歴史物語

タイタニック号を3Dで完全可視化――大西洋の深海に眠る沈没船を最先端技術で調査

大西洋の海底に横たわるタイタニック号の残骸。幽霊船のような水中写真を目にしたことがある人は多いでしょう。しかし、さらに素晴らしい映像がもうすぐ届けられようとしています。現在、大規模な調査隊が、沈没船の姿を完全に3Dで可視化するプロジェクトを進めているのです。

沈没からまもなく100年

タイタニック号が大西洋の底に沈んでから、まもなく100年が経ちます。1912年4月10日、同船はサウサンプトン港を出港し、ニューヨークへ向かう処女航海につきました。しかし周知のとおり、タイタニック号が目的地に到着することはありませんでした。巨大な氷山と衝突した後、4月15日未明に沈没したのです。

残骸が発見されたのは1985年のこと。それ以来、数多くの調査遠征が行われてきました。現在では、海底には3つの大きな船体部分があることが分かっています。比較的無傷の船首、長さ約20メートルの中央部、そして深刻な損傷を受けた船尾です。船首部分では、大広間にシャンデリアがぶら下がっている様子さえ今も目にすることができます。

そしてまもなく、その光景を誰もが自分の目で、しかも完全な3Dで見られるようになります。8月23日以降、大規模な調査隊が再び同船の調査を開始しました。今回は最先端技術を駆使しての調査です。

2台の自律型無人潜水機が海底を探索

今回の調査では、AUV(自律型無人潜水機)2台とROV(遠隔操作型無人潜水機)1台が投入されています。AUVは小型潜水艦のようなもので、自ら判断して探索を行います。乗員はおらず、遠隔操作もされません。一方のROVも無人ですが、母船から長いケーブルを通じて操作される点が異なります。

Mary Ann(メアリー・アン)とGinger(ジンジャー)と名付けられた2台のAUVは、サイドスキャンソナーと呼ばれる技術を使って残骸周辺の海域を地図化していきます。各AUVは左右両側に音波を発射し、海底や残骸に当たって反射してきた音波から、障害物までの距離を計算します。この距離データを視覚化すれば、海域全体の様子を的確に把握できるのです。

音波が届く範囲は片側約600メートル。海域全体をカバーするため、2台はまるで芝刈り機のように往復航行します。同じ海域を異なる方向から走るのもポイントです。Gingerは南北方向に、Mary Annは東西方向に航行します。これは「音響陰影(アコースティックシャドウ)」と呼ばれる、音波が届かない死角を埋めるためです。何かが前方にあると(この場合は船首)、その背後に黒い影のような領域が生まれます。もう1台のAUVが反対側から走査することで、後からその影の部分を補完できるというわけです。

驚異的なスピードで詳細マップを作成

サイドスキャンソナーの画像は一見地味に見えるかもしれませんが、実は画期的なものです。この海域が本格的に地図化されたのは初めてであり、重要な発見がまだある可能性もあります。タイタニック号のすべての破片が見つかったわけではなく、残骸がどこにあるのか正確には分かっていないからです。

さらに特筆すべきは、このマップが作成された速さです。AUVの投入から24時間以内に、詳細な全体図が画面に表示されました。水中調査史上初のことです。この速さの秘密は、ハイテク仕様のAUVにあります。装備を機体に搭載している(後ろに曳航していない)ため機動性が高く、超精密なナビゲーションによって興味深い地点を素早く見つけられるのです。これは重要です。2台のAUVは複数回の潜航を行い、最初に海域を大まかに地図化し、その後より詳細な画像を得るために戻ってくるからです。

2回目の走査では、Mary Annのマルチビームソナーが活躍します。これは真下に向けて、1秒あたりにはるかに多くのパルス(ping)を発するソナーです。その結果、ソナー画像の解像度が格段に高くなり、このデータから海底の3Dマップを作成できます。ただし、マルチビームの探知範囲はサイドスキャンソナーより狭いため、研究者たちは「どこを見ればよいか」が正確に分かっている2回目の調査でのみ使用するのです。

リアルタイムで見る3D映像

ソナー画像に加えて、3D動画も撮影されます。その役割を担うのがROVです。Remora 6000(レモラ6000)には5台のHDカメラが搭載されており、水深6000メートルまでの撮影が可能です。AUVからのデータがここで役立ちます。詳細な地図があれば、ROVの操縦士はこれまで以上に正確に残骸の間を航行できるのです。

撮影方法自体は、3D映画の撮影と大きく変わりません。ただし、水深約3700メートルという過酷な環境で行われる点と、クルーが映像をリアルタイムで視聴できる点が異なります。クルー全員が3Dメガネをかけてスクリーンを見つめ、ROVが「見ている」光景をその場で確認するのです。

それだけではありません。ROVにはソナーイメージングヘッドも搭載されています。これはカメラのような装置ですが、光の代わりにソナーを使います。ROVはタイタニック号の周囲20〜30か所で装置を作動させ、3方向ずつ「見」ます。通常のソナーシステムと同様に音波を発射し、反射を待つのですが、従来のような点の集合による円形画像ではなく、写真のような鮮明な画像を生成できるのが特徴です。

複数の地点から複数の方向でこうしたソナー画像を取得することで、ソフトウェアが後から船体の3Dモデルを作成できます。これにより距離の測定が格段に容易になるだけでなく、研究者は残骸の劣化状況をより詳しく監視できるようになります。現在のモデルを過去の写真や今後の記録(3Dかどうかは問わず)と比較すれば、船がどれほどの速さで崩れ落ちていくのかをはっきりと把握できるのです。

海洋学への関心を高める好機

とはいえ、多くの人にとって最も印象的なのは、やはり「普通の」3D映像でしょう。それは海洋学者にとっても重要なことです。通常、水中映像に強い関心を示す人は多くありませんが、3Dなら話は別。研究者たちは、これが海洋学への一般の関心を高めるきっかけになると期待しています。

メディアの報道体制も万全です。アメリカではMSNBC局が調査船から毎日リポートを送っており、専属記者が船上から調査の様子を間近に追いかけています。

チームは充実したFacebookページを運営し、調査の進捗をTwitterでも随時発信しています。公式ウェブサイト(すべて英語)にも豊富な情報が掲載されています。研究者たちは自身の経験を世界中と共有し、タイタニック号の壮大さを一人でも多くの人に「味わってほしい」と考えています。どうやら順調のようです。わずか数日で、詳細な海図、16,000枚の写真、そしてHD画質の壮観な3D映像を実現しました。