Pengembangan Teknologi Untuk Ilmu Kelautan di NSF

Pengembangan Teknologi Untuk Ilmu Kelautan di NSF – Ilmu kelautan sebagian besar merupakan ilmu observasional, sehingga pengetahuan kita tentang lautan telah meningkat karena kita semakin memperoleh kemampuan untuk melakukan pengukuran dan mengamati proses alam di, di dalam, dan di bawah lautan. Untuk melakukannya, ilmuwan kelautan membutuhkan alat dan kemampuan pengamatan yang tepat.

Pengembangan Teknologi Untuk Ilmu Kelautan di NSF

marinescienceandtechnology – Tidak selalu jelas alat apa yang dibutuhkan untuk melakukan pengukuran yang tepat. Seperti yang dijelaskan dalam makalah lain dalam volume ini, pencapaian ilmiah besar telah dibuat di bawah sponsor NSF selama 50 tahun terakhir. Pencapaian ini dimungkinkan, sebagian, oleh kemampuan para ilmuwan untuk melakukan pengamatan yang tepat, yang pada gilirannya bergantung pada ketersediaan kemampuan teknologi dan pengembangan teknologi baru, termasuk yang khusus untuk penelitian ilmu kelautan.

Baca Juga : Lean Marine Dan Yara Marine Technologies Menjadi Satu 

Teknologi Melalui Dukungan untuk Fasilitas Utama

Inti dari hampir semua upaya penelitian oseanografi di semua disiplin ilmu adalah kapal penelitian. Kapal penelitian dan peralatannya merupakan aset teknologi utama, dan dengan demikian, mereka sangat penting untuk kemajuan penelitian ilmu kelautan.

Meskipun kapal itu sendiri memiliki pemilik dan garis keturunan yang berbeda, NSF telah menjadi sumber dukungan utama untuk menyediakan, mengoperasikan, mengoordinasikan, dan memelihara kemampuan teknologi ini. Kemampuan ini berkembang dari waktu ke waktu dan dalam beberapa kendala keuangan yang parah, tetapi juga berkembang dalam menanggapi beberapa keputusan manajerial yang telah teruji waktu.

Karena biaya konstruksi dan operasinya yang tinggi, kapal selalu menjadi fokus perhatian khusus. Butuh Angkatan Laut Inggris beberapa tahun untuk datang dengan sumber daya pada tahun 1876 untuk menyediakan HMS Challenger untuk ekspedisi empat tahun yang terkenal yang memprakarsai bidang penelitian ilmu kelautan. Kapal-kapal pemerintah menyediakan kemampuan berlayar di laut untuk penelitian ilmu kelautan sipil di negara ini selama beberapa dekade.

Sebelum Perang Dunia II, ada empat atau lima kapal penelitian akademis di negara ini, yang masing-masing dioperasikan dan dipelihara oleh beberapa laboratorium oseanografi pada saat itu, untuk proyek dan personel mereka sendiri. Selama tahun-tahun pertumbuhan pesat tahun 1960-an, Angkatan Laut, terutama Office of Naval Research (ONR), memberikan sebagian besar dukungan untuk penelitian dan teknologi kelautan. Jumlah lembaga penelitian oseanografi bertambah dan jumlah kapal bertambah.

Pada tahun 1970, armada akademik berjumlah setidaknya 24 kapal—yang operasinya telah menjadi bisnis besar. Juga pada tahun 1970, NSF telah menjadi sumber utama dukungan untuk penelitian ilmu kelautan karena program-program baru yang besar, seperti Dekade Internasional Eksplorasi Kelautan (IDOE), dimulai. Instansi lain seperti ONR dan Departemen Energi (DOE) juga merupakan sponsor utama,

NSF mengambil pendekatan yang berbeda untuk mendanai penelitian dan fasilitas daripada yang dilakukan Angkatan Laut dan lembaga lain yang mendukung penelitian oseanografi pada waktu itu. Program penelitian ONR umumnya mendanai seluruh proyek penelitian secara inklusif—penelitian, peralatan, teknologi, dan waktu pengiriman yang diperlukan. NSF, di sisi lain, memisahkan penelitian dari logistik pelayaran dan dukungan fasilitas.

