大井：50年にわたる海洋イノベーションの追跡

Marine Technology Reporterは、Oceanology Internationalの50周年を記念して補足を発表しました。写真：MTR

Oceanology Internationalが創立50周年を迎えるにあたり、Marine Technology Reporterは半世紀にわたる海中技術の開発と発見を探ります。 Oceanology International Americasは、2019年2月25日から27日までサンディエゴで開催されます。

海洋学が1969年にブライトンの海辺のリゾート地で始まったとき、世界は非常に異なった場所でした。当初、ブライトンは、町の優雅な海岸沿いでお互いに対決するモッズとロッカーの本拠地でした。英国の通貨にはシリングとハニーペニーが含まれていて、男性はまだ月に足を踏み入れていませんでした。

さらに重要なことには、出現しつつある水中の海洋学および水文学の世界にとって、ジャック・クストーのようなものを通して深海の探査が何を提供できるかについて過去10年間に構築してきた興奮が新しい産業、北海で適用され始めた。石油とガスの探査深海採掘や海底居住などの新しい産業の可能性についても議論されていました。

世紀半ばに北海で最初のガス発見があり、その1年後の1966年に、水中技術協会が設立されました。産業が誕生しました。ちょうど3年後、海洋学もそうでした。 BPS展覧会のDonald Brooksは、ブライトンの海岸沿いにあるHotel Metropoleでショーを立ち上げました - 1960年代初頭に展示ホールとカジノを含むように改良された、イギリスで最初のカジノ。

最初の展示会には、英国の労働政治家や技術大臣のトニー・ベンを含む約600人の人々、出展者、そして来場者が集まりました（写真右上の就任前夜会）。ショーの最初の訪問者の中にマーティクラインは、サイドスキャンソナー技術を商業市場に持ち込むのに役立ちました。 「海洋については多くの興奮がありました」と彼は言います。 「海の下の都市は世界を養うことになっていました。人々は深く探検するために有人潜水艦を造っていました。ロッキード、北米、ロックウェル、ウェスティングハウスなどの航空宇宙企業は潜水艦を建設していました。」

1972年から2012年までスクリップス海洋研究所で働いていたKevin Hardyは、ピンガーやOリングの発明から、何年も前に何度も起こったことを思い出します。シールの信頼性を向上させます。フランスのAqua-Lungの発明と商品化は科学者たちに彼らの潜水する主題への前例のないアクセスを提供し、第二次世界大戦後のアメリカ海軍は海洋学に投資していました。

「アメリカ海軍は1960年代の初期のROV技術開発の大部分に、その後「ケーブル制御式水中回収車」（CURV）と呼ばれるものを含めて資金を供給していました」とハイドロプロダクツで働いていたマリンテクノロジー協会。 「これにより、深海救助活動を実行し、海底から物体を回収する機能が生まれました。」当時、米国海軍研究所の浮遊計器プラットフォーム（FLIP）が有名になり、SEALAB IIの水中生息地が沖合で活動していました。カリフォルニア州

同時に、Loran-Cはまだナビゲーションに使われていました - まだまだ改善の余地があります。 「1970年代初頭のマロリー水銀電池は、16オンスのソーダ缶よりも大きく、重いものでした。彼らが過放電した場合、彼らは開いて分割し、液体の水銀がしみ出して来ました」と、ハーディは言います。

Oceanology International展の世界的な注目は最初から明らかでした。画像：MTR

最初の海洋学では、その改善に関わることに熱心に取り組んでいて、E&P Labsを設立してEG&Gに勤務したEd Curleyのような自分の会社を始めたばかりの人々がいました（KleinのようにKlein Maritime Industriesを設立）。クラインを思い出します。 1965年のガス発見の後、同じ年に北海の石油が発見されました。「私も他の人も、海底をリグやパイプラインにマッピングするのを手助けしていました。 「防衛や造船などのための設備を提供する」とクライン氏は言います。
電子的および新しい全地球測位システム（GPS）の開発はそれらを促進するでしょう。確かに、出現したGPSはナビゲーションに革命をもたらしました。当時は初歩的でしたが、toと比較して、それを試してみる人のためのアイオープナーでした。 「私の最初のsat-navシステムは、1台のマシンから送り出された黒いパンチテープが次のマシンに手で送られるのを思い出します」とHardyは言います。 「私たちは宇宙時代の一部を感じました。私たちが地上から地平線を越えている間、軌道上の衛星が私たちと直接通信していることを知っていました。」

