畦間氏の水中ロボット工学のキャリア

これは、電子機器をいじったりアウトドアを楽しんで育ったワシントン州出身の畦間にとって、刺激的な休暇でした。畦間氏は 2016 年初めにチームに加わり、それ以来、世界中の科学探査のための深海ロボットの開発と運用を支援してきました。

GFOE と NOAA の契約は 7 月に期限切れとなり、技術チームは解散を余儀なくされた。しかしその後すぐに、畝間氏は元同僚 4 人と協力して、Deep Exploration Solutions という独自の ROV コンサルティング会社を設立し、情熱を注いでいる仕事を続けました。

「私は探検が大好きで、毎日新しいものを見るのが大好きです」と彼は言います。 「それに伴うエンジニアリング上の課題は本当にエキサイティングなものです。なぜなら、そこには多くのプレッシャーがあり、解決すべき多くの技術的問題があるからです。」

自然とテクノロジー

畦間氏のエレクトロニクスへの興味は早い段階から始まりました。ワシントン州リンデンで育った彼は、ラジオを分解し、ヘッドフォンを改造し、単三電池から USB 充電器を組み立てました。 「物事がどのように機能するかを常に知る必要がありました」と彼は言います。彼はボーイスカウトでもあり、青春時代の多くをハイキング、キャンプ、スノーボードに費やしました。

テクノロジーと自然の両方に対する愛情は、少なくとも部分的には彼の両親に遡ります。彼の父親は土木技師で、母親は高校の生物教師でした。しかし、成長期のもう一つの大きな影響は、彼を採用し続けた科学教師のクレディットでした。 (クレディットはウネマの母親の同僚でもありました。)

クレディットは、教育者としての功績により、2004 年の科学教育優秀大統領賞など、数多くの賞を受賞しています。彼も、ウネマと同様に、イエローストーン国立公園で最も長く勤務している公園レンジャーとして、アウトドアへの愛を共有しています。 「彼は優秀な科学教師で、とてもインスピレーションを与えてくれました」と畦間さんは言います。

畝間さんは 2010 年に高校を卒業すると、工学を学ぶために父親の母校であるミシガン工科大学に入学することを決めました。彼は当初、どの分野に従うべきか迷って一般工学コースに登録しましたが、すぐに電気工学に落ち着きました。

多国籍企業アルセロールミタルが運営する製鉄所での夏季インターンシップで、Unema を工場オートメーションと組立ラインに導入しました。 2014 年に卒業した後、ミシガン州ゼーランドの Gentex Corp. に就職し、製造システムと産業用ロボットの開発に取り組みました。

水中ロボット工学に飛び込む

2015 年後半、彼は Kredit から電話を受け、GFOE の水中ロボットの開発に興味がないか尋ねられました。この役割には、これらのシステムをエンジニアリングするだけでなく、操縦も含まれていました。 Gentex で昇進したばかりだったので、思い切って決断するのは難しい選択だったと畦間氏は言います。しかし、旅行の約束と斬新なエンジニアリング上の課題を考慮すると、断るにはあまりにも良い機会でした。

海底の圧壊圧力に耐えられる技術を構築するのは困難であり、重量、サイズ、コストの間でトレードオフを行う必要がある、と彼は言います。すべてが防水である必要があり、電子機器は海底に接地しないように慎重に隔離する必要があります。一部のコンポーネントは耐圧性がありますが、ほとんどは加圧されたチタン製フラスコに保管する必要があるため、金属ハウジングのサイズを最小限に抑えるためにコンポーネントは非常に小さくする必要があります。

ウネマはオケアノス・エクスプローラーの制御室から事前検査を実施。 ROVが打ち上げられると、科学者はカメラの映像を見て、チームにROVをどこに向けるべきかをアドバイスします。アート・ハワード

