BATHYSCAPHE TRIESTE - FNRS III - TOULON - FRANCE
Les bathyscaphes (Le mot bathyscaphe est employé par certains dans le sens de sous-marin d'exploration profonde même si ce dernier ne fait plus appel à la technologie conçue par le Professeur Piccard) sont des engins sous-marins d'exploration abyssale. Leur déclin est principalement du à l'arrivée des caméras haute définition et au robot opéré depuis la surface (plus économiques et sans équipages).
En service de 1948 à 1982, ils ont été les seuls engins capables d'atteindre les plus grandes profondeurs (-10 916 mètres, dans la fosse des Mariannes, le 23 janvier 1960). Aujourd'hui, seuls des engins télécommandés (ROV) tel le Nereus sont capables d'atteindre de tels endroits. Inventé par le professeur Auguste Piccard, un bathyscaphe est constitué d'une lourde cabine sphérique en acier, pouvant accueillir deux ou trois passagers, suspendue à un flotteur rempli d'essence légère qui compense le poids de l'ensemble selon le principe d'Archimède. Le bathyscaphe descend par gravitation et remonte en lâchant du lest. En raison de leur taille et de leur poids, les bathyscaphes ne pouvaient être embarqués et devaient être remorqués par leur navire d'accompagnement. Ils ont été remplacés par des submersibles plus petits et plus maniables (sphère en titane et flotteur en composite). Le mot bathyscaphe, inventé par le professeur Piccard en 1946, vient du grec bathus (profond) et de skaphos (barque). Antérieurement, le professeur Piccard a utilisé le mot thalassosphère pour nommer son invention.
Records
23 janvier 1960, 13h06 : le bathyscaphe USS Trieste atteint la profondeur record de 37 800 pieds (11 521 mètres), valeur des indicateurs internes. Cette valeur a plus tard été corrigée et ramenée à environ 35 800 pieds (10 912 mètres) (dans la fosse des Mariannes).
23 janvier 1960, 13h06 : le bathyscaphe USS Trieste atteint la profondeur record de 37 800 pieds (11 521 mètres), valeur des indicateurs internes. Cette valeur a plus tard été corrigée et ramenée à environ 35 800 pieds (10 912 mètres) (dans la fosse des Mariannes).
Fonctionnement
Contrairement au sous-marin, conçu pour se déplacer sur le plan horizontal et pour équilibrer en plongée son poids avec la poussée d'Archimède, le bathyscaphe est pratiquement dépourvu de propulsion (il n'est doté que d'un propulseur de manœuvre) et descend en immersion, étant "plus lourd que l'eau". Par ailleurs : l'habitacle sphérique est réduit au minimum pour diminuer le poids tout en résistant aux très fortes pressions, la flottabilité en surface est assurée par un liquide de densité inférieure à l'eau (de l'essence) dans les ballasts (rempli d'air dans un sous-marin).
Contrairement au sous-marin, conçu pour se déplacer sur le plan horizontal et pour équilibrer en plongée son poids avec la poussée d'Archimède, le bathyscaphe est pratiquement dépourvu de propulsion (il n'est doté que d'un propulseur de manœuvre) et descend en immersion, étant "plus lourd que l'eau". Par ailleurs : l'habitacle sphérique est réduit au minimum pour diminuer le poids tout en résistant aux très fortes pressions, la flottabilité en surface est assurée par un liquide de densité inférieure à l'eau (de l'essence) dans les ballasts (rempli d'air dans un sous-marin).
Pour descendre, le bathyscaphe remplace l'essence de ses ballasts par de l'eau de mer, ce qui a pour effet d'augmenter le poids de l'engin qui devient supérieur à la poussée d'Archimède.
Pour remonter, il lâche un lest composé de grenaille de fer. Le poids diminue et devient inférieur à la poussée d'Archimède. L'habitacle est une sphère en acier d'un diamètre intérieur d'environ deux mètres. Pour assurer la résistance aux pressions abyssales, son épaisseur varie de neuf à quinze centimètres.
À l'intérieur, l'équipage vit à la pression atmosphérique normale. Le flotteur, construit en acier et en aluminium, contient une essence plus légère que l'eau. Pour éviter son écrasement durant la plongée, le flotteur est ouvert dans sa partie basse pour équilibrer les pressions interne et externe. De ce fait, la structure est relativement légère. L'essence a été choisie parce qu'économique et liquide, alors que les gaz sont trop compressibles pour une plongée très profonde.
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A bathyscaphe is a free-diving self-propelled deep-sea submersible, consisting of a crew cabin similar to a bathysphere, but suspended below a float rather than from a surface cable, as in the classic bathysphere design. The float is filled with gasoline because this is readily available, buoyant, and for all practical purposes, incompressible. The incompressibility of the gasoline means the tanks can be very lightly constructed as the pressure inside and outside of the tanks equalises and they are not required to withstand any pressure differential at all. By contrast the crew cabin must withstand a huge pressure differential and is massively built. Buoyancy can be trimmed easily by replacing gasoline with water, which is denser. Auguste Piccard, inventor of the first bathyscaphe, composed the name bathyscaphe using the Ancient Greek words bathys ("deep") and skaphos ("vessel"/"ship").
Mode of operation
To descend, a bathyscaphe floods air tanks with sea water, but unlike a submarine the water in the flooded tanks cannot be displaced with compressed air to ascend, because the water pressures at the depths for which the craft was designed to operate are too great. For example, the pressure at the bottom of the Challenger Deep is more than seven times that in a standard "H-type" compressed gas cylinder. Instead, ballast in the form of iron shot is released to ascend, the shot being lost to the ocean floor. The iron shot containers are in the form of one or more hoppers which are open at the bottom throughout the dive, the iron shot being held in place by an electromagnet at the neck. This is a fail-safe device as it requires no power to ascend; in fact, in the event of a power failure, shot runs out by gravity and ascent is automatic.
To descend, a bathyscaphe floods air tanks with sea water, but unlike a submarine the water in the flooded tanks cannot be displaced with compressed air to ascend, because the water pressures at the depths for which the craft was designed to operate are too great. For example, the pressure at the bottom of the Challenger Deep is more than seven times that in a standard "H-type" compressed gas cylinder. Instead, ballast in the form of iron shot is released to ascend, the shot being lost to the ocean floor. The iron shot containers are in the form of one or more hoppers which are open at the bottom throughout the dive, the iron shot being held in place by an electromagnet at the neck. This is a fail-safe device as it requires no power to ascend; in fact, in the event of a power failure, shot runs out by gravity and ascent is automatic.