Pada tahun 1960, NSF mendirikan kantor terpisah untuk konstruksi, konversi, dan pengoperasian kapal penelitian. Mary Johrde pertama kali mengepalai kantor ini, yang memiliki nama berbeda dengan reorganisasi berbeda. Tetapi Bagian Pusat dan Fasilitas Oseanografi (OCFS), seperti yang disebut sekarang,

“Model NSF” untuk memisahkan dukungan fasilitas dan kapal dari program penelitian memiliki beberapa konsekuensi yang menarik sehubungan dengan teknologi. Pemisahan dukungan fasilitas dari dukungan penelitian memungkinkan perhatian yang lebih terfokus diberikan untuk meningkatkan teknologi sebagai sumber daya masyarakat. “Model ONR” dari dukungan proyek inklusif bekerja dengan baik pada 1950-an dan awal 1960-an ketika institusi mengambil proyek individu dari awal hingga akhir.

Memiliki program penelitian untuk membeli waktu kapal, layanan teknis, dan peralatan sangat membantu keberhasilan penyelesaian proyek individu, tetapi tidak banyak meningkatkan kemampuan penelitian dan teknologi bagi masyarakat secara keseluruhan. Selama tahun 1950-an dan 1960-an, institusi yang mengoperasikan kapal melakukannya terutama untuk ilmuwan mereka sendiri. Segala sesuatu yang diperlukan untuk studi diambil di kapal pada awal pelayaran, dan di luar kapal pada akhirnya. Ada sedikit alasan untuk memikirkan jenis teknologi atau kemampuan apa yang dibutuhkan kapal, selain kemampuan penanganan peralatan dasar yang disediakan oleh derek dan derek.

Kemampuan teknologi kapal menjadi semakin penting seiring dengan berkembangnya ilmu kelautan pada tahun 1970-an. Seiring dengan kemajuan program seperti IDOE, penelitian kelautan menjadi lebih ekspedisi, multidisiplin, multi-institusi, dan jauh lebih kompleks. Para ilmuwan semakin memanfaatkan kapal penelitian yang dioperasikan oleh institusi selain milik mereka. Penjadwalan dan manajemen kapal ditambah akuisisi dan pengelolaan teknologi menjadi hal penting bagi Sistem Laboratorium Oseanografi Universitas-Nasional (UNOLS) yang baru didirikan, yang merupakan topik makalah sebelumnya dalam volume ini.

Pada pertemuan UNOLS yang pertama pada bulan November 1971, masalah pemberian bantuan teknologi untuk proyek-proyek sains menggunakan kapal penelitian UNOLS diidentifikasi sebagai masalah yang perlu ditangani. Model NSF untuk memisahkan operasi kapal dan fasilitas dari dukungan sains memungkinkan Kantor Dukungan Fasilitas untuk mengatasi masalah penyediaan teknologi dengan membuat dua program baru: Program Teknisi Kapal dan Program Instrumentasi Oseanografi.

Program Teknisi Kapal didirikan pada tahun 1972 untuk memberikan bantuan teknis kepada pengguna armada kapal penelitian akademis. Layanan teknis yang didanai oleh NSF memiliki komponen di laut dan komponen di darat. Kegiatan dukungan teknis di laut melibatkan pemeliharaan dan perbaikan peralatan ilmiah penggunaan bersama, ditambah pengawasan dan pelatihan personel ilmiah dalam penggunaan peralatan ini secara aman dan efektif.

Kegiatan di darat termasuk pemeliharaan, kalibrasi, dan penjadwalan peralatan penggunaan bersama yang disediakan untuk pengguna kapal. Selain itu, kegiatan dukungan teknis menyediakan penghubung antara pihak ilmiah dan personel pendukung dan awak kapal. Seiring dengan meningkatnya penggunaan kapal penelitian oleh penyelidik yang berkunjung dan karena kompleksitas peralatan di berbagai kapal meningkat,

UNOLS juga memperhatikan peningkatan kemampuan teknologi. Komite Bantuan Teknis (TAC) didirikan pada tahun 1974. Komite ini mengembangkan seperangkat kemampuan teknologi standar untuk kelas atau ukuran yang berbeda dari wadah penelitian akademis dan bekerja untuk meningkatkan kemampuan ini. Program Dukungan Teknisi NSF, bekerja sama dengan TAC, juga mengembangkan kemampuan baru untuk kapal penelitian. Salah satu perkembangan baru tersebut adalah pemasangan sistem SAIL (serial-ASCII instrumentation loop).

