Batiscafo

I batiscafi sono dispositivi subacquei di esplorazione abissale .

In servizio dal 1948 al 1982 , furono poi le uniche macchine in grado di raggiungere le maggiori profondità (−10 916 metri, nella Fossa delle Marianne , la23 gennaio 1960). Fino all'inizio degli anni 2010 solo i veicoli telecomandati ( ROV ), come il Nereus , erano quindi in grado di raggiungere tali luoghi. Inventato dal professor Auguste Piccard , e perfezionato dal figlio Jacques Piccard , un batiscafo è costituito da una pesante cabina sferica in acciaio , in grado di ospitare due o tre passeggeri, sospesa a un galleggiante riempito di benzina leggera che compensa il peso del transatlantico. ' insieme secondo il principio di Archimede . Il batiscafo scende per gravità e sale rilasciando zavorra.

A causa delle loro dimensioni e del loro peso, i batiscafi non potevano essere imbarcati e dovevano essere rimorchiati dalla nave che li accompagnava. Sono stati sostituiti da sottomarini più piccoli e più maneggevoli (sfera in acciaio ad alto limite elastico o lega di titanio e galleggiante in composito ).

La parola batiscafo , coniata dal professor Piccard nel 1946 , deriva dal greco bathus (profondo) e skaphos (barca). In precedenza, il professor Piccard aveva usato la parola talassosfera per denominare la sua invenzione.

record

23 gennaio 1960, 13:06: Il batiscafo USS Trieste raggiunge la profondità record di 37.800 piedi (11.521 metri), il valore degli indicatori interni. Questo valore è stato successivamente corretto a circa 35.800 piedi (10.916 metri nella Fossa delle Marianne ).

Descrizione

L'abitacolo, ridotto al minimo per minimizzare il peso pur potendo resistere a pressioni abissali molto elevate ( 1.000  bar a 10.000  m ) è costituito da una sfera di acciaio con un diametro interno di circa due metri e uno spessore da nove a quindici centimetri a seconda della massima profondità operativa. Il galleggiante, costruito in acciaio e alluminio , contiene benzina più leggera dell'acqua. Per evitare di essere schiacciato durante l'immersione, il galleggiante è aperto nella sua parte inferiore per bilanciare le pressioni interne ed esterne. Pertanto, la struttura è relativamente leggera. La benzina è stata scelta perché è economica e liquida , mentre i gas sono troppo comprimibili per un'immersione molto profonda. Silos a forma di imbuto aperti alla loro estremità inferiore contengono graniglia di ghisa come zavorra. Nel normale funzionamento, il flusso di pallini è bloccato dal campo magnetico prodotto dagli elettromagneti. I volumi di benzina e pallini sono regolati in modo che il batiscafo sommerso abbia peso zero. In superficie, zavorre riempite d'aria ne assicurano il galleggiamento.

operazione

A differenza del sottomarino militare, progettato per muoversi orizzontalmente e per bilanciare il proprio peso in immersione con la spinta di Archimede, il batiscafo è praticamente privo di propulsione (ha solo piccole eliche azionate da motorini di bassa potenza) e scende in immersione, essendo "più pesante di acqua".

Per iniziare la discesa, le zavorre vengono spurgate dalla loro aria e riempite di acqua di mare, che ha l'effetto di aumentare il peso della macchina (che diventa così maggiore della spinta di Archimede). Durante la discesa la benzina del galleggiante si comprime, il che diminuisce la galleggiabilità; il conseguente maggior peso viene poi compensato da un equivalente rilascio di zavorra, comandato interrompendo la corrente elettrica che alimenta gli elettromagneti.

Sul fondo, le eliche di manovra consentono piccoli movimenti.

Per salire, lasciamo cadere la zavorra.

Questo dispositivo di sblocco dell'alimentazione agisce in senso di sicurezza poiché in caso di guasto elettrico il batiscafo può solo schiarirsi e rialzarsi.

Fonctionnement du bathyscaphe.
  • Il batiscafo galleggia e si prepara all'immersione.
  • Il batiscafo aumenta il suo peso sostituendo il volume delle cisterne di zavorra con acqua di mare, scende perché la spinta di Archimede è inferiore al peso.
  • Il batiscafo è posto sul fondo. La spinta di Archimede è uguale o leggermente inferiore al peso.
  • Il batiscafo lascia cadere la zavorra e sale. La spinta di Archimede è maggiore del peso.

Illustrazione: Sfera Trieste realizzata a Terni, Italia. Si notano l'oblò e, tutt'intorno, le dodici prese per i cavi elettrici e le tubazioni idrauliche; in alto a sinistra, l'estremità inferiore di un silo di pallini con il suo controllo elettromagnetico .

