Les robots à la conquête de la mer du Nord

Plus de 70% de la surface de la Terre est recouverte de mers et d’océans, mais seuls 20% de cet immense univers aquatique ont été explorés ou cartographiés. Pour collecter des données sur les changements climatiques ou la pollution environnementale, les navires océanographiques doivent souvent passer de longs mois en mer avec des équipages complets. Ces recherches sont indispensables, mais aussi très coûteuses.

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La révolution digitale viendra-t-elle, ici aussi, "to the rescue"? Dans un récent rapport, un groupe de réflexion économique de l’OCDE s’attend à l’arrivée d’une nouvelle ère digitale dans la recherche océanographique, facilitée par la démocratisation des robots, de l’intelligence artificielle et des capteurs digitaux.

Pour faire connaissance avec cette nouvelle génération de drones marins, nous nous sommes rendus au Marine Robotics Centre à Ostende, le centre de robotique créé en 2018 par le Vlaams Instituut voor de Zee (VLIZ). Dans un hangar situé sur le quai, des techniciens s’affairent autour d’un robot marin de 5 mètres de long, équipé de panneaux solaires et d’une antenne de communication. La petite embarcation jaune vif ressemble à un solide canoë, où les rameurs ont été remplacés par des appareils électroniques et de coûteux capteurs, un moteur électrique et des batteries.

L’Adhemar – c’est le nom du bateau – est un navire-robot que les scientifiques du VLIZ peuvent envoyer en mission sur de longues distances, par exemple pour mesurer la qualité de l’eau à différents endroits de la mer.

Hélice

La Mer du Nord est le laboratoire idéal pour tester le bateau, explique Hans Pirlet, Innovation Manager du VLIZ: "La mer est souvent agitée et il n’y a pas beaucoup de soleil pour recharger les batteries. Il y a de nombreux autres bateaux et beaucoup de courant." Les techniciens du VLIZ relèvent ces défis grâce à des innovations maison. Ils ont notamment équipé l’Adhemar d’une hélice capable de capter l’énergie des vagues afin de soulager les batteries. "Le fabricant a déjà manifesté de l’intérêt pour cette invention", explique Pirlet.

Dans le petit monde des robots marins, l’Adhemar fait partie des Unmanned Surface Vessels ou USV. Il a deux petits frères, dont les noms sont également tirés de la bande dessinée belge. Le Zonnebloem est un énorme robot relié par un câble à un bateau de recherche. Ce type de Remotely Operated Vehicle (ROV) est manœuvré à partir d’une salle de contrôle et est idéal pour mener des recherches ciblées sur le fond marin. Le Barabas est un drone sous-marin en forme de torpille capable de scanner des zones importantes des fonds marins, par exemple pour cartographier des épaves. Comme il peut mener à bien des missions sous-marines en toute autonomie, il fait partie des AUV, l’acronyme d’Autonomous Underwater Vehicle.

Déminage

Au cours des prochaines années, des robots du même type assisteront l’armée. Sur le Zwaaidok à Ostende, à un jet de pierre du VLIZ, la société française ECA Group construit une toute nouvelle usine de fabrication de drones pour la Marine belge et néerlandaise. Ces robots seront utilisés pour détruire les mines marines en toute sécurité.

La Marine a proposé un système innovant où plusieurs types de drones travaillent ensemble, explique Steven Luys, le CEO d’ECA Robotics Belgium: "Le bateau-mère reste en dehors de la zone dangereuse et envoie des navires de surface (USV) qui à leur tour lancent des drones sous-marins pour détecter les mines et les neutraliser."

