுத்தல், மேற்பரப்புக் கப்பலில் உள்ள ஒரு ஒற்றை டிரான்ஸ்யூசரைப் பயன்படுத்தி நீருக்கடியில் வாகனத்திற்கான தூரம் மற்றும் திசையை அளவிடுகிறது. USBL, LBL ஐ விட துல்லியம் குறைந்தது ஆனால் நிறுவுவதற்கு எளிதானது.

4. நீருக்கடியில் சென்சார்கள் மற்றும் கருவிகள்

ஆழ்கடலில் தரவுகளைச் சேகரிக்க பரந்த அளவிலான சென்சார்கள் மற்றும் கருவிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த சென்சார்கள் அதீத அழுத்தத்தைத் தாங்கும் மற்றும் கடுமையான சூழலில் நம்பகத்தன்மையுடன் செயல்படும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட வேண்டும்.

• அழுத்த சென்சார்கள்: நீருக்கடியில் வாகனங்கள் மற்றும் கருவிகளின் ஆழத்தை அளவிட அழுத்த சென்சார்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சிலிக்கான் ஸ்ட்ரெய்ன் கேஜ்கள் மற்றும் குவார்ட்ஸ் கிரிஸ்டல் ரெசொனேட்டர்கள் பொதுவாக உயர்-அழுத்த சென்சார்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• வெப்பநிலை சென்சார்கள்: கடல் நீரின் மற்றும் நீர்வெப்ப துவார திரவங்களின் வெப்பநிலையை அளவிட வெப்பநிலை சென்சார்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தெர்மிஸ்டர்கள் மற்றும் பிளாட்டினம் ரெசிஸ்டன்ஸ் தெர்மோமீட்டர்கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• உப்புத்தன்மை சென்சார்கள்: கடல் நீரின் உப்புத்தன்மையை அளவிட உப்புத்தன்மை சென்சார்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கடத்துத்திறன் சென்சார்கள் பொதுவாக உப்புத்தன்மையை அளவிடப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• இரசாயன சென்சார்கள்: ஆக்ஸிஜன், மீத்தேன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் சல்பைடு போன்ற கடல் நீரில் உள்ள பல்வேறு இரசாயனங்களின் செறிவை அளவிட இரசாயன சென்சார்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மின்வேதியியல் சென்சார்கள் மற்றும் ஒளியியல் சென்சார்கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• ஒலி சென்சார்கள்: ஹைட்ரோஃபோன்கள் நீருக்கடியில் ஒலியைக் கண்டறிந்து பதிவு செய்யப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கடல் பாலூட்டி கண்காணிப்பு, நீருக்கடியில் தகவல் தொடர்பு மற்றும் சோனார் உள்ளிட்ட பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு ஹைட்ரோஃபோன்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• கேமராக்கள் மற்றும் விளக்குகள்: உயர்-தெளிவுத்திறன் கொண்ட கேமராக்கள் மற்றும் சக்திவாய்ந்த விளக்குகள் ஆழ்கடல் சூழலின் படங்களையும் வீடியோக்களையும் பிடிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. குறைந்த ஒளி நிலைகளில் செயல்பட மற்றும் உயர் அழுத்தத்தைத் தாங்கும் வகையில் சிறப்பு கேமராக்கள் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

5. ஆழ்கடல் மின்சார அமைப்புகள்

ஆழ்கடலில் நீருக்கடியில் வாகனங்கள் மற்றும் கருவிகளுக்கு மின்சாரம் வழங்குவது ஒரு குறிப்பிடத்தக்க சவாலாகும். தன்னாட்சி வாகனங்களுக்கு சக்தி அளிக்க பொதுவாக பேட்டரிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் அவற்றின் திறன் குறைவாக உள்ளது. கம்பி வடத்துடன் இணைக்கப்பட்ட வாகனங்கள், மேற்பரப்புக் கப்பலில் இருந்து கம்பி வடம் வழியாக மின்சாரம் பெறலாம்.