I diversi batiscafi

Batiscafo Anni di servizio Costruttore Utente Profondità accessibile Mutevole
FNRS 2 1948 FNRS (Belgio) Auguste Piccard (Svizzera) 4000  m 40 tonnellate
FNR 3 1954-1961 FNRS (Belgio)
Marina Nazionale (Francia) 		Marina francese
e CNRS (Francia) 		4000  m 90 tonnellate
Trieste 1954-1964 Auguste Piccard (Italia, Svizzera) Auguste e Jacques Piccard (Svizzera)
US Navy 		Sfera ossidata  : 4.000  m
Sfera Krupp  : 11.000  m 		125 tonnellate
150 tonnellate
Archimede 1961-1974 Marina francese (Francia) Marina francese
e CNRS poi CNEXO (1969-74) 		11.000  m 200 tonnellate
Trieste II 1964-1966 Marina americana Marina americana prima versione: 4.000  m 200 tonnellate
1966-1983 Marina americana Marina americana ultima versione: 6.000  m 300 tonnellate

Il FNRS 2

Dopo un'interruzione dovuta alla seconda guerra mondiale , il professore svizzero Auguste Piccard dell'Università di Bruxelles riprende il suo lavoro su una macchina di esplorazione abissale. Nel 1948 progetta il suo primo batiscafo e lo battezza FNRS 2 in riconoscimento del Fondo nazionale per la ricerca scientifica, organizzazione belga che lo ha sempre sostenuto. I fondi, sufficienti per un primo sommergibile, non consentono la costruzione di un elaborato batiscafo. Il FNRS 2 non ha un pozzo di accesso per l'equipaggio dalla superficie e il galleggiante, ridotto alla funzione di un involucro di benzina, non ha la struttura adatta al traino in alto mare.

La sfera, composta da due emisferi, è stata fusa e poi tornita presso Usines Émile Henricot ( Belgio ). Pesa 11 tonnellate e resiste a un'immersione di 4000 metri. Il suo diametro interno è di 2 metri. Il suo spessore è di 9 centimetri portato a 15 centimetri in prossimità dei due oblò. Questi sono rastremati e realizzati in polimetilmetacrilato . Il galleggiante è composto da sette serbatoi per un totale di 30  m 3 di benzina, protetti da uno scafo in lamiera dello spessore di un millimetro. Il batiscafo è assemblato ad Anversa ( Belgio ) dalla "Mercantile Marine Engineering Cie".

Senza essere stato testato, l' FNRS 2 si imbarcava per Dakar ( Senegal ) dove la Marina Nazionale Francese forniva assistenza, quindi si dirigeva alle Isole di Capo Verde al largo delle quali dovevano essere effettuate le prove. Una prima immersione a 25 metri mostrerà rapidamente i limiti delle scelte che sono state fatte. I primi passeggeri ( Auguste Piccard e l'accademico Théodore Monod ) sono rinchiusi nella sfera mentre il batiscafo è ancora a bordo della Scaldis , la sua nave di supporto. Il FNRS 2 è stato messo a galla e quindi ha iniziato la lunga e delicata manovra di riempimento dei serbatoi di carburante. Dopo un'immersione effettiva di un quarto d'ora, devono essere eseguite le manovre inverse. I passeggeri vengono rilasciati solo dopo dodici ore. Il secondo test, effettuato pochi giorni dopo senza passeggero, invia automaticamente il sommergibile a una profondità di 1.380 metri. Al ritorno, il mare che è cambiato non permette le manovre di imbarco. È stato con un galleggiante danneggiato in modo permanente che il batiscafo è stato rimorchiato fino alla costa, quindi riportato a bordo e ha concluso questa campagna di test.

La FNRS 2 ha dimostrato la validità del batiscafo e anche la necessità di costruire un sommergibile da trainare. Tuttavia, non avendo avuto un primato umano, l'opinione pubblica è piuttosto divisa. Il concetto di batiscafo deve la sua sopravvivenza solo alla determinazione del professor Piccard e all'interesse mostrato nei suoi confronti da alcuni ufficiali della Marina francese.