「非常に小さなスペースに電子機器を取り付けるために、機械エンジニアと緊密に連携しています」と彼は言います。 「シリンダーが小さければ小さいほど、コストは安くなりますが、車両の質量も少なくなります。質量が少しでも増えるということは、より多くの浮力が必要になることを意味します。そのため、物を小さくし、軽くしておきたいのです。」

コミュニケーションもまた課題です。 ROV は、わずか 3 本のシングルモード光ファイバーを含む数キロメートルのケーブルに依存しています。 「すべての通信をまとめて 1 本のケーブルに接続する必要があります」と Unema 氏は言います。 「そして毎年、新しい機器が消費するデータ量は増加します。」

彼は、科学研究用にカスタムメイドされた ROV のみを担当しています。この ROV は、石油およびガス産業で使用される重量物に比べて、よりスムーズな制御と、かなり多くの電子機器および計器類を必要とします。 「科学用のものはすべて手作りで、どれも風変わりなものです」と彼は言います。

Unema の役割は、ROV の設計、建設、運用のライフサイクル全体に及びます。彼は主に冬は車両のアップグレードとメンテナンスに費やし、夏は遠征で車両の操縦に費やします。 GFOE では、主に NOAA の 2 つの ROV に取り組みました。 ディープ・ディスカバリー そして セイリオス、船から操作します オケアノス エクスプローラー。しかし、彼はシュミット海洋研究所や海洋探査トラストなど、他の組織でも長年にわたって ROV を操縦してきました。

Unema の新しいコンサルタント会社である Deep Exploration Solutions は、NOAA ROV の冬期メンテナンスを行う契約を締結しており、同社は現在、ROV の設計とアップグレード、さらには操縦の仕事をさらに探しているところです。

海上でのエンジニアの生活

遠征では畦間がロボットの運転を担当する。彼は、ROV のビデオフィードを監視する科学チームからの指示に従い、サンゴ、海綿、深海の生物など、より詳細に調査したいものを特定します。時には油圧アームを操作して、特に興味深い発見物をサンプリングすることもあります。

一般に、ミッションは新種を発見し、既知の種の範囲をマッピングすることを目的としている、と畦間氏は言う。 「海の底には、私たちがそれについて何も知らないことがたくさんあります」と彼は言います。 「基本的に毎回の遠征では、いくつかの新種が出現します。」

これには、一度に何週間も海上に滞在する必要があります。畦間氏は、船上での生活は困難な場合があると語ります。新入乗組員の多くは船酔いし、これまで会ったことのない人々とほぼ 1 か月近くを密接に過ごすことになります。しかし、彼は、この使命に熱心に取り組んでいるさまざまな背景を持つ同僚に会う機会を楽しんでいます。

「スカウトキャンプやサマーキャンプに行くときのようなものです」と彼は言います。 「皆さんは新しい人々と出会っています。皆、そこに行くことに本当に興奮しています。私たちにも何が見つかるかわかりません。」

畦間氏はまた、船上で利用できる限られたリソースを使って工学上の問題を解決するという課題を楽しんでいます。 「私たちは太平洋の真ん中まで行きます」と彼は言います。 「物が壊れたら、そこにあるもので修理しなければなりません。」

それが気の遠くなるようなものではなく、刺激的だと思われ、ROV の使用に興味がある場合、Unema 氏の主なアドバイスは、現場のエンジニアと話をすることです。小さいながらもフレンドリーなコミュニティなので、どんなチャンスがあるかリサーチしてみてください、と彼は言います。 Ocean Exploration Trust などの一部のグループは、大学生が現場で経験を積めるよう、大学生向けのインターンシップを運営しています。

そして畝間氏は、これに匹敵するキャリアはほとんどないと言います。 「アイデアから運用まで、エンジニアリングのあらゆる側面を行えるので、この仕事が大好きです」と彼は言います。 「自分が取り組んだものを現場で活用できるのは、本当にやりがいのあることです。」

この記事は、2025 年 12 月の印刷号に「Levi Unema」として掲載されます。