ハワイの溶岩原。ヒマラヤ山脈の頂上。ジャスティン・ビーバーのコンサートに集まった群衆。これらは地球上で最も危険な環境であり、わざわざ足を踏み入れる者はほとんどいない。しかしこれらの場所も、極地の海中にはかなわない。極度の低温と水圧にさらされたら、ちっぽけな人間などひとたまりもない。

しかし、ロボットならどうだろう？ ロボットの頑丈な体があれば、過酷な環境にも耐えられる。だからこそ、極地の海向けに「SeaBED（シーベッド）」がつくられた。深さ1マイル（約1.6km）以上の潜水が可能で、さまざまなセンサーで自律的に貴重なデータを収集できる。

ただし、これは決して容易なことではない。シーベッドを砕氷船に生還させることは、何百万マイルも離れた火星の探査車と通信するより難しいのだ。

シーベッドは、自律型無人潜水機（AUV）のようには泳がない。ほとんどのAUVは魚雷形でジェット機のように水を切って進むが、シーベッドはヘリコプターのようにプロペラを使い、水の中でホヴァリングしながら移動する。この能力のおかげで、海底の上を漂いながらソナーで地図を作成したり、氷に近づいて厚さを測定したりできる。

ただし、氷があるため、有線通信は不可能だ。無線電波も水中には届かない。このため、シーベッドは超音波信号を送受信するようにつくられている（マサチューセッツ工科大学が開発した、ゆらゆら泳ぐ魚型ロボット［日本語版記事］と同様のシステムだ）。それでも、通信の信頼性は不十分である。

海中と通信する難しさ

シーベッドを開発したノース・イースタン大学のロボット工学者ハヌマント・シンは、「もし幸運に恵まれれば、1分間に256バイトのパケットを受け取ることができます」と話す。「ただし、受信できる保証はありません」

NASAの科学者は、火星探査車とどのように通信しているのだろうか？ 火星から送られた信号が地球に届くまでには平均20分かかるが、少なくとも通信は安定している。一方、シンがシーベッドにパケットを送っても、届くとは限らない。

そこでシンは対策として、シーベッドにあらかじめ航路を与えるようにしている。海底の一定区間を航行しながら、ソナーで地図を作成できるようにしてあるのだ。

寒波が発生して浮上用の氷の穴が小さくなるなど、不測の事態が発生したら、信号を送信して任務を切り上げるよう指示できる。あとはシーベッドに信号が届くことを祈るしかない（シンはシーベッドを1基失っている。通信が途絶えたからではなく、海流にさらわれたためだ）。

もし浮上中のシーベッドが厚い氷の下に出てしまったら、水中から脱出させられる保証はない。あるいは、2010年のミッションで前例があるように、砕氷船のすぐ近くに浮上してしまう可能性もある。長さ2m、幅1.2mの大きさがあり、50万ドル（約5,600万円）するロボットが近くにいたら、不用意に氷を割ることはできない。

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このミッションでは、研究者たちが氷を掘りシーベッドにアクセスするための小さな穴を開けなければならなかった。そしてシーベッドを少しだけ沈ませるために、おもりを付けた。同時に、海底に沈んでしまわないよう、浮具も付けた。ようやく氷を割ることができるようになった砕氷船が、慎重に氷を割ったあとで、シーベッドを引き揚げた。

別の不運なミッションでは、ケーブルでつながれた別の無人潜水機（ROV）を出動させた。シーベッドをつかみ、開けた場所まで安全に曳航させたのだ。

氷の厚さ測定というミッション

しかし通常、シーベッドは数メートル以内の誤差で戻ってくる。自律航行の確実性が低すぎるようであれば、過酷な環境に打ち勝つことなどできないだろう。

水中のシーベッドは、まるで水を得た魚だ。完璧に密閉されているため、冷たい水が入り込んで電子機器を壊す心配はない。砕氷船の暖かい格納庫から取り出してすぐ海に浮かべても大丈夫だ。問題が生じるとしたら、シーベッドを海から引き揚げ、すぐに再び使用したいときだろう。

「例えば、シーベッドを海に投入してテストを行っていたのだが、何かを忘れていたことに気づいたとしましょう」とシンは前置きする。海水温は4.5℃程度だが、気温は氷点下だ。「引き揚げられたシーベッドは、全体を薄い氷で覆われた状態になってしまいます」

問題点を紹介するのはこれくらいにしよう。シーベッドは粘り強い科学ロボットであり、気候変動の時代にその任務は重要性を増している。ソナーで海底の地図を作成するだけでなく、氷の厚さを測定することもできる。

もちろん、氷にいくつも穴を開けてロープを垂らせば、氷の厚さはわかる。しかし、海氷は見事なほど複雑だ。ウッズホール海洋研究所の海氷物理学者としてシーベッドを使用しているテッド・マクシムは、「北極や南極の氷は湖の氷とは異なり、ただその場で厚みを増していくだけではありません」と話す。「北極や南極の氷は、動き回り、互いにぶつかり合いながら、巨大な氷の山を形成します」

北極の変化を予測する手助けに

こうした氷は、水上だけでなく水深60フィート（約18m）の海中にも形成される。シーベッドはその周囲を行き来しながら、ソナーで氷の地図を作成していく。「氷の下で、芝刈機のような動きをさせるのです」とマクシムは述べる。

マクシムが調べようとしているのは、極地の氷の厚さがどのように変化しているかだ。例えば北極では、古い氷が溶け［日本語版記事］、氷が季節的なものになろうとしている。「氷の厚さに影響を及ぼすプロセスがどのように変化しているのかを解明できれば、北極が今後、気候変動によってどう変化するかを予測する助けになります」

つまり、シーベッドを危険にさらすということだが、その代わり人間のダイヴァーたちを危険にさらさずに済む。シーベッドは時折、氷の下で立ち往生するかもしれない。しかし、シーベッドが収集しているデータは、ジャスティン・ビーバーとは無関係な過酷な環境を理解するために欠かせないものなのだ。