Le contrat avec l’armée – d’une valeur de 450 millions d’euros – bénéficiera également au secteur des drones civils. "L’ECA a également l’intention de fabriquer des robots capables, par exemple, d’aider à exploiter les fermes marines ou à inspecter les récifs sous-marins en Mer du Nord. Cela devient impayable de mener toutes ces recherches à partir de bateaux avec équipage", explique Ann Overmeire, directrice de De Blauwe Cluster, l’organisation qui soutient le développement de l’économie en Mer du Nord. Aujourd’hui, de nombreux drones sous-marins apportent déjà leur aide, comme celui de l’entreprise flamande Cspect, pour l’inspection de câbles, de fondations et d’autres infrastructures sous-marines.

Escadres

L’idée de faire collaborer des drones via un réseau en "escadres" est encore plus futuriste. "Pour certaines applications, il est plus efficace de travailler avec plusieurs petites unités au lieu d’un grand drone", explique Koen Geirnaert de la société de logiciels brugeoise dotOcean, qui conçoit des algorithmes et des autopilotes intelligents pour les bateaux autonomes.

Vous pouvez par exemple envoyer une de ces "escadres" pour explorer d’anciennes épaves, des bombes oubliées ou des zones de pêche, ou les utiliser dans des missions de surveillance. dotOcean mène par exemple des recherches, en collaboration avec l’École Royale Militaire, l’Institut Royal Supérieur de Défense et la Marine, sur la façon dont les drones peuvent être déployés pour garantir la sécurité de notre côte. Lorsque le radar détecte des mouvements suspects à proximité des parcs éoliens, un bateau d’inspection autonome démarre automatiquement et se rend sur place.

Si les drones sous-marins font rêver, seuls des USV ou des petits bateaux sans équipage seront utilisés en Mer du Nord au cours de la première phase. "Plus respectueux de l’environnement, plus efficaces et plus sûrs". C’est ainsi que Patrick Reyntjens résume les avantages de ces appareils. Reyntjens est CEO de GEOxyz, une entreprise créée il y a 23 ans, spécialisée dans l’analyse des fonds marins et la collecte de toutes sortes de données marines. Ses 200 employés et 24 bateaux fournissent entre autres des services aux secteurs pétrolier et gazier, aux parcs éoliens et aux sociétés de renflouage.

C’est une activité qui exige d’importants capitaux, où le mauvais temps et les erreurs humaines peuvent coûter très cher, et où il est rentable de faire exécuter une partie du travail par des robots. C’est pourquoi il y a deux ans et demi, GEOxyz a acquis le fabricant breton de drones IMS et dispose aujourd’hui de plusieurs types de drones marins autonomes. Le plus grand – le Geodrone 6800 – mesure 7 m et peut transporter jusqu’à 500 kilos.

"Pour qu’un drone puisse naviguer de manière autonome, vous devez être en mesure de bien évaluer l’environnement. C’est précisément la spécialité de GEOxyz", poursuit Reyntjens. "Dans le Golfe du Morbihan, où l’on rencontre les courants les plus forts de toute la France, nous avons réussi à faire naviguer un petit drone sur une route déterminée et le faire revenir à sa position de départ. Les humains ne peuvent piloter avec la même précision."

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Une application évidente des robots marins est la mise en place d’un "service de traversier" sans équipage pour transporter des matériaux et des outils vers les parcs éoliens off-shore. Le Blauwe Cluster a récemment lancé deux projets pour tester ce système. En plus de GEOxyz, on compte parmi les participants les entreprises flamandes e-BO, dotOcean, MULTI.Engineering et Erpa Industrial Supplier ainsi que l’Université de Gand. Un autre nouveau venu dans ce secteur en plein essor est la start-up MAHI, qui vient d’être sélectionnée par le programme d’incubation Start it@KBC. La petite entreprise est née du Project Mahi, la tentative de quatre ingénieurs louvanistes de traverser l’Océan Atlantique avec un petit bateau autonome. "Notre objectif consiste à offrir des services aux parcs éoliens off-shore et aux fermes marines. Nous comptons repenser notre navire et l’équiper d’intelligence pour être actifs dans ces zones de navigation très fréquentées", explique le cofondateur de l’entreprise, Pieter-Jan Note.