ENDURUNS réunit 15 partenaires européens différents et un membre associé de la Corée du Sud. L’objectif de ce projet est de développer et de faire une démonstration d’un véhicule hybride à longue endurance (AUV, Robot Autonome Inhabité sous-marin) pouvant aussi planer.

Cet AUV hybride sera alimenté par des piles à hydrogène et coopérera avec un USV (Véhicule de Surface Inhabité) pour accomplir différentes missions : cartographie des fonds marins, études géophysiques, évaluation des stocks de poissons, inspection des structures sous-marines. Le projet est financé par le programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’UE.

COMEX développe un mécanisme d’amarrage mécanique permettant à l’AUV de s’ancrer à l’USV ainsi qu’un système visuel pour aider au processus d’amarrage.

Notre planète est couverte aux deux tiers par les océans et pourtant, seulement l’équivalent de 15 % de la superficie totale des océans a été explorée. Cela représente une grande partie des ressources naturelles inexplorées et non répertoriées disponibles. Lors de la conférence des Nations unies du 6 juin 2017, l’initiative “Seabed 2030” a été lancée par GEBCO (Carte générale bathymétrique des océans), qui fonctionne sous la direction de l’Organisation hydrographique internationale (IHO) et de la Commission océanographique intergouvernementale (ICO) de l’UNESCO. L’objectif de l’initiative “Fonds marins 2030” est de promouvoir la collaboration internationale pour faciliter la cartographie complète des fonds marins en 2030.

La cartographie des océans et l’évaluation de leurs ressources revêtent une grande importance pour l’économie mondiale et la sécurité sociétale. Elle fournit des informations directes sur les quantités de ressources disponibles pour une exploitation durable à long terme, des modèles fiables de changement climatique, la stabilité de la chaîne de production alimentaire maritime durable, les nouvelles ressources énergétiques et minières offshore, la qualité et le statut des habitats marins, les nouvelles sources potentielles de biomédecine avancée, etc.

Stratégiquement, il est important pour :

• les États de l’UE, le secteur maritime,
• les institutions politiques,
• le bon maintien du programme « Blue growth » (croissance bleue)
• l’évaluation précise de la situation sur l’ensemble de l’Europe et des eaux internationales tel que défini dans la directive 2008/56/EC (EC Marine Strategy Framework)

d’avoir une forte capacité d’identifier la criticité des structures offshores existantes et futures ainsi que de pouvoir cartographier précisément les fonds marins.

EMODnet (European Marine Observation and Data Network) est le portail central de l’UE pour les données marines et contient déjà des données existantes sur les fonds marins et bathymétriques. Ces dernières ont été acquises principalement par des mesures bathymétriques au sonar et des échosondeurs multifaisceaux avec l’aide de navires de surface.

Ainsi, pour atteindre les objectifs de l’initiative “Fonds marins 2030”, plusieurs avancées sont nécessaires dans les domaines tels que la conception des véhicules sous-marins autonomes (AUV), la technologie d’alimentation et de contrôle, les méthodes de lancement et de récupération, ainsi que les techniques de communication et de géolocalisation associées, la cartographie marine et la télédétection des infrastructures, etc.

Le projet ENDURUNS vise à développer un robot hybride AUV alimenté par la technologie de piles à combustible à hydrogène. L’application H2 à haute densité énergétique comme carburant, combinée aux capacités de planer du véhicule et au soutien d’un USV pour la recharge des batteries et l’échange de données, permettra une exploitation prolongée en mer jusqu’à plusieurs mois, ce qui permettra d’effectuer plusieurs missions même avec une seule séquence de lancement. ENDURUNS sera en mesure d’effectuer une cartographie haute résolution des fonds marins dans les limites de l’objectif de 100 m, tel que spécifié par l’initiative “Fonds marins 2030”, ainsi qu’une inspection détaillée des infrastructures offshore qui pourraient nécessiter des niveaux de résolution encore plus élevés. La charge utile du capteur sera adaptable aux exigences spécifiques de chaque mission grâce à la modularité et à la compatibilité offertes par la conception architecturale de l’AUV d’ENDURUNS. Les capacités de relevé permettront d’utiliser le système ENDURUNS pour des études géophysiques, l’évaluation des stocks de poissons, la surveillance, les ressources minérales, l’évaluation structurelle des infrastructures offshore, etc. Un USV sera utilisé en conjonction avec l’AUV. L’USV sera capable de se connecter avec l’AUV lorsque cela sera nécessaire et de retourner au port en tant qu’unité unique.

