美国机器人重启 MH370 深海搜寻

机器人技术
US Robots Renew MH370 Deep‑Sea Hunt
马来西亚宣布将于 12 月 30 日利用美国制造的海洋机器人重启 MH370 深海搜寻行动,此时距离该客机失踪已过去 11 年之久。此次行动将部署自主水下航行器(AUV)和先进声呐技术,对崎岖的海床进行地形测绘并寻找飞机残骸。

一场事关重大的海上二次机遇

本月,Malaysia(马来西亚)确认将重启对 Malaysia Airlines(马来西亚航空)MH370 航班的深海搜寻,行动定于 12 月 30 日开始——此时距离这架 Boeing 777 客机于 2014 年 3 月 8 日失踪已过去 11 年有余。与以往仅依靠水面舰船或零星的残骸搜寻不同,此次新行动将依赖一组美国制造的海洋机器人:这些自主和遥控系统能够以首次搜寻时无法达到的分辨率对深海海床进行测绘、成像和检测。

重启的行动

这一公告标志着象征意义和技术层面的重新启动。早年间,各国政府、商业承包商和志愿团队利用拖曳声呐和船只搜寻了南印度洋的大片海域,一家私人公司也曾在 2018 年发起过一次基于 机器人技术 的搜寻。那些尝试确立了挑战的规模——巨大的距离、深邃的海水以及极其崎岖且缺乏海图标注的海床——并为如何高效利用机器人资产提供了宝贵的教训。此次新行动将尝试把最新一代的深海 机器人技术 和传感器处理技术应用于一个更小、更精确的搜寻区域,该区域由过去十年积累的海洋学和卫星分析数据确定。

深海机器人与传感器

人们所说的“海洋机器人”涵盖了一系列潜水器和仪器。最前沿的是自主水下航行器(AUV):这种鱼雷形状的机器人按照预设程序在海床上方数米处滑行,利用侧扫声呐和多波束回声测深仪扫描大片区域,生成高分辨率图像和水深数据。当 AUV 测绘到目标时,可以投入遥控潜水器(ROV)通过缆绳连接进行实时视频检测和取样。与之相辅相成的还有用于精细成像的拖曳式合成孔径声呐系统、用于探测含铁残骸的磁力仪,以及能够寻找航空燃料或液压油痕迹的化学传感器。

从技术上讲,优势显而易见:机器人可以在远深于人类潜水员的深度作业,长时间待在水下而不会对人员造成风险,并能以连贯、可重复的调查路径航行,从而揭示混乱地形中细微的异常。现代系统还携带了更高带宽的导航组件——由多普勒计程仪和水声定位修正的惯性导航——这减少了困扰早期调查的漂移和位置不确定性。

深海取证的技术挑战

尽管取得了进步,但在数千米深处寻找失事残骸仍然异常困难。搜寻区的印度洋并非平坦的深渊:它是一个由海岭、峡谷和碎石坡组成的混乱地形,这些地形会散射声呐回波,并将残骸隐藏在复杂的地理环境之中。侧扫声呐产生的图像必须由经验丰富的分析师进行解读;岩石、甲烷渗漏点和人为垃圾产生的回波都有可能模仿飞机碎片。

续航力和覆盖范围是第二个制约因素。单次 AUV 运行覆盖的走廊区域有限——最多几十平方公里——而电池、传感器量程以及充电或回收潜水器所需的时间,对给定季节内能够搜寻的面积施加了实际限制。这促使深海搜寻通常采用两步走的方法:首先进行大面积、低分辨率的测绘以发现感兴趣的目标,随后进行针对性的高分辨率扫测,并对有希望的异常点进行 ROV 检测。

最后,飞机的证据特征是多变的。一些残骸区散布得很广;而在其他情况下,基本完整的机身仅在短时间内产生机载记录仪的水声痕迹。物理证据——复合材料碎片、紧固件、油漆——是最持久的线索,但在深水中回收它们是一项缓慢且昂贵的工作,需要精确的定位。