他の人にとっては、移行はそれほど簡単ではありませんでした。 Wimpeyでは、焦点は無線測位を使用したナビゲーションにありました。その技術はすべての主要な石油とガスの分野にありました、そしてそれがFugroの一部になる前に訪問者としてそしてその時Wimpey Laboratoriesに出展して以来Wimpolに海洋学に出席していた。 「しかし、NavStar衛星の導入とGPSになったことで、わずか2年間でこのテクノロジは完全に置き換えられました」と彼は言います。

ブーム年：技術の進化
その一方で、北海産業は急成長し、海洋技術と潜水艦技術は、それ以前の開発に基づいて、これらの新しい要求を満たすために進歩しました。 「CURVのような技術に基づいて、オフショア石油・ガス業界は、オフショア油田の開発を支援するための作業クラスのROVを作成しました」とJaegerは言います。 「それらが最初に導入されてから10年以上も経って、新しいオフショア開発の多くが人間のダイバーの手の届く範囲を超えた1980年代に、ROVは不可欠になりました。」

1980年には、1967年にHydrospace誌を創設し、その後アバディーンでOffshore Europeを立ち上げたDavid Stottが運営するSpearhead Exhibitionsが、海洋学の可能性を見出し、それを購入しました。 1980年代に海洋と水中に焦点を当てた会社に好況をもたらしたとき、彼らはデイヴィッドの指導でショーの成長を助けました。海洋学、そしてブライトンのバーは、ビジネスをするためにも、楽しい時間を過ごすためにも、どちらにすべき場所でした。 「私はブライトンでボブ・バートンがかつて言ったことを覚えています。 1996年から2002年まで海洋学を研究し、その後プロジェクトを担当したVersha Carter氏は、次のように述べています。ディレクター。

パイオニア
サイドスキャンソナーの発明者であるMarty Klein（右）は業界の象徴であり、当時と今では業界のイベントに関わっています。写真はこちらKleinは、2017 MATEの国際イベントで、サウジアラビアの全女性ROVチームと話をします。写真：メイトII

1999年に引退したStott氏は、「これは素晴らしい時間であり、非常に刺激的でした」と述べていますが、それでもSUTのメンバーです。 「毎年多くの人が新しい、エキサイティングな技術を使ってブライトンに戻ってきました。エレクトロニクスとコンピューティングの向上は進歩を後押ししました。それは社交的なショーでしたが、多くのビジネスが行われました。」

「あなたは水中潜水システム、深海潜水、そして北海の石油とガス産業の初期の時代がかなり急速に動いている状態で、海への有人の介入に大きな重点を置いて、1960年代後半から行きました」とRaynerは付け加えます。 「しかし、有人システムから遠隔操作システムへと移行するにつれて、大きな変化がありました。有人システムは、そのままでは消滅することはありませんでしたが、非常に縮小され、エレクトロニクスの変化によって可能になった技術によって置き換えられました。 ROVを駆動できること、制御システムを入れることができること、そしてそれに対応してセンシングも進化しました。

「トランジスター、そしてそれから集積回路への大きな移行もありました。イニシアチブは業界の外から来ましたが、新しいことを可能にしました。海の中のすべてのものとこれらすべての技術の相互作用を測定するための低電力で長時間の装置、これらすべての機能の組み合わせ

ハーディは電子工学の変化を思い出します：「私の大学の最初の学期は「スライド規則の理論」と呼ばれるクラスを含みました」と彼は言います。 「電卓」は大きな重金属のものでした。 HP-35は、全員の心、それから彼らの予算を吹き飛ばしました。ディスクリート電子機器は特定の機能を備えた小さなチップに統合され、ロジック設計は古い学校のディスクリート電子機器と肩を並べていました。新しい集積回路は、最小限の電流で低電圧で動作しました。その結果、計測器は縮小し始めましたが、データを解決して記録する機能が強化されました。力学の黄金時代は、その領域の一部を電子フローデバイスの拡大する世界に再割り当てすることでした。 「圧力保護」回路を好む人もいれば、「圧力補償」を好む人もいました。それぞれがうまくいったこととうまくいかなかったことのリストを持っていました。」