Le consortium ENDURUNS rassemble toutes les parties prenantes associées, en incluant la spécification des exigences des utilisateurs finaux (CNR-ISMAR, COMEX, KPA), la mise en œuvre, les essais, la validation et la commercialisation des modules AUV et USV (GRAALTECH, COMEX, TUCO, ALTUS, CNR-ISMAR, UOB), la recherche, le développement et la commercialisation des groupes motopropulseurs (HYSYTECH, Z-GROUP, GRAALTECH, COMEX, UOB, NCSRD, UCLM), la capacité de détection (ON-AIR, SWISSAPP, UOB), les technologies de communication (SPACEAPPS, UOB), le contrôle et la navigation (GRAALTECH, COMEX, ALTUS, UOB), la technologie avancée des matériaux composites renforcés par des fibres structurelles et l’analyse par éléments finis analysis (ESI, TUCO, UOB), le traitement et la manipulation avancés des données (ON-AIR, ESI, UCLM, UOB), et la diffusion à grande échelle (METIS, CNR-ISMAR, COMEX, UCLM, UOB). Les performances du système ENDURUNS seront évaluées dans le cadre d’un scénario opérationnel réel et pertinent. Les parties intégrantes d’ENDURUNS sont l’ACV du système développé et de ses sous-composantes ainsi que l’analyse de marché détaillée et les opportunités commerciales sur lesquelles le consortium sera soutenu par les parties prenantes participant au groupe consultatif..

La société marseillaise COMEX a réalisé la semaine dernière des essais en piscine avec son système de photogrammétrie 3D «ORUS3D» pour étudier et cartographier les nodules polymétalliques en haute mer. Ces concrétions métalliques, principalement composées de manganèse, de cuivre, de nickel et de cobalt, pourraient être récoltées grâce à des technologies d’extraction sous-marine en réponse aux pénuries de métaux en Europe et dans d’autres régions.

De nouvelles technologies pour étudier l’abondance de ces ressources sont nécessaires pour quantifier les gisements et cartographier les cartes des habitats sous-marins qui doivent être protégés de l’activité minière.

Le système de photogrammétrie COMEX ORUS3D a été utilisé pour créer un modèle 3D d’une zone avec des nodules polymétalliques. Un tel modèle peut aider à l’avenir à prévoir la quantité de métal qui pourrait être récoltée par les systèmes d’exploitation sous-marine dans une zone spécifique. Les améliorations futures d’ORUS3D comprendront une classification automatique des éléments du fond marin qui pourraient être utilisés pour dresser un inventaire des ressources disponibles dans une certaine région, ainsi que des zones à éviter (par exemple, en raison des habitats à protéger ou d’autres artefacts sous-marins)

La COMEX a participé par le passé au développement de solutions minières sous-marines, comme le système d’extraction minière «FONASURF». FONASURF a été développé sous la direction de TECHNIP et financé par le Concours Mondial d’Innovation.

Avec le système de photogrammétrie sous-marine ORUS 3D 3000 m opérant dans le monde entier depuis 2017, COMEX est parvenue à toucher une grande partie du secteur sous-marin. Impliquée dans les inspections visuelles, les contrôles dimensionnels, les métrologies et la surveillance des infrastructures dans l’industrie du pétrole et du gaz, la version 3000 m de ORUS 3D est également utilisée en sciences marines pour surveiller sa faune et sa flore, ainsi qu’en archéologie pour des reconstructions 3D d’épaves sous-marines. L’exploitation du système 3000 m a naturellement suscité des retours constructifs de la part des clients et partenaires de la COMEX, notamment sur la taille du système. En effet, si le montage du système photogrammétrique 3000 m sur un ROV WORK CLASS a toujours été facile, son intégration sur plusieurs ROV d’observation a fait naître le besoin d’une version plus compacte pouvant être déployée par des unités plus légères (Seaeye Falcon, Super Achille 2000) ou même par des plongeurs