机器人能为搜寻带来什么

在经验丰富的团队手中,现代机器人改变了这些任务的成本效益比。自主潜水器可以生成在最初的多国搜寻中根本无法获得的详细水深图,帮助规划者快速排除错误线索。图像处理和机器学习工具越来越多地被用于在声呐拼接图中标记可能的残骸特征,从而优先处理异常点以便直接检测。磁力测绘可以揭示光学传感器无法看到的沉积物下的金属聚集。综合来看,这些能力使搜寻更具系统性:漏掉的面积更少,接触点的筛选更快,从测绘到回收的环节也更加清晰。

人文利害与政治

技术雄心的背后是强烈的人道主义和政治使命。机上 239 人的家属已经度过了十多年没有明确答案的日子。对于民航当局和调查人员来说,确认机体位置将有助于进行分析,从而解决关于飞机最后几分钟的遗留问题,改进远程追踪的安全建议,并影响未来事故中国际搜寻职责的协调方式。

与此同时,任何搜寻的重启都具有政治敏感性。之前的努力需要跨境协调——外交许可、共享数据库、招标专业船只和设备。美国制造机器人的参与既标志着资产的技术水平,也体现了开展此类行动所需的国际技术合作。

前路展望

未来几周的实际流程对于海洋学家和打捞团队来说可能非常熟悉:利用 AUV 和拖曳鱼进行测绘和勘察阶段,以构建高分辨率的海床图像;通过自动化处理识别异常点;然后进行针对性的 ROV 潜水,以视觉方式确认声呐接触点是否为残骸。如果团队定位到残骸,将制定回收或取样计划;如果没有,这次行动仍将完善搜寻区域的地图,为未来的努力做准备。

无论结果如何,重新启动的搜寻都凸显了机器人海洋学如何从细分的研究领域转变为海事调查工作的核心能力。机器人赋予了调查人员在人类无法到达的地方观察的能力,并收集随着方法和模型的发展,在几十年后仍能被重新解读的数据。

对于等待了十多年的家属,以及更广泛的航空和海洋科学界来说,这些机器人的部署代表了对一个极具人文色彩的问题的最后一次技术尖端尝试:MH370 到底发生了什么?接下来的几周将测试现代深海 机器人技术——结合精细的搜寻建模和国际合作——是否能最终合上这本开启了太久的篇章。

James Lawson

James Lawson

Investigative science and tech reporter focusing on AI, space industry and quantum breakthroughs

University College London (UCL) • United Kingdom

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Readers Questions Answered

Q 马航MH370深海搜寻工作预计何时重新开始,将部署哪些设备?
A 搜寻行动定于12月30日开始,将依靠美国制造的海底机器人,包括自主式水下航行器(AUV)和遥控无人潜水器(ROV),并辅以拖曳系统和先进声呐,在精确划定的搜寻区域内绘制海床地图并寻找残骸。
Q AUV和ROV在搜寻过程中如何发挥作用?
A 自主式水下航行器在海床上空滑行,利用侧扫声呐和多波束回声测深仪生成高分辨率图像和地形数据;而遥控无人潜水器则通过线缆下潜,进行实时视频检查和采样。此外,该设备组还辅以拖曳式合成孔径声呐、磁强计和化学传感器,以实现更大范围的探测。
Q 此次深海取证面临的主要技术挑战是什么?
A 在数千米深的海底寻找残骸极其困难,因为崎岖不平的海床上遍布海脊、峡谷和崩积坡,会散射声呐回波;单台AUV每次运行仅能覆盖几十平方公里的区域,且电池寿命、传感器范围和充电时间限制了搜寻覆盖面,因此需要采取“两步走”策略:首先进行大范围测绘,随后进行针对性的高分辨率复核及ROV检查。
Q 为什么机器人设备在这次搜寻中具有优势,其应用具有哪些更广泛的影响?
A 机器人通过提供详细的海底地形图、实现异常情况的快速分类以及允许重复的调查模式,带来了更高的测绘精度和效率。图像处理和磁测技术有助于标记疑似残骸和金属痕迹,从而减少误报。它们的应用展示了先进的技术能力,并突显了在政治敏感和人员牵挂的背景下,持续搜寻工作中的国际合作。

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