海洋学の成長は1990年代まで続いた。展示会には500以上の出展者がありましたが、その会議プログラムは135以上の論文で急速に成長しました。 1999年、Spearheadは海外でのショーを開催することを決定し、Oi Pacific Rimはシンガポールで発売され、2001年に再び運営されましたが、その後ドロップしました。 2001年には、Oi Americaも発表され、1つはマイアミで、もう1つは2003年にニューオリンズで開催されました（ニューオリンズの葬儀行進バンドがショーホールを通り抜けるよう依頼されたとき…）。これらのショーで成功しなかったにもかかわらず、カーターのために、経験はジャックピカール、そしてそれから米海軍海洋学者とその後チーフと一緒にマリアナ海溝の深さを訪問した数少ないの1人であるドンウォルシュとの出会い米国海洋大気庁、Rick Spinradの科学者。

海洋科学も発展し拡大し続けています。海洋センシングには、収集されているデータの量、データの品質、そしてコンピュータモデリングによって可能になることなど、改善されています。 Jaeger氏は、当初は主に水上艦船から展開されたアナログサーボシステムまたはアナログ信号調整およびデータ伝送を通じて行われた塩分および音速測定の開発を強調しています。それ以来、拡張可能なBathyThermograph（XBT）が出現し、世界規模の広範囲なデータもArgoフロートを通して収集されている、と彼は言います。専用の調査船に頼るのではなく、機会のある船が使われ始め、牽引車や自律走行車などの新しいプラットフォームが開発されました。

Vintage Valeport - 初期のBraystoke Impellerパンフレットの一例。 Valeportはまた2019年に創立50周年を迎えています。

新素材も影響を与えています。 「エンジニアリング材料、特にプラスチックは素晴らしい進歩を遂げました」とハーディは言います。 「PEEK、グラスファイバー、デルリン、その他多くの人がスクリップスの機械工場ではマリングレードのアルミニウムと同じくらい一般的になりました。ナイロンやポリプロからケブラーやスペクトラまでの合成ロープは、海上での作業をやや親切にしました。」
2000年に、Oceanologyは6,146人の訪問者と600の出展企業をもたらしました。しかし、海洋学の社会的側面がまだ活気づいている間、会議スペースはショーが引き込まれていた訪問者の量にもはや適していませんでした。2002年に、大きな決定がなされました。海洋学をブライトンから移転する。

「それは本当に難しい動きでした」とカーターは言います。 「人々はそれを海洋学と呼ばなかった、彼らはそれを「ブライトンショー」と呼んだ。」しかし、良い展示スペースを持っていた人々はブライトンに滞在することに満足していたが、メトロポールの「ウサギウォーレン」に迷った多くがあった展示スペース1960年代に会議ビジネスを発展させることに熱心だったMetropoleは、今ではあまり興味がなく、スペースは時代遅れになっていました。その間、ショーの一環として新しい会場、ロンドンのエクセルセンターが建設され、独自の埠頭側が完成しました。

損失はブライトンが提供した社会的場面だった。 Beer on the Pierイベントは数年間しか開催されませんでしたが、1年間、限定入場券の特大サイズのコピーを作成し、それにX 10を書き込んでより多くの人を参加させる人に急速に普及しました。 「当時多くの人にとって心的外傷でした」とカーター氏は言います。 「多くの人が何年も何年も同じバーやレストランに行っていましたが、彼らが滞在したいのは感情的な理由のためでした。メトロポールのバーは早朝までみんなで忙しいでしょう。そこに特別な場所がありました。」そこにキャラクターの強い共同体が発達しました、そして、それらの多くはあらゆるイベントに出席しました。 「当初は比較的小規模なコミュニティでした。全員を知ることがほぼ可能でした。これらの登場人物は、50年にもわたって共存してきました」とRaynerは言います。

ショーがロンドンに移動するのを手伝った後、カーターは去った。しかし、彼女はWalter MonkやSylvia Earleのような人たちとの出会いを含め、多くのお気に入りの思い出を持っています。 「私は何年にもわたって多くの人々に、非常に情熱をもって出会いました。多くの人々は、アイデアを持って会社を立ち上げて、ショーにたどり着き、そして彼らのアイデアが急上昇したのを目の当たりにしました。彼らは番組の成功を彼らのおかげです」と彼女は言います。