Sistem SAIL di atas kapal UNOLS memungkinkan para ilmuwan untuk secara otomatis menampilkan dan merekam sejumlah parameter lingkungan, seperti tanggal dan waktu, koordinat navigasi, suhu permukaan laut, dan data meteorologi lainnya ditambah data eksperimen proyek. Dia’ Sulit untuk disadari di zaman komputer pribadi yang kuat dan jaringan area lokal ini, bahwa kemampuan untuk berjalan dari kapal penelitian dengan pita data dari pelayaran yang baru saja selesai mewakili kemampuan teknologi baru 20 tahun yang lalu.

Kemajuan yang tampaknya sepele ini merupakan langkah penting untuk melakukan pengamatan oseanografi, karena hal itu memfasilitasi integrasi dan asimilasi berbagai pengamatan, yang menjadi fokus banyak penelitian oseanografi saat ini.

Kemajuan Inkremental dalam Teknologi

Karakteristik keseluruhan dari penelitian ilmu kelautan adalah kenyataan bahwa kemajuan ilmiah dan peningkatan kemampuan teknologi bersifat inkremental. Dengan beberapa pengecualian, seperti penemuan lubang hidrotermal dari Alvinyang dibahas di bagian lain dalam laporan ini, kemajuan dalam pengetahuan kita tentang lautan diukur dalam langkah-langkah kecil.

Kemajuan besar yang telah dibuat dalam pengetahuan kita tentang lautan dalam 50 tahun terakhir tidak begitu banyak dalam menanggapi kemajuan teknologi yang besar, seperti dalam ekspedisi ruang angkasa yang disponsori oleh National Aeronautics and Space Administration (NASA), melainkan dari penerapan teknologi secara terus menerus dan perkembangan baru tambahan yang timbul dari penyelidikan ilmiah. Penting untuk kemajuan ilmiah adalah penyediaan teknologi untuk menyelesaikan penelitian dan menyediakan mekanisme untuk mengembangkan dan menerapkan teknologi baru.

Sebagai pendatang baru dalam studi lautan, dibandingkan dengan kepentingan angkatan laut dan perikanan, NSF telah menjadi penerima manfaat dari sejarah panjang penelitian teknologi dan ilmiah yang terfokus. Selama abad ini dan terutama sejak Perang Dunia II, penyedia utama kemampuan teknologi adalah Angkatan Laut AS. Ada daftar panjang dan terhormat pencapaian ilmiah yang berasal dari instrumen dan teknologi yang dikembangkan Angkatan Laut. Ini termasuk

  • sonar batimetri SWATH,
  • sensor optik pemindaian garis laser,
  • sistem satelit pemosisian global,
  • seismometer dasar laut,
  • magnetometer medan total gerbang fluks laut,
  • Alvin dan Flip ,
  • pengukur arus Doppler akustik,
  • sensor bioluminesensi, dan
  • teknologi tambatan jangka panjang.

Persyaratan penelitian NSF seringkali kompatibel dengan kemampuan yang disediakan untuk kepentingan Angkatan Laut, tetapi ada masalah aksesibilitas, penyempurnaan lebih lanjut, adaptasi, dan penggunaan yang hemat biaya. Banyak persyaratan yang unik untuk penelitian ilmu kelautan dan oleh karena itu memerlukan upaya yang terfokus dan spesifik untuk membuat jenis pengukuran yang tepat pada skala yang tepat dan dengan presisi dan akurasi yang dibutuhkan.

Sepanjang periode IDOE dan reorganisasi berikutnya, hampir semua pengembangan teknologi yang disponsori NSF didanai melalui proyek penelitian individu. Kemampuan pengamatan dan pengukuran dikembangkan oleh para ilmuwan sebagai tanggapan langsung terhadap kemajuan penyelidikan ilmiah mereka. Salah satu contoh, di antara ribuan, adalah pengembangan berturut-turut jaring plankton dan perangkat lain untuk menghitung dan menggambarkan distribusi plankton.

Jaring kerucut tradisional memberi jalan untuk beberapa jaring pembuka dan penutup, yang ditambahkan sensor untuk menghubungkan faktor fisik dengan kelimpahan plankton yang dikumpulkan. Jaring pada gilirannya memberi jalan bagi sistem penginderaan optik dan akustik yang bekerja pada skala waktu dan ruang yang bervariasi. Tidak ada perangkat atau kemampuan tunggal yang menjadi tujuan. Tujuan penelitian yang berbeda membutuhkan kemampuan penelitian yang berbeda. Mengembangkan kemampuan baru seringkali harus dicapai melalui serangkaian proposal, tinjauan, dan penghargaan yang berbeda di bawah sponsor berbagai lembaga dan program.