Il FNRS 3

Nei mesi successivi alle immersioni FNRS 2 , il futuro del batiscafo è incerto. Il galleggiante viene distrutto, la sfera viene conservata a Tolone (Francia). Nel 1950 fu firmato un accordo tra il Fondo nazionale belga per la ricerca scientifica (FNRS), proprietario della sfera, e la Marina nazionale francese . La FNRS contribuirà al finanziamento di un nuovo batiscafo che sarà costruito presso l'arsenale di Tolone. Il sommergibile si chiamerà FNRS 3 e, dopo tre immersioni profonde, apparterrà alla Marina francese. L'ingegnere Pierre Willm è nominato capo progetto e il tenente comandante Georges Houot è nominato comandante del batiscafo. Il professore Piccard è stato nominato consigliere tecnico, ma non ha guidato il progetto. Poiché le condizioni di lavoro tra lui e la Marina francese diventavano sempre più difficili, Auguste Piccard lasciò il progetto nel 1952. Fu quindi creato un "laboratorio batiscafo" dal CNRS (Centro nazionale di ricerca scientifica) francese e si occupò della realizzazione strumentazione scientifica del batiscafo.

La sfera utilizzata dall'FNRS 3 è quella dell'FNRS 2 . Il galleggiante è prodotto dall'arsenale di Tolone. La sua silhouette ricorda quella di un classico sottomarino . La lunghezza è di 16 metri e la larghezza è di 3,35 metri. È composto da tredici serbatoi, di cui due per il bilanciamento e uno per il rilascio, per un totale di quasi 80 metri cubi di benzina . Dispone di una vasca da cui fuoriesce il pozzo di accesso alla sfera ed è dotata di alette stabilizzatrici poste ai lati della stessa.

Durante l'estate del 1953, Georges Houot (pilota) e Pierre Willm (ingegnere) iniziarono a testare l' FNRS 3 nel Mediterraneo . Raggiungono rapidamente i 2.100 metri. Con questa serie di immersioni, l' FNRS 3 viene ufficialmente trasferito in Francia il24 settembre 1953. A gennaio inizia una campagna al largo di Dakar ( Senegal ) che culmina con un tuffo a 4.050 metri su15 febbraio 1954, che è un record e l'immersione più profonda nel FNRS 3 . Dopo tre ore di immersione si raggiunge il fondo. Un film di Jacques Ertaud , Profondeur 4050 , ripercorre la storia di questa prima immersione. Questo primato durerà sei anni prima di essere detronizzato nel 1960 dal batiscafo americano Trieste. Negli anni che seguirono, molti scienziati lavorarono a bordo del batiscafo.

Nel 1960 l' FNRS 3 fu disarmato dopo aver effettuato 80 immersioni operative.

L' FNRS 3 ha permesso agli scienziati di scendere a grandi profondità per svolgere le loro ricerche, mentre fino ad allora potevano operare solo dalla superficie. Con questo sommergibile, la Marina francese ha acquisito la tecnologia che le consentirà di costruire un batiscafo che possa scendere alle maggiori profondità. Sarà l' Archimede .

La Trieste

Il professor Piccard stava lavorando al progetto FNRS 3 quando nel 1952 ricevette una proposta dagli industriali italiani per costruire un altro batiscafo. La crescente incomprensione che si era stabilita tra la Marina francese e il professore, lo decide di accettare. Auguste Piccard sta guidando la costruzione di un nuovo sommergibile che prende il nome di Trieste in onore della città italiana che ospita il progetto. Questo batiscafo è finanziato da Italia e Svizzera .

La sfera, di forma identica a quella della FNRS 2 , è forgiata presso le acciaierie della “Società per l'Industria e l'Elettricità” di Terni ( Italia ). Il galleggiante in acciaio dolce è costruito dai “Cantieri Riuniti dell'Adriaco” di Trieste. È di forma cilindrica con fiocchi alle estremità. La sua lunghezza è di 15,10 metri e il suo diametro è di 3,50 metri. I suoi tredici serbatoi, compreso un serbatoio a goccia, possono contenere 110 metri cubi di benzina. Gli archi fungono da camere d'aria per migliorare la galleggiabilità della superficie. Il guscio esterno ha uno spessore di 5 millimetri e le partizioni interne sono in lamiera ondulata di 3 millimetri. Il suo peso è di 15 tonnellate. Il galleggiante è attraversato da un camino di accesso alla sfera che conduce ad un chiosco cubico. E' dotato di deriva e chiglie interne. L'intero batiscafo è assemblato dalla “Navalmeccanica” di Castellammare di Stabia ( Italia ).

