Levés réalisés avec des véhicules sous-marins autonomes (VSA)

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Récupération du VSA après sa mission d’étude sous la glace marine, après son déploiement depuis le NGCC Louis S. St-Laurent (Photo : Don Glencross, RDDC).

Il n’est pas facile de recueillir des données dans l’Arctique puisque les conditions météorologiques extrêmes peuvent empêcher de mener des travaux à partir d’un navire ou d’un camp installé sur la glace. La solution? Les véhicules sous-marins autonomes, ou VSA, qui peuvent naviguer sous d’épaisses couches de glace par leurs propres moyens (sans être téléguidés) et peuvent rentrer par eux-mêmes à leur base mouvante, qu’il s’agisse d’un camp installé sur la glace ou d’un navire.

Qu’est-ce qu’un VSA?

Un VSA est un véhicule non habité qui se déplace sous l’eau pour effectuer certaines tâches, notamment transporter l’équipement ou les systèmes informatiques requis pour effectuer des tâches précises dans des zones sous-marines. Il peut effectuer des travaux en « autoguidage », sans intervention humaine, en se servant d’un ordinateur perfectionné comme d’un cerveau électronique pour effectuer toute une gamme de tâches, comme naviguer, se déplacer et explorer les fonds sous-marins. Dans le cas du projet de recherche de l’UNCLOS, on a utilisé des VSA dans certaines zones pour recueillir des données bathymétriques haute résolution relatives au plancher océanique.

Innovation canadienne

Ces VSA sont uniques dans le monde, notamment en raison de leurs capacités technologiques novatrices qui leur permettent de fonctionner dans les eaux froides et reculées de l’Arctique. Les deux VSA ont été construits ici même au Canada par International Submarine Engineering ltée (ISE), de Port Coquitlam, en Colombie‑Britannique. Les VSA ont été modifiés selon les spécifications définies par les scientifiques du gouvernement fédéral afin de pouvoir fonctionner sous d’épaisses couches de glace (qui empêchent le téléguidage), pouvoir rentrer par eux‑mêmes à leur base mouvante (les missions débutent et se terminent sur les glaces flottantes qui peuvent dériver sur une distance de 10 km par jour) et se présenter sous forme modulaire, de manière à pouvoir être transportés jusqu’à des camps isolés sur la glace.

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Faits sur les VSA

  • Ils se déplacent en autonomie complète sous l’épaisse glace marine pour recueillir des données.
  • Ils sont munis d’un système de ballast variable conçu pour des profondeurs pouvant atteindre 4 000 m.
  • Ils se déplacent comme un avion à l’aide d’un propulseur placé à la poupe qui les pousse vers l’avant, leur permettant de « voler » dans l’eau.
  • Ils peuvent être démontés pour être transportés à bord d’un aéronef Twin Otter vers des régions éloignées.
  • Ils ont une portée de 440 km.
  • Ils sont alimentés par batteries.
  • Ils pèsent 1 800 kg.
  • Ils sont munis de multiples systèmes : navigation, ballast, communication et levés.
  • Ils utilisent un système novateur de signaux sonores pour retrouver leur chemin vers leur base et informer les opérateurs de leur état courant.
  • Ils sont préprogrammés pour réagir à plus de 80 situations qu’ils peuvent rencontrer sous la surface.

Faire des levés sous la glace marine à l’aide d’un VSA

Les VSA ont fait leur voyage inaugural en Arctique en 2010 à partir d’un camp installé sur la glaceprès de l’île Borden, où ils ont été lancés sous deux mètres de glace marine. Au bout de trois longues journées d’attente sans aucun signal des VSA, les engins sont enfin apparus sur les moniteurs des scientifiques. Les VSA avaient franchi plus de 300 km en trois jours et retrouvé le camp installé sur la glace, lequel avait dérivé de plus de 30 km par rapport à son point d’origine. Durant cette expédition de trois semaines, les VSA ont parcouru plus de 1 000 km et plongé à des profondeurs de plus de 3 km, ce qui constitue des records mondiaux. En plus de ces exploits, ils ont réalisé des mesures bathymétriques essentielles sur une superficie de 450 km.

Les VSA ont aussi été déployés à partir du NGCC Louis S. St-Laurent en 2011 et en 2015; c’était la première fois que des VSA étaient déployés à partir d’un brise-glace dans l’océan Arctique. Il s’agit d’une prouesse remarquable puisqu’elle ouvre la porte à l’utilisation de cette nouvelle méthode de collecte de données pour de futures recherches scientifiques.

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