The Economist - UK (2022-04-30)

72 Science & technology The Economist April 30th 2022

Simon  Thorrold,  an  ocean  ecologist  at

Woods  Hole,  will  be  an  eager  adopter  of

these tags. He plans to attach them to tuna

and swordfish later this year. Both species

are commercially important, and their be­

haviour  is  not  properly  understood.

Swordfish follow a daily pattern, diving at

dawn and spending the day at depths of up

to  800  metres  before  rising  near  the  sur­

face  again  at  night.  But  nobody  knows

what drives them to do this. 

Dr  Thorrold  suspects  it  may  be  related

to  the  way  the  fish  interact  with  so­called

mesoscale features. These are gyres tens of

kilometres  across  which  last  for  a  month

or so. In particular, a type of feature called a

warm­core eddy may be crucial for popula­

tions  of  prey  species.  Plotting  the  way

swordfish move in relation to eddies could

reveal much about the workings of the ma­

rine ecosystem. Dr Thorrold says the find­

ings could help both fisherfolk and the en­

vironment,  by  helping  ensure  that  only

fish  of  the  desired  type  are  caught,  there­

fore minimising so­called by­catch of for­

bidden or non­commercial species.

Further down the line, he hopes to track

Atlantic  salmon.  This  could  shed  light  on

“ocean  phase  mortality”—the  number  of

fish  that  go  out  into  the  deep  ocean  from

their freshwater spawning grounds but fail

to  return  to  them  later  in  life,  to  spawn

themselves.  He  also  hopes,  once  and  for

all, to solve the mystery of where Atlantic

eels spawn. 

Eels  have  life  cycles  that  are  the  oppo­

site of salmon. They spawn at sea and the

young then swim back to freshwater to live

out  most  of  their  lives.  That  Atlantic  eels

spawn  somewhere  in  the  vicinity  of  the

Sargasso  Sea  is  known  from  work  carried

out  a  century  ago.  But  exactly  where  this

happens remains obscure.

sofartransmitters  will  have  applica­

tions  beyond  zoology,  as  well.  Melissa

Omand, a colleague of Dr Fischer at Rhode

Island, specialises in underwater robotics.

She has developed small underwater floats

she calls Minions. Their purpose is to fol­

low the movement of carbon in the oceans.

Toiling Minions

Each Minion is equipped with a camera of

the sort found in a smartphone, and also a

Raspberry Pi microprocessor. It uses these

to monitor small particles of organic mat­

ter (mainly fish faeces) that are known col­

lectively  as  marine  snow.  This  snow  falls

from  the  surface  to  the  ocean  depths,

where  it  decays  so  slowly  that  it  may  per­

sist  for  thousands  of  years.  That  makes  it

an  important  carbon  “sink”,  which  stores

that element in a form in which it cannot

contribute  to  global  warming.  A  fleet  of

cheap  Minions  carrying  Dr  Fischer’s  tags

could  give  a  better  picture  of  ocean  cur­

rents and carbon transport in the ocean. Dr

Omand  says  this  might  guide  projects

seekingtosequestercarbonoutofharm’s

wayintheoceandepths.

AsofarbeaconofthesortWoodsHole

makesclocksinataround$100,000,plus

thepriceofdeployment.Thousandscould

thusbeputinplaceforthecostofa single

gpssatellite.Surprisingly,thereisnomili­

taryequivalent(thoughdarpa, a research

armofAmerica’sdefencedepartment,is

working on one called posydon). And,

sinceWoods Holeisascientificinstitu­

tion,it ismakessensethattheinitialappli­

cationsarescientific.Aswithgps, though,

oncetheinfrastructureisthere,peoplewill

probablyfindcommercialemploymentfor

it,too.Exactlyhowhumanswillusethe

oceansovercomingdecadesremainstobe

seen. Buthavingdecentnavigation bea­

consinplacewillsurelyhelp.n

Reusablerockets

Rocket Lab’s grab

A

s technological featsgo, recovering

and  relaunching  the  first  stage  of  a

space rocket ranks pretty high on the scale

of difficulty. So far, only SpaceX, an Ameri­

can  giant,  has  pulled  it  off.  But  another

outfit now seems close to doing so—albeit

on a rather smaller scale. Shortly after the

local  weather  calms  (and  thus  after  this

story was published), a firm called Rocket

Lab  plans  to  dispatch  a  mission  dubbed

“There and Back Again”.