I primi test furono effettuati con l'aiuto della Marina Militare Italiana nell'estate del 1953 . Una prima immersione profonda porta Auguste Piccard e suo figlio Jacques a 1.080 metri. Pochi giorni dopo, il30 settembre 1953, il Trieste raggiunge i 3.050 metri al largo dell'isola di Ponza . Questa è l'ultima immersione del professore che ora lascerà a suo figlio il pilotaggio del batiscafo. Durante gli anni 1954 e 1955 , i Piccard migliorarono il sommergibile ma a causa della mancanza di risorse, non furono effettuate immersioni profonde. Nel 1956 i fondi svizzeri e l'aiuto della Marina Militare Italiana consentirono di riprendere le immersioni profonde. Fu in questo periodo che la Marina degli Stati Uniti iniziò ad interessarsi a Trieste . Fu firmato un accordo con l'ONR (Office of Naval Research, USA) per l'uso congiunto del batiscafo per la stagione 1957 . Al termine di questa fruttuosa campagna, nel 1958 fu firmato un nuovo accordo . Il Trieste viene trasferito alla US Navy e Jacques Piccard mantiene il controllo sulle immersioni. Caricato su un mercantile, il batiscafo raggiunge San Diego , in California . Nel 1959 il Trieste effettuò alcune immersioni ma soprattutto fu modificato per un'immersione nella Fossa delle Marianne .

L'obiettivo è raggiungere gli 11.000 metri di profondità, l'elemento essenziale per cambiare è la sfera ternana . Una nuova sfera è fatta da Krupp . Incapace di ruotare due emisferi, l'azienda tedesca forgia la sfera in tre parti: un anello e due cappucci. Pesa 13 tonnellate. Il suo spessore è di 12 centimetri rinforzato a 18 centimetri intorno agli oblò. Il diametro interno è di 1,94 metri. È allestito dagli “Ateliers de Constructions Mécaniques” di Vevey ( Svizzera ). Per compensare il peso della nuova cabina e della zavorra aggiuntiva, il galleggiante viene allungato a 17,60 metri, portando il volume del carburante a quasi 130 metri cubi.

Immersione storica di 23 gennaio 1960 : Fossa delle Marianne, -10.916 metri.

Nell'ottobre 1959 , il batiscafo Trieste, dotato della sua nuova sfera, fu trasportato via cargo alla base navale di Guam nei pressi della Fossa delle Marianne . I test lo portano a registrare profondità di 5.530 e 7.025  metri . Nonostante lo spostamento di uno dei tappi, il Trieste riparato è considerato adatto alle immersioni. Trainata per quattro giorni nel sito di Challenger Deep , una depressione di sette chilometri per due nota per essere forse il luogo più profondo della terra, la Trieste fu prontamente preparata da Jacques Piccard e dal tenente Don Walsh . Il23 gennaio 1960alle 8  h  23 , il batiscafo ha lasciato la superficie, ha esitato sui termoclini poco profondi quindi è sceso alla velocità di un metro al secondo. Le correnti, quindi la deriva, sono sconosciute. Per sicurezza, la velocità viene ridotta a 60 centimetri al secondo a ottomila metri, poi a 30 centimetri al secondo sotto i novemila metri. Alle 13  h  6 , il Trieste si trova sul fondo della Fossa delle Marianne. La pressione è di 1.156  atmosfere  ; il calcolo dà una profondità di 10.916 metri a più o meno cinquanta metri. Un pesce passa davanti all'oblò. Ciò conferma che la vita evoluta esiste nelle profondità degli oceani. Jacques Piccard e Don Walsh, i due uomini più profondi del mondo, osservano e realizzano il programma di esperimenti pianificato. Mezz'ora dopo, sparando, l'equipaggio ha iniziato la salita. La velocità aumenta gradualmente fino a raggiungere 1,5 metri al secondo. A 16  h  56 , il Trieste torna in superficie.

Dopo questi record di immersioni, il Trieste fu riequipaggiato con la sfera di Terni , condannandola a non superare più i 4.000 metri. Prese parte alla ricerca del sottomarino nucleare americano USS  Thresher  (SSN-593) affondato nel Nord Atlantico , poi dismesso nel settembre 1963 per far posto al Trieste II .

L' Archimede

Il successo e l'affidabilità dell'FNRS 3, nonché l'interesse mostrato dagli scienziati nello studio dei fondali marini profondi, hanno portato il comandante Georges Houot e l'ingegnere marittimo Pierre Willm a considerare la costruzione di un nuovo dispositivo nel 1955. : dovrà essere in grado di raggiungere i fondali più profondi del pianeta (11.000 metri nella Fossa delle Marianne , Pacifico ), per essere più manovrabili per essere trainati più facilmente e per offrire più spazio agli scienziati.

Nel novembre 1955, i membri del comitato del batiscafo espressero il desiderio che questa macchina fosse costruita. La Marina chiede quindi a Willm e Houot di studiare un progetto preliminare e quantificare il costo di costruzione. Nel 1958, una volta raccolti i fondi necessari (con la partecipazione del Belgio grazie al professor Dubuisson), fu avviata la costruzione a Tolone .

