Véhicules sous-marins autonomes (VSA)
Les VSA PLONGENT À lEAU - Jacob Verhoef, de RNCan, est ici en compagnie de Dave Hopkin, collaborateur de RDDC, en train d’inspecter l’un des deux véhicules sous‑marins autonomes (VSA) chez International Submarine Engineering (ISE) de Vancouver, en 2010. Les VSA ont plongé sous la couche de glace de l’Arctique lors des recherches du printemps 2010 afin de recueillir des données bathymétriques (profondeur de l’eau) à 320 km au large de l’île Borden, au Nunavut.
- Véhicules sous-marins autonomes (VSA)
- Projet Cornerstone
- Comment retrouvent-ils leur chemin?
- Technologie et travail d’équipe
- Des noms pour les VSA
Véhicules sous-marins autonomes (VSA)
Les VSA (véhicules sous-marins autonomes) sont utilisés pour arpenter le plancher océanique de l’Arctique. Bien que ces engins soient conçus pour fonctionner dans des conditions climatiques difficiles, les conditions dans l’Arctique sont parfois telles qu’elles peuvent retarder les expéditions scientifiques de plusieurs semaines. Les VSA peuvent naviguer sous d’épaisses couches de glace où les appareils de télécommande ne fonctionnent pas, et peuvent retrouver leur chemin et pour regagner une base en mouvement. Grâce aux VSA, on arrive à recueillir des données bathymétriques à haute résolution à même le plancher océanique.
Les VSAsont uniques dans le monde, en particulier parce qu’ils font appel à des compétences technologiques innovatrices et qu’ils sont utilisés dans des milieux différents, notamment dans les eaux froides de l’Arctique. Les deux VSA ont été fabriqués ici au Canada par la société International Submarine Engineering ltd. (ISE) située à Port Coquitlam, en Colombie-Britannique. Ils ont été conçus sur mesure par des scientifiques du gouvernement fédéral. Le gouvernement du Canada a fait l’acquisition de VSA pour deux raisons importantes : 1) s’assurer que RNCan pourra les utiliser pour effectuer des levés au large de l’île Borden et 2) permettre à ses scientifiques d’exécuter d’autres travaux de recherche scientifique qui sont importants pour le pays tels que la recherche en milieu sous-marin pour le compte de la Marine canadienne.
Chaque VSA mesure environ sept mètres de long et pèse près de 2 000 kilogrammes. Ils sont jaunes, de forme cylindrique et ressemblent beaucoup à de très gros crayons. Ils sont munis d’une hélice à l’arrière et de six ailerons dont quatre sont situés sur la queue et deux au milieu du véhicule. Ces ailerons permettent aux VSA de voler dans l’eau. Le VSA est propulsé par des piles lithium-ion rechargeables sous l’eau. Ces piles permettent à l’engin de faire des missions de 350 à 400 km en autonomie – une puissance énorme pour de si petites piles!
Les VSA sont conçus de telle sorte qu’on puisse les démonter en petites pièces d’environ 400 kg pour pouvoir les transporter afin d’exécuter des missions dans des régions éloignées.
Le Projet Cornerstone est une initiative fédérale qui vise à lancer des véhicules sous-marins autonomes (AUV) dans l’océan Arctique afin de recueillir des données sur la profondeur de l’eau et sur la forme du plancher océanique dans une zone éloignée au nord de l’île Borden. Ces travaux de recherche sont menés par des équipes de scientifiques et de chercheurs fédéraux de Ressources naturelles Canada (RNCan), de Recherche et développement pour la défense Canada (RDDC) et du ministère des Pêches et des Océans (MPO).
En mars et en avril 2010, l’un des VSA a effectué plusieurs missions consécutives de trois jours dans le cadre des levés et des travaux de cartographie effectués par RNCan et le MPO. Les données ainsi recueillies serviront à appuyer les revendications du Canada, qui doit définir les limites extérieures de son plateau continental étendu conformément à la Convention des Nations Unies sur le droit de la mer (UNCLOS). Les responsables de l’Étude du plateau continental polaire (de RNCan) participent également à ces travaux, à partir de leur base de Resolute.