ショーは2002年にショーの会長になったレイナーのために続けられ、それ以来ずっと深く関わってきました。 「多くの技術の変更がありました、そして、我々はより多くの束を現在通り抜けています」と彼は言います。場合によっては、テクノロジが劇的に変化したため、以前のものに完全に取って代わりました。 「最初の自己完結型録音機器や、それらを使用するための最初の本格的な世界規模のプログラム、主にArgoプログラムのように、いくつかの実際の場所のマーカーがありました」と彼は言います。 「これらのその場での観測は、今また地球規模の衛星観測システムと統合されており、海洋の観測方法をさらに進歩させています。」

「私の大学の最初の学期は「スライド規則の理論」と呼ばれるクラスを含みました。電卓は大きな重金属のものでした。 HP-35は全員の心を、それから彼らの予算を吹き飛ばしました。」 - Kevin Hardy。写真提供：Oceanology International

海洋学も進化する
EXCELに移行して2年後、SpearheadはOceanologyをReed Exhibitionsに売却しました。 2010年代に入って、ショーは再び国際的になり始めました。ロンドンの海洋学では、2012年に70カ国から7,728人が参加しました。2013年、海洋学は上海でOI Chinaを立ち上げました。ロンドンは、2014年も8,000人を超える来場者で成長を続け、2017年には、カリフォルニア州サンディエゴコンベンションセンターでOceanology International North America（現在はOceanology International Americasと呼ばれる）が立ち上げられました。

8年前、Raynerは新しい技術革新、Catch the Next Waveプログラムの立ち上げを遅れていました。医療、自動車、航空宇宙など、ある分野から別の分野への技術の相互受入れを促進するために導入されました。すでに、物質科学などの技術革新が海洋分野に導入されています。 「それは通常一緒には働かない人々をまとめることです」とRaynerは言います。

技術も進化し続けています。さらに最近では、過去5年間で、その場での分光法や「E-DNA」（環境DNA）技術などの物理的海洋学的および生物学的センサー、革命が起こった、とRaynerは述べています。 「5年前には不可能だったさまざまな技術が登場しました。」

Excelが海洋学への彼らの紹介であった人たちもいます。ジャスティンマンリーの最初の海洋学はエクセルにありました、そして、彼は船のドックサイドディスプレイを思い出します。しかし、2002年から現在までの間でさえ、進歩はありました。 Just Innovationの創設者であり、仕事をしてきたManley氏は、次のように述べています。マサチューセッツ工科大学、液体ロボティクスおよびテレダインベントスの無人舶用車両の分野で。 「今、米国外のどこでも私の電話は機能します。」衛星データの遠隔測定と測位の小型化と低価格により、彼の世界は進歩しました。 「2002年に私たちが無人の表面工芸品について考えたところ、それらを呼び出そうとしたが、うまくいきませんでした。今日では、それらはASVまたはUSV（自律型または無人潜水艦）であり、他のツールにすぎません。当時、水路調査や海底の地図作成にロボットボートを使用するというアイデアは、不可能ではないにしても、大変でした。今、あなたはそれをする準備ができているボートを雇うことができます。」

2002年以来、センサーの進化。 Manley氏は、GPS、船首方位センサー、MEMS（Micro-Electronic Mechanical System）、船舶の位置を把握するのに役立つことが重要であると語った。 「私たちは長い間マルチビームソナーを使ってきましたが、高価で、複雑で、非常に大きく、通常船の船体に組み込まれていました。これらの計測プロバイダは、デジタルソナーの新しい波、現代の回路を作り出しました。トランシーバーの進化とこれらの収縮があり、ある程度手頃な価格になりました。

「自律性、人工知能、機械学習などの向上、それらは成熟しました。 1990年代には、テキストファイルを書いてそれをロボットのコンピュータにアップロードし、ボタンを押してタイプミスがないことを願いました」と彼は付け加えます。 「今、ミッション計画を立てるために、あなたはいくつかのウェイポイントを投げ入れて、行くと言います。オープンソースソフトウェアはこの点で役立ち、これらのタスクにアクセスしやすくしています。

