Robotics underneath sub-zero waters and outer space

Havrommet er et program for å utforske havene i vårt solsystem, ikke bare jorden. For å oppnå dette vil vi kombinere robotikk og kommunikasjonsteknologier som kreves for å utforske både jord- og hav i verdensrommet. Det vil være nødvendig å kommunisere gjennom forskjellige typer is, noe som krever teknologier som ennå ikke er utviklet. For å utforske havene vil vi bruke autonome undervannsfarkoster (AUV). Dagens AUV-er har imidlertid ikke tilstrekkelig sanse- og navigasjonsegenskaper til å oppdage og unngå små hindringer, og heller ikke sensorer for å trenge inn gjennom is. Dette prosjektet vil løse disse utfordringene i samarbeid med toppforskere innen robotikk-, kunstig intelligens- og autonomi. Vi vil bruke felttesting på Svalbard som en strategisk plattform for fremtidige romoppdrag, men også som et instrumentert sted for robotikk i islagt omgivelser. Vi vil samarbeide med det store norske engasjementet for havforskning i Trondheimsfjorden gjennom Ocean Space Center og laboratoriefasilitetene på Mustad Autoline på Gjøvik. Dette vil gjøre det mulig å utføre nær misjonssituasjon i kontrollerte miljøer der vi bidrar med ny teknologi for å utforske og kommunisere i de forskjellige scenariene. Det svært kompetente USA-Norge-konsortiet prioriterer dette prosjektet høyt. Kongsberg Gruppen vil styrke sin rolle som teknologileverandør for romoppdrag for både ESA og NASA, samtidig som NASA-JPL kan tilby teknologi for å utforske havverdenene, spesielt Enceladus og Europa. NTNU får muligheten til å gjøre mer avanserte operasjoner i Arktis, og UiO, SINTEF og NPIs instrumentering av isbreer på Svalbard vil bli forsterket. Sammen vil vi videreutvikle kunnskap innen robotteknologi og tilby nye metoder for å undersøke for undervannsmineraler, samt gi bedre biomasseanslag for bestandsevaluering som vil legge grunnlag for smarte fiskerier globalt.

Ocean worlds are a programme pertaining to exploring the oceans of our solar system, not only earth. To do so we seek synergies between robotics and communication required to explore both the earth and ocean worlds in space. Communication through ice as a medium in a vertical column is impossible with current technologies requiring pushing what is currently state of the art. Furthermore, Autonomous Underwater Vehicles does not have enough resolutions in its forward facing sensors to detect small hazards, nor sensors for penetrating ice. Thus, this project will contribute multifaceted research benefiting the robotics-, artificial intelligence- and autonomy communities. We hope that these systems can also be used to help bathymetry mapping and stock estimation in the future. The research in this project will make use of existing datasets gathered from RCN projects such as SaaS (Sonar as a Service), where we will devise a hybrid analytic system based on existing data so that we can improve upon the signal processing in acoustic sensors regarding biomass estimation and detection of organic life. We will use field testing at Svalbard as a strategic platform for future space missions, but also as an instrumented site for robotics in icy environments. Furthermore, we seek close synergies between the large Norwegian commitment to ocean research in Trondheimsfjorden through Ocean Space Centre and the lab facilities at Mustad Autoline. This will allow us to perform near mission situation in controlled environments, where we contribute novel technologies for exploring and communicating in the different scenarios. The results will be disseminated through PhDs, conferences, scientific papers and as commercial hardware and software