Le voyage inaugural du VSA à l’île Borden a été un franc succès. Pendant la mission, l’engin a parcouru plus de 1 000 km et plongé à des profondeurs de plus de 3 km, deux exploits qui, collectivement, fracassent les records mondiaux. De plus, le VSA a recueilli des mesures bathymétriques pour un secteur important d’une superficie de 450 km.
Comment retrouve-t-il leur chemin?
Les camps de base des missions sont situés sur des bateaux ou encore des glaces flottantes, qui peuvent parcourir jusqu’à 10 km à la dérive en une seule journée. Conscients de cette réalité, les scientifiques avaient besoin de s’assurer que les VSA ne partiraient pas à la dérive dans le vaste océan Arctique. Faire revenir les VSA à leur point de départ est une condition indispensable à la réussite de la mission. Ces véhicules recueilleront des données d’une importance capitale pour les levés et sont des outils de recherche uniques en leur genre qui seront utilisés par le gouvernement fédéral pour exécuter des travaux de recherche pendant de nombreuses années à venir.
Les chercheurs du Centre de recherche de RDDC à Halifax ont trouvé une solution à ce problème. Ils ont conçu un système autoguidé spécialisé afin de s’assurer que les véhicules retourneront sans encombre à leur point de départ, soit au camp de base. Chaque VSA est équipé de six hydrophones situés dans la pointe du nez, à l’avant du véhicule. Lorsque le moment est venu de retourner à la base, un planificateur de déplacement installé à bord lui indique de se diriger vers le camp. Lorsqu’il se rapproche du camp, les scientifiques jettent à l’eau un transpondeur qui ressemble à un haut-parleur sous-marin. Le transpondeur émet un signal sonore au fur et à mesure que le véhicule se rapproche. Le VSA entend ce signal, se dirige automatiquement vers lui, ajustant son parcours pour arriver dans un rayon de 100 mètres du camp. Les scientifiques peuvent alors le récupérer sans problème.
Technologie et travail d’équipe
Concevoir les VSA et les préparer pour leur mission dans l’Arctique a été une expérience passionnante et un véritable tour de force. L’équipe de scientifiques et de techniciens du gouvernement fédéral y a consacré deux ans de travail, et le projet ne se serait pas concrétisé si ce n’avait été de l’esprit innovateur de la société ISE ltd. et de la contribution d’autres sociétés. La mise à l’essai et le perfectionnement des véhicules ainsi que le travail de familiarisation avec eux ont eu lieu au cours de nombreux essais exécutés à la SFC Alert, sur les terrains d’essais des Forces canadiennes sur l’île de Vancouver et au large de l’île de Vancouver, à proximité des installations de la société ISE.
En avril 2011, les VSA ont été mis à l’essai dans le golfe du Saint‑Laurent en prévision du levé conjoint de 2011 avec les É.‑U. Pour la première fois, les VSA ont été lancés à partir d’un bateau plutôt qu’à partir de glaces flottantes (comme c’était le cas lors de missions précédentes).
Il s’agit d’un travail d’envergure qui demande une somme importante de travail d’équipe et de connaissances technologiques. Nous sommes tous excités à l’idée que ce dur labeur portera ses fruits et débouchera sur une étude scientifique importante qui contribuera à définir le plateau continental étendu du Canada.
Au cours des mois de mars et avril 2010, RNCan et RDDC ont invité les jeunes des écoles intermédiaires dans le Nord à trouver des noms pour les VSA récemment mis au point. Après réception des propositions, le nom de Yamoria a été retenu. Yamoria est le nom d’un ancien législateur et grand voyageur de la Nation dénée. Félicitations à Tannice Baton de Deline (T.N.-O.) qui a fait preuve de créativité dans le choix d’un nom aussi approprié.
Le deuxième VSA a été nommé Qaujisati, qui signifie « celui qui cherche », par Tom et Jopee Kiguktak de Grise Fiord.