Après plusieurs discussions constructives, début 2019, l’équipe COMEX Innovation a relevé le défi avec un objectif simple mais ambitieux : concevoir, développer et fabriquer un système de photogrammétrie sous-marine plus petit et plus léger offrant la même qualité et la même précision de rendu 3D qui pourrait être exploité jusqu’à 300 m par plongeur et des ROV de la classe observation. Et comme si cela ne suffisait pas, les membres de l’équipe souhaitaient que cette version 300 m de ORUS 3D soit prête en un peu plus de six mois pour l’exposition OCEANS 2019 à Marseille.

Près d’un an après que l’idée ait été mise sur la table et six mois après les premiers essais à Marseille lors d’OCEANS 2019 à bord du navire de la COMEX, JANUS 2 et sur le ROV Super Achille 2000, ORUS 3D MOD300 a montré son exceptionnelle polyvalence. Lorsqu’il est monté sur un ROV de classe observation, la durée d’inspection est considérablement réduite par sa facilité de déploiement, même avec des dispositifs déployables depuis la terre. Et lorsque l’accès est difficile pour une unité motorisée, un plongeur peut facilement amener le MOD300 là où aucun autre système de photogrammétrie sous-marine n’est allé auparavant.

Toujours trop gros ? COMEX a choisi de rendre le troisième capteur amovible pour les situations où la taille compte ou lorsqu’un système à double capteur est tout simplement suffisant. Cette configuration s’est avérée très pratique pour les plongeurs, en particulier dans les relevés photogrammétriques de grottes sous-marines.

Pour ceux qui se demandent si un système si petit peut fournir des données de bonne qualité, l’équipe COMEX Innovation a inclus son outil amélioré de contrôle de la qualité en direct. Cette application développée en interne vérifie tout au long du relevé la qualité des images et tous les facteurs qui vous assureront d’obtenir un modèle à l’échelle de ce que vous avez, ou n’avez pas vu en raison de la turbidité de l’eau. Cette fonction intelligente offre une reconstruction en direct du relevé au fur et à mesure afin que vous puissiez vous assurer que rien n’a été oublié et que tout est dans la boîte.

Fort de son expérience de longue date en photogrammétrie sous-marine, la COMEX reste un acteur clé sur le marché de l’inspection dimensionnelle basée sur la vision sous-marine en amenant sur le terrain des outils révolutionnaires qui fournissent un service global 24/365, un support à distance et une formation appropriée à leurs clients de par le monde.

Pourquoi et comment observer les neutrinos ?

Les neutrinos comportent des informations sur les évènements cataclysmiques qui les ont produits, ils sont considérés par les scientifiques comme des messagers.

L’observation de neutrinos de haute énergie offre un regard nouveau sur l’Univers.

On les observe à l’aide de télescopes d’un genre particulier. Puisque les neutrinos interagissent quasiment pas avec la matière et afin d’être protégés des rayonnements cosmiques, ils sont généralement enfouis sous terre dans de grandes cavités remplies de liquide.

ANTARES et KM3NeT

Le JANUS 2 est équipé du robot d’observation sous marin filoguidé APACHE Subatlantic pouvant atteindre 2500m de profondeur. L’APACHE est relié à son garage appelé “TMS” (Tether Management System) par une longe de 200m.

La TMS joue également un rôle de relais et distribution : de puissance (conversions) et de données (multiplexées) entre le robot et la surface.La TMS est fixée mécaniquement sur un câble électroporteur à fibre optique de 3000m.

Le couple APACHE/TMS offre une solution d’inspection robuste et sûre dans toute la colonne d’eau, en champ proche de structures complexes comme en inspection de survey systématique continue (en liaison DP Navigation “autofollow”) jusqu’à 0.8 Kts.

Notre Robot APACHE est compact, léger et très manœuvrant. Des équipements et outils spécifiques peuvent être installés à la demande (alimentation électrique et hydraulique disponible.) L’APACHE peut être considéré comme une plateforme multi-instrumentée permettant de répondre aux besoins spécifiques des missions tel que : Support travaux sous-marins, Photogrammétrie/métrologie submillimétrique, debris survey, CVI/GVI, TSS, SSS/SBP etc.