1989年に事業を売却し、いくつかの海洋学を見逃していたにもかかわらず、何十年もの間、Marty Kleinは業界に注目し続けてきました。 2018年に、彼は現在彼の以前の事業、Klein Marine Systemsを所有している会社によってOceanologyに招待されました。ミッチャムインダストリーズ「それは驚異的でした」と彼は思い出します。 「サイズと範囲はブライトンよりもはるかに大きく、GPSなど、テクノロジに劇的な変化がありました。

ロンドンのOceanology Internationalは、展示ホールの外に停泊している船上での展示、会議、ライブテクノロジーのデモを行っています。ロンドンでの次のイベントは2020年3月に予定されています。写真：海洋学

私が始めたとき、すべてがバルブと真空管と単一のトランジスタで作られていました。今、すべてがデジタルです。マイクロプロセッサの世界全体が起こりました。 1960年代には、携帯電話、インターネット、Googleはありませんでした。やりたかったことはすべて困難でした。」

現在、失われたアルゼンチンの潜水艦のような捜索活動のために使用されている自律車両群があります。 "それは楽しい。私たちは、あなたが自宅から仕事をして川に何かを置くことができるようになり始めています、そしてそれは世界中を行き来し、あなたはあなたの電話でそれに従うでしょう。 「あの世界は起こっていて、とてもエキサイティングです」

次のステップは、創発的自律システムの使用です。 「それが私たちが現在経験している革命です」とRaynerは言います。 「Xprizeは、完全に自律型のシステムを使用しています。海岸に打ち上げられ、何もしなくてもほとんど何でもすることができます。もう1つの変化があります - 海上での高データレート通信です」と彼は言います。 「これにより、海面に関する低コストで高いデータが得られます。」

海洋学が始まってから50年の間に多くの変化がありました。最初のうちは、早めのショーで見られるリベラルな葉巻とタバコの喫煙は、もはや会議の中では許可されていません。海洋科学機器は現在、はるかに正確で持ち運びが容易で自律的になっています。

「まったく変わっていないものもあります」とクライン氏は言います。 "私は深海トリエステに関わっていました。 1960年代の前にそれは7マイルのマリアナ海溝に飛び込んだ。今日まで、それは（そのような深さに飛び込むこと）二度と行われていません。この瞬間、7マイル下がる潜水艦はありません。船はもはや彼らが行ったようには転がりません、そして彼らは彼らがどこにいるかを知っています、しかし海にいることはまだ難しい、それはまだ危険でトリッキーです。人々はあらゆる種類のエキゾチックな素材で、ファイバーを入れてケーブルを作っています、しかし彼らはまだロープ作りに戻る技術を使ってそれらを作っています。」

過去50年間の海洋学のテーマは、いかにして海と海をバランスよく利用するかでした。今日、それは地球の気候管理とも結びついています。

「海は気候の議論の一部です」とRaynerは言います。 「私たちは、海が気候を動かす方法に理解の革命を見ました。そして、今後10年間でそれについてのもっと多くの理解とその理解の運用上の使用を見るでしょう。海洋観測が天気予報で実際に使用されるようになってきています。これは、計算能力の制約からこれまで不可能でした。データ、通信、コンピューティング、すべてが一緒になっています。」

また、持続可能性への懸念と「私たちが持っている以上に海洋をゴミ捨てないでください」という新たな推進力もあります。 「プラスチックとの戦争」は、国民の意識を高めるのに役立ちます。 「海洋資源を利用する必要性を避けることはできません」とRaynerは言います。 「課題は、ある意味で持続可能な方法でそれを実行することです。」

おそらく今後50年以内に、他の惑星での資源開発についても同じ疑問が投げかけられるでしょう。今日では、新しいフロンティアもまた存在するからです。キャッチ・ザ・ネクスト・ウェーブの今年の焦点は非常に前向きです：技術が木星の最大の月のような場所の海を探索するのを助けることができる方法。 「これらのシステムは、大規模に自律的で大部分が氷点下になる必要があります」とRaynerは言います。 「それ、そしてこれらの機器に搭載されるセンサーの開発作業は、現在進行中の作業です。それがイノベーションの大きな原動力です。」

クライン氏は、業界がこの課題に直面すると確信しています。水を介して広帯域幅データを送信することはまだ非常に困難です。しかし、私は楽観的です。まだ大きな可能性があります。」