Il nuovo batiscafo, inizialmente denominato B 11.000 (B sta per Bathyscaphe) perché poteva raggiungere gli 11.000 metri di profondità, fu infine battezzato "Archimede" e varato su28 luglio 1961.

Le sue caratteristiche sono le seguenti: lunghezza 22,1 metri, larghezza 5 metri, altezza 8 metri; la sfera ha un diametro interno di 2,10 metri, uno spessore di 15 centimetri e dispone di 3 oblò, il galleggiante ha 20 serbatoi di carburante ( 171.000  litri) e un serbatoio di carburante gettabile ( 3.700  litri).

La chiatta della marina francese Marcel Le Bihan assicura l'attuazione e il sostegno dell'Archimede .

Il comandante Houot comanda quello che oggi viene chiamato il "gruppo dei batiscafi".

Dopo soddisfacenti test in Mediterraneo, nasce la scelta del fondale per testare il dispositivo a grandi profondità. Per ragioni di bilancio e politiche, si concentra sulla Fossa delle Curili, nel nord del Giappone. Infatti, una nave oceanografica sovietica vi aveva rilevato una profondità di 10.500 metri (in realtà si noterà che la profondità non supera i 9.500 metri).

Il 15 luglio 1962Houot e Willm effettuano la prima immersione profonda dell'Archimede . Hanno toccato il fondo a 9.200 metri e sono rimasti lì per 3 ore.

Nei giorni successivi si sono svolte altre immersioni di prova, una delle quali ha permesso di raggiungere un fondale a 9.500 metri.

Ora l' Archimede è operativo e può quindi essere regolarmente utilizzato per la ricerca scientifica.

Dal 1962 al 1974 l' Archimede ha effettuato 208 immersioni operative nelle pianure abissali e nei grandi pozzi del globo (Mediterraneo, Giappone, Porto Rico, Grecia, Madeira e Azzorre). L' Archimedes fu pilotato prima dal comandante Houot (65 immersioni), poi dai secondi ufficiali O'Byrne, de Froberville (che nel 1970 prese il comando del Groupe des batyscaphes), de Guillebon e Harismendy). 38 ricercatori di varie discipline e nazionalità hanno potuto immergersi per realizzare programmi scientifici.

Nel 1974, gli Archimede presero parte all'Operazione FAMOUS (Franco-Americana Mid-Ocean Undersea Study), una spedizione franco-americana per esplorare la geologia della dorsale medio-atlantica.

Il Trieste II

Dopo la prima campagna tuffa Trieste sul relitto di Tresher nel 1963, un nuovo galleggiante è stato costruito nel 1964 e il batiscafo e aggiornato, ma ancora dotato di sfera di Terni è battezzato Trieste II , è tornato in servizio il 1 ° giugno 1964. Il operativa le prestazioni sono tuttavia così deboli che nel 1966 la Marina decide di sostituire sia la sfera che il galleggiante. La nuova sfera è calcolata per scendere a 6000 metri. Con un dislocamento di 300 tonnellate, questa nuova versione del Trieste II lo renderà il più grande batiscafo mai costruito. Utilizzato esclusivamente dalla Marina per le proprie esigenze, sarà battezzato DSV-1 dopo il grande refit del 1970. Tra l'altro, recuperò nel 1972 un filmato da un satellite spia KH-9 a quasi 5.000  m di profondità. Appartenuto al Submarine Development Group One (SUBDEVGRU 1) fino al 1980, verrà definitivamente ritirato dal servizio nel 1983. Le tre versioni del Trieste effettueranno un totale di 50 missioni scientifiche, il resto della loro attività sarà militare.

sedi espositive

Batiscafo Museo città Nazione Specificità  
FNRS 2 Questo batiscafo non esiste più.  
FNR 3 Torre Reale Tolone Francia  
Trieste Museo della Marina degli Stati Uniti Washington DC Stati Uniti d'America con la sfera di Krupp . La sfera di Terni è in mostra nelle vicinanze
Archimede La Città del Mare Cherbourg-en-Cotentin Francia  
Trieste II Museo Navale Sottomarino Keyport (Stato di Washington) Stati Uniti d'America Ultima versione con la sfera da 6.000 metri

Cronologia

Appunti

Vedi anche

Articoli Correlati

link esterno

Bibliografia

Note e riferimenti

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  2. È una sorta di versione subacquea del pallone che permette l'esplorazione della verticalità con mezzi idrostatici .
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