There and Back Again will start with the

lift­off  of  one  of  the  company’s  two­stage

Electron  launchers  from  its  spaceport  on

New  Zealand’s  North  Island.  (The  mis­

sion’s  name  is  a  sly  allusion  to  New  Zea­

land’s  role  as  a  set  for  Peter  Jackson’s

filmed version of “The Hobbit”, the original

book of which bore the phrase as part of its

subtitle.)  Minutes  later,  the  attempt  to  re­

cover  the  Electron’s  spent  first  stage  will

begin.  SpaceX,  which  first  did  this  sort  of

thing in 2015, uses thrusters to set the de­

scending first stages of its Falcon 9 launch

vehicles  gently  upright  on  a  landing  pad.

Rocket Lab, by contrast, will employ a heli­

copter  to  try  to  catch  its  parachuting  first

stage in flight.

It  promises  to  be  quite  an  operation,

even  if,  at  12.4  metres,  an  Electron’s  first

stage is less than a third of the height of a

Falcon 9’s. Rocket Lab has designed a grap­

pling  mechanism  attached  to  a  long  line

which will dangle from a twin­engined Si­

korsky  helicopter.  The  trick  will  be  to

manoeuvre  the  chopper  so  that  this  cord

first  makes  contact  with,  and  then  slides

smoothly along, the incoming stage’s taut

parachute line. When that line reaches the

grappler,  it  will  snap  shut  like  a  gin  trap,

seizing the line in its jaws.

This sounds both hard and risky. But, in

a  number  of  tests,  the  capture  team  has

successfully grabbed the parachute line of

a dummy rocket stage dropped from a sec­

ond helicopter (see picture). As for keeping

the  whole  shebang  out  of  the  helicopter’s

rotors, a radio in the stage helps to do this

by  transmitting  its  position  continuously

to the flight crew. 

The trickiest technical challenge, there­

fore,  is  not  the  actual  process  of  capture,

but  rather  the  manoeuvring  of  the  stage

that takes place minutes earlier, while the

helicopter is still hovering on standby near

the catch zone, some 280km from shore. If

all  goes  well,  about  150  seconds  after

launch  the  first  stage’s  nine  kerosene­po­

wered  engines  will  switch  off.  The  stage

will then separate. As the second stage con­

tinues upward to loft 34 small satellites in­

to  orbit  around  Earth,  the  first,  by  now

about  80km  up,  will  arc  back  downward.

This  is  when  things  get  really  dicey.  With

the  first  stage  hurtling  along  at  2.35km  a

second,  atmospheric  friction  will  soon—

and quite suddenly—generate tremendous

heat. “It just goes whack, like that,” says Pe­

ter  Beck,  Rocket  Lab’s  boss.  His  engineers

refer  to  this  first  stretch  of  progressively

thickening air as the Wall.

To survive the Wall intact, the first stage

will use thrusters to flip itself over, so that

it is travelling tail first. The bottom part of

the stage is already designed to handle the

intense  heat  of  the  engine’s  exhaust,  so  it

makes sense to take advantage of its heat­

resistance  to  slice  a  pathway  through  the

air.  The  friction  of  re­entry  will  neverthe­

less  create  a  bow  wave  of  superheated  air

molecules  surrounding  the  stage,  which

Mr  Beck  describes  as  “a  hot  knife  of  plas­

A space-launch firm has a novel plan

to snag a booster in mid-air

Gotcha!