Dispositifs qui ne laissent pas trempé
Si en Antarctique nous tombons à la mer sans aucune protection, l'homme ne survivra pas plus de trois minutes. Mais le continent glacé est trop tentant pour la recherche, pour l'éviter. La technologie la plus avancée a permis à des centaines de scientifiques de survivre dans des conditions optimales, ainsi que de mener des recherches qui, malgré leur excellente situation, sont habituelles pour eux.
Beaucoup de ces scientifiques vivent sur un bateau. Ils ne sont pas des récipients couramment utilisés, mais ils doivent être en mesure de briser la glace. Le Polarstern allemand, par exemple, est capable de naviguer à travers la glace jusqu'à un mètre et demi d'épaisseur. Il dispose de quatre moteurs qui peuvent atteindre une force de jusqu'à 14.000 kilowatts, ce qui lui confère une puissance et une grande vitesse (capable de parcourir près de 30 kilomètres par heure) qui permettent de briser ce type de plaques de glace.
Polarstern est fabriqué avec un acier spécial capable de résister à 50 degrés sous zéro. En fait, l'acier commun devient souvent fragile en atteignant les dix degrés sous zéro. Cependant, l'augmentation de la concentration en nickel dans l'acier réduit cette fragilité et améliore les propriétés mécaniques en augmentant la concentration en carbone.
Bateau de pointeur
Polarstern est le plus sophistiqué de ses emballages. De lui est responsable l'Alfred Wegener Polo de Recherche Marine d'Allemagne
En fait, le chef logistique de l'Institut, le docteur Uwe Nixdorf, explique pourquoi Polarstern est si spécial: "En plus de briser la glace, il se déroule en haute mer. Cela est nécessaire, car il va d'avant en arrière entre l'Arctique et l'Antarctique. D'autres bateaux spécialisés dans la casse de glace montent et descendent brusquement en haute mer. D'autres navires de recherche sont incapables de briser la glace". Grâce à ses hélices latérales, arc et poupe, aux stabilisateurs verticaux et à un système spécial qui évite les mouvements brusques, Polarstern fonctionne également en haute mer.
A bord, des recherches sont effectuées sur onze zones, avec tout l'instrumental que cela comporte. Il convient de noter l'éco-onde Hydrosweep DS II, qui comprend des données pour l'élaboration de cartographie marine, entre autres. Il est idéal pour les mers profondes, comme celle de l'Antarctique, car il est également capable de prendre des données situées 10.000 mètres au-dessous du niveau de la mer.
« L'écho multi-rayon Hydrosweep DS II utilise 59 rayons, dont chacun réalise un balayage individuel du fond marin », explique le Dr Saad El Naggar, employé de logistique de l'Institut. "La somme de tous ces rayons fournit une information profonde sur le fond marin à un angle large de 90 ou 120 degrés en fonction de la profondeur de la mer".
Un autre des outils les plus innovants utilisés dans le Polarstern est le système First Navy, qui détecte les baleines par thermographie infrarouge. Elle a été testée pour la première fois en juillet de l'année dernière. Ce système exploite la chaleur qui dégage les baleines en respirant. Le docteur Olaf Boebel, chef de l’équipe de recherche en acoustique océanique, a donné des détails: "La thermographie infrarouge enregistre le rayonnement de la chaleur provenant de chaque corps. Il l'affiche sur un écran noir et blanc. Plus un point est clair, plus il est chaud. Et le jet chaud d'une baleine se détache facilement des eaux froides de l'Antarctique".
Volcan en trois dimensions
La technologie par rayons est utilisée non seulement dans le lieu le plus froid du monde, mais aussi dans le plus chaud. Par exemple, pour représenter l'intérieur d'un volcan. C'est ce que fit Dougal Jerram, professeur au département des Sciences de la Terre de l'Université de Durham, lors de son expédition au triangle Afar avec plusieurs membres de la chaîne de télévision BBC. Le triangle Afar est situé en Éthiopie, juste à côté de la corne dite de l'Afrique. Géologiquement, elle se trouve dans une zone très instable et sera dévastée par la mer Rouge. Étant la zone la plus chaude de la Terre, le Dr Jerram lui-même a subi une température allant jusqu'à 55 degrés fin 2007.
L'objectif principal de l'expédition était de tirer pour la première fois l'image tridimensionnelle d'un lac actif de lave. Pour cela, pour la première fois dans l'histoire, il fallait introduire un équipement de 80 kilos dans le cratère d'un volcan, le Erta Ale. Cet équipement consistait à fabriquer un scanner laser. « Le scanner envoie des millions de rayons laser à un angle de 360 degrés pour construire une photo virtuelle de l'environnement », explique le docteur Jerram. Ce scanner dispose d'un appareil photo simple intégré et, en comparant les nombreux points envoyés par les rayons laser avec les images obtenues par la caméra, il donne une couleur réelle à l'image tridimensionnelle.
Comme l'a souligné le Dr Jerram, la tâche la plus difficile était de transporter une équipe de 80 kilos. Pour atteindre le sommet du volcan, les chameaux ont été utilisés, mais le processus du bord du cratère vers l'intérieur est resté entre les mains de l'homme. Oui, avec la technologie: "Nous avons utilisé une caméra de type P640 pour voir dans quelle zone du cratère la température était hors des mesures de sécurité". Cette caméra utilise des rayons infrarouges et, en faisant l'écran de ce que vous enregistrez, effectue une reproduction en fonction de la température de chaque zone, en utilisant différentes intensités de couleur. Grâce à cette chambre, les membres de l'expédition ont pu connaître à l'avance les zones à éviter en entrant dans le cratère, en particulier en raison de sa chaleur et de sa dangerosité.
Une fois toutes les mesures prises et bien numériser l'extérieur du cratère, il n'y avait qu'à mettre le costume de protection contre la chaleur et descendre par le cratère avec l'outillage. Avec cette dernière étape, le défi était déjà surmonté, car pour la première fois, on a réussi à mettre un engin dans un volcan et à scanner un lac de lave en trois dimensions. Cependant, le Dr Jerram avait un autre défi et a utilisé un dernier appareil quand il était en bas: "On a essayé de mesurer la température du volcan par un thermocouple capable d'atteindre une température allant jusqu'à 1500 degrés. Le magma avait entre 1.150 et 1.200 degrés".
Il dit plus ou moins, parce qu'il n'a finalement pas atteint son objectif : il n'a pas pu jeter le thermocouple suffisamment long pour qu'il entre bien dans le magma et atteigne sa température. La technologie de pointe a également ses limites.
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