• பேட்டரிகள்: லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் அவற்றின் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி காரணமாக நீருக்கடியில் வாகனங்களில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், பேட்டரிகள் அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையால் பாதிக்கப்படலாம்.
• எரிபொருள் செல்கள்: எரிபொருள் செல்கள் இரசாயன ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன. எரிபொருள் செல்கள் பேட்டரிகளை விட அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியை வழங்குகின்றன, ஆனால் எரிபொருள் வழங்கல் தேவை.
• வெப்பமின் ஜெனரேட்டர்கள் (TEGகள்): TEGகள் வெப்ப ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன. TEGகள் நீர்வெப்ப துவாரங்கள் அல்லது ஆழ்கடலில் உள்ள பிற வெப்ப மூலங்களிலிருந்து மின்சாரம் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படலாம்.
• தூண்டல் வழி மின் பரிமாற்றம்: தூண்டல் வழி மின் பரிமாற்றம் இரண்டு சுருள்களுக்கு இடையில் கம்பியில்லாமல் மின்சாரத்தை மாற்ற காந்தப்புலங்களைப் பயன்படுத்துகிறது. நேரடி மின் இணைப்புகள் தேவையில்லாமல் நீருக்கடியில் கருவிகளுக்கு மின்சாரம் வழங்க தூண்டல் வழி மின் பரிமாற்றம் பயன்படுத்தப்படலாம்.

ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாடுகள்

ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பம் அறிவியல் ஆராய்ச்சி, வள ஆய்வு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பில் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.

1. அறிவியல் ஆராய்ச்சி

ஆழ்கடல் சூழலைப் படிப்பதற்கும் உலகளாவிய சுற்றுச்சூழல் அமைப்பில் அதன் பங்கைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பம் அவசியம்.

• கடல்சார் உயிரியல்: ஆழ்கடல் உயிரினங்கள் மற்றும் அதீத சூழல்களுக்கு அவற்றின் தழுவல்களைப் படிக்க ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் நீர்மூழ்கிகள், ROVகள் மற்றும் AUVகளைப் பயன்படுத்தி ஆழ்கடல் உயிரினங்களைக் கவனித்து மாதிரிகளைச் சேகரிக்கின்றனர்.
• கடலியல்: கடல் நீரோட்டங்கள், வெப்பநிலை, உப்புத்தன்மை மற்றும் பிற கடலியல் அளவுருக்களைப் படிக்க ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் நீருக்கடியில் வாகனங்கள் மற்றும் நங்கூரமிடப்பட்ட கருவிகளில் பொருத்தப்பட்ட சென்சார்கள் மற்றும் கருவிகளைப் பயன்படுத்தி தரவுகளைச் சேகரிக்கின்றனர்.
• புவியியல்: தட்டுப் புவிப்பொறைக் கட்டமைப்பியல், நீர்வெப்ப துவாரங்கள் மற்றும் கடலடி மலைகள் உட்பட கடற்பரப்பின் புவியியலைப் படிக்க ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் நீர்மூழ்கிகள், ROVகள் மற்றும் AUVகளைப் பயன்படுத்தி கடற்பரப்பை வரைபடமாக்கி, பாறைகள் மற்றும் படிவுகளின் மாதிரிகளைச் சேகரிக்கின்றனர்.

2. வள ஆய்வு

எண்ணெய், எரிவாயு மற்றும் தாதுக்கள் உள்ளிட்ட ஆழ்கடலில் இருந்து வளங்களை ஆராய்வதற்கும் பிரித்தெடுப்பதற்கும் ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆழ்கடல் சுரங்கம் ஒரு சர்ச்சைக்குரிய தலைப்பாகும், ஏனெனில் இது குறிப்பிடத்தக்க சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்களை ஏற்படுத்தும்.

• எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு: ஆழ்கடல் நீர்த்தேக்கங்களிலிருந்து எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயுவை ஆராய்வதற்கும் பிரித்தெடுப்பதற்கும் ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கடலடி குழாய்வழிகள் மற்றும் தளங்கள் எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயுவை மேற்பரப்பிற்கு கொண்டு செல்லப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• ஆழ்கடல் சுரங்கம்: ஆழ்கடல் சுரங்கம் என்பது பாலிமெட்டாலிக் முடிச்சுகள், கடற்பரப்பு மாபெரும் சல்பைடுகள் மற்றும் கோபால்ட் நிறைந்த மேலோடுகள் உட்பட கடற்பரப்பிலிருந்து தாதுக்களைப் பிரித்தெடுப்பதை உள்ளடக்கியது. இந்த தாதுக்களில் தாமிரம், நிக்கல், கோபால்ட் மற்றும் மாங்கனீசு போன்ற மதிப்புமிக்க உலோகங்கள் உள்ளன.

3. சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு

ஆழ்கடல் சூழலைக் கண்காணிக்கவும், மாசுபாடு மற்றும் மீன்பிடித்தல் போன்ற மனித நடவடிக்கைகளின் தாக்கங்களை மதிப்பிடவும் ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

• மாசுபாட்டுக் கண்காணிப்பு: கன உலோகங்கள், பூச்சிக்கொல்லிகள் மற்றும் பிளாஸ்டிக் போன்ற ஆழ்கடலில் உள்ள மாசுகளின் அளவைக் கண்காணிக்க ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• மீன்வளக் கண்காணிப்பு: ஆழ்கடல் மீன்வளங்களைக் கண்காணிக்கவும், ஆழ்கடல் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளில் மீன்பிடித்தலின் தாக்கங்களை மதிப்பிடவும் ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• காலநிலை மாற்றக் கண்காணிப்பு: உலகளாவிய காலநிலையை ஒழுங்குபடுத்துவதில் ஆழ்கடல் ஒரு முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பம் விஞ்ஞானிகள் கடல் வெப்பநிலை, உப்புத்தன்மை மற்றும் கார்பன் சேமிப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் கண்காணிக்க உதவுகிறது, இது காலநிலை மாற்றத்தின் தாக்கங்களை நன்கு புரிந்துகொள்ளவும் கணிக்கவும் உதவுகிறது.

சவால்கள் மற்றும் எதிர்கால திசைகள்

ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பத்தில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றங்கள் இருந்தபோதிலும், சமாளிக்க இன்னும் பல சவால்கள் உள்ளன.

• செலவு: ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்குவதற்கும், பயன்படுத்துவதற்கும், இயக்குவதற்கும் அதிக செலவாகும். ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பத்தின் செலவைக் குறைப்பது, ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கும் தொழில்துறைக்கும் அதை மேலும் அணுகக்கூடியதாக மாற்றுவதற்கு அவசியம்.
• நம்பகத்தன்மை: ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பம் ஆழ்கடலின் கடுமையான சூழலில் நம்பகமானதாக இருக்க வேண்டும். ஆழ்கடல் பயணங்களின் வெற்றியை உறுதி செய்வதற்கு ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பத்தின் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துவது அவசியம்.
• மின்சாரம்: ஆழ்கடலில் நீருக்கடியில் வாகனங்கள் மற்றும் கருவிகளுக்கு மின்சாரம் வழங்குவது ஒரு குறிப்பிடத்தக்க சவாலாகும். ஆழ்கடல் பயணங்களின் காலத்தை நீட்டிக்க மிகவும் திறமையான மற்றும் நம்பகமான மின்சார அமைப்புகளை உருவாக்குவது அவசியம்.
• தகவல் தொடர்பு: ஆழ்கடலில் நீருக்கடியில் வாகனங்களுடன் தொடர்புகொள்வதும் வழிநடத்துவதும் குறிப்பிடத்தக்க சவால்களை முன்வைக்கின்றன. மிகவும் சிக்கலான மற்றும் தன்னாட்சியான ஆழ்கடல் பயணங்களைச் சாத்தியமாக்குவதற்கு நீருக்கடியில் தகவல் தொடர்பு மற்றும் வழிசெலுத்தல் அமைப்புகளை மேம்படுத்துவது அவசியம்.
• சுற்றுச்சூழல் தாக்கம்: ஆழ்கடல் சுரங்கம் போன்ற ஆழ்கடல் நடவடிக்கைகள், குறிப்பிடத்தக்க சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்களை ஏற்படுத்தும். ஆழ்கடல் சூழலைப் பாதுகாக்க மிகவும் நிலையான ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் நடைமுறைகளை உருவாக்குவது அவசியம்.

ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்கால திசைகள் பின்வருமாறு:

• செயற்கை நுண்ணறிவு (AI): AI, நீருக்கடியில் வாகனங்களின் தன்னாட்சி மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்தப் பயன்படுத்தப்படலாம், இது மனித தலையீடு இல்லாமல் மிகவும் சிக்கலான பணிகளைச் செய்ய உதவுகிறது.
• மேம்பட்ட பொருட்கள்: அதிக வலிமை-எடை விகிதங்கள் மற்றும் மேம்பட்ட அரிமான எதிர்ப்பைக் கொண்ட புதிய பொருட்களின் வளர்ச்சி, இலகுவான மற்றும் வலிமையான ஆழ்கடல் வாகனங்கள் மற்றும் கருவிகளின் నిర్మాణத்தை சாத்தியமாக்கும்.
• கம்பியில்லா மின் பரிமாற்றம்: கம்பியில்லா மின் பரிமாற்ற தொழில்நுட்பங்கள், நேரடி மின் இணைப்புகள் தேவையில்லாமல் நீருக்கடியில் கருவிகளுக்கு மின்சாரம் வழங்க உதவும், இது நிறுவுவதையும் பராமரிப்பதையும் எளிதாக்குகிறது.
• நீருக்கடியில் வலையமைப்புகள்: நீருக்கடியில் வலையமைப்புகளின் வளர்ச்சி, பல நீருக்கடியில் வாகனங்கள் மற்றும் கருவிகளுக்கு இடையில் நிகழ்நேரத் தகவல் தொடர்பு மற்றும் தரவுப் பகிர்வைச் சாத்தியமாக்கும்.
• மெய்நிகர் யதார்த்தம் (VR) மற்றும் επαυξημένη πραγματικότητα (AR): VR மற்றும் AR தொழில்நுட்பங்கள் ஆழ்கடல் சூழல்களைக் காட்சிப்படுத்தவும், நீருக்கடியில் வாகனங்களைத் தொலைவிலிருந்து கட்டுப்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படலாம், இது சூழ்நிலை விழிப்புணர்வை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் ஆழ்கடலில் மனித பிரசன்னத்தின் தேவையைக் குறைக்கிறது.

முடிவுரை

ஆழ்கடலின் அதீத அழுத்தச் சூழல்களை ஆராய்வதற்கும் புரிந்துகொள்வதற்கும் ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பம் அவசியம். சமீபத்திய ஆண்டுகளில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றங்கள் செய்யப்பட்டுள்ளன, ஆனால் இன்னும் பல சவால்கள் உள்ளன. ஆழ்கடல் தொழில்நுட்பத்தில் தொடர்ச்சியான கண்டுபிடிப்புகள் இந்த கவர்ச்சிகரமான மற்றும் முக்கியமான பகுதியை மேலும் ஆராய்ந்து புரிந்துகொள்ள நமக்கு உதவும்.

ஆழ்கடல் ஆய்வின் எதிர்காலம் சர்வதேச ஒத்துழைப்பு மற்றும் இந்த தொழில்நுட்பங்களின் பொறுப்பான வளர்ச்சியைச் சார்ந்துள்ளது. நாம் கடலின் ஆழத்திற்குச் செல்லும்போது, சுற்றுச்சூழல் நிர்வாகத்திற்கு முன்னுரிமை அளிக்க வேண்டும் மற்றும் நமது நடவடிக்கைகள் இந்த தனித்துவமான மற்றும் இன்றியமையாத சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளின் ஆரோக்கியத்தையும் ஒருமைப்பாட்டையும் சமரசம் செய்யாமல் இருப்பதை உறுதி செய்ய வேண்டும்.