Faisant suite au programme ANTARES, le Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM, AMU-CNRS/IN2P3) a lancé le programme MEUST NUMerEnv /KM3NeT.

Dans le cadre de ce projet, c’est en 2014 que la COMEX a été chargée de concevoir la plateforme support de la ligne de photomultiplicateurs. Ce support sera déployé à 2500 m de profondeur pour maintenir la ligne, assurer sa stabilité et permettre la connexion sous-marine par un câble de liaison à la boîte de jonction. Cette plateforme supporte le système de connexion « Wet meatable » développé au CPPM

COMEX a participé en collaboration avec le navire CASTOR 2 de Foselev Marine au déploiement et à la connexion de la première ligne KM3NeT/ORCA ainsi qu’à la mise en place d’un module instrumenté à des fins environnementales.

La ligne conditionnée a été descendue à partir du CASTOR 2 sur un fond de 2500 m. Le ROV APACHE de COMEX opéré depuis le JANUS II a assisté au positionnement de la ligne à 25 m du Nœud à une profondeur de 2500 m. Il a ensuite procédé au déroulage du câble de liaison et au raccordement des connecteurs électro-optiques ODI sur le Nœud principal relié à terre. La ligne compactée a enfin été libérée par le ROV. 

L’architecture du système telle qu’envisagée par COMEX est issue des expériences acquises au cours des dernières années dans le cadre de ses travaux pour le compte du CPPM (Centre de Physique des Particules de Marseille) sur les installations d’ANTARES et NUMerEnv / KM3NeTt.

L’infrastructure est composée de 5 « nœuds » répartis autour du détecteur. Chaque nœud comporte une boîte de jonction à laquelle sont connectées 2 lignes (6 groupes de 4 lignes). Les lignes sont espacées de 20 m dans la configuration dense (ORCA) nécessitant une grande précision dans les opérations de pose et de connexion. Les lignes sont interconnectées et connectées à la boîte de jonction par l’intermédiaire de connecteur « wet mateable » de type ODI.

Ainsi, une fois le pied de ligne déposé sur le fond, le ROV vient récupérer le connecteur avec le câble de liaison lové sur la structure, l’amène jusqu’à la boîte de jonction et le connecte à l’aide de l’outillage spécifique développé par le CPPM.

En accord avec le CPPM, COMEX souhaite reconduire une architecture basée sur ce retour d’expérience afin de satisfaire aux exigences de ce marché et d’assurer une maintenabilité optimale du site en limitant les coûts opérationnels.

Retour d’expérience

Ces 2 installations ont été réalisées par 2500 m de profondeur. ANTARES, après presque 20 ans d’exploitation, est toujours opérationnel et les choix techniques reconduits sur le projet NUMerEnv / KM3NeT bénéficient donc de toute cette période de retour sur expérience.

Au travers de ces multiples références et expériences, COMEX démontre sa capacité à gérer des projets de maintenance en conditions opérationnelles d’installations telles que celles de TREMAIL.

COMEX a une capacité en expertise et ingénierie marine pour la conception mécanique de structures support d’hydrophones (DGA – TMF) ou de lignes de capteurs photosensibles (MEUST NUMerEnv). Son Bureau d’Etude conçoit et réalise les outillages nécessaires à chaque opération et rédige les procédures d’intervention.

Avec son retour d’expérience sur les projets similaires à celui concerné par ces opérations, COMEX a la capacité à concevoir une architecture système répondant au besoin de la DGA en spécifiant les différents sous-ensembles, en gérant les approvisionnements, l’intégration, la réalisation des interfaces et l’installation sur site.

De par ses travaux dans des activités Défense sensibles comme la conception, la réalisation, la fourniture et l’installation d’un système de visualisation haute vitesse pour intégration sur les sous-marins nucléaires lanceurs d’engins de la Marine Nationale en 2015, COMEX a su démontrer sa capacité à gérer les exigences de qualité et de suivi imposées par de tels projets.

De même COMEX a la capacité de répondre aux exigences relatives à la protection du secret et au respects de confidentialité.