Sen jälkeen, kun RRS James Cook saapui Kansalliseen merentutkimuskeskukseen 31. elokuuta 2006, se on toteuttanut tutkimusretkiä, joissa on keskitytty useisiin eri tieteenaloihin joissakin maapallon haastavimmista ympäristöistä trooppisista valtameristä mannerjäätiköiden reunoille.

RRS James Cook on varustettu uusimmilla tieteellisillä instrumenteilla, ja sen laivalla tehdään monenlaisia tieteellisiä tutkimuksia.

• Yksi- ja monipalkkaiset kaikuluotaustutkimukset
• Seismiset tutkimukset
• Puhdas merivesinäytteenotto
• Kauko-ohjatun ajoneuvon operaatiot
• CTD-tutkimukset
• Syvän veden kairasydänten otto, troolaus ja hinaus
• Integroitu tiedonkeruu
• Sovitettavissa oleva laboratoriotila

Mitat

• Pituus: 89.2 metriä
• Palkki: 18.6 metriä
• Maksimi syväys: 6.315 metriä
• Bruttovetoisuus: 5401 tonnia
• Nettovetoisuus:1620 tonnia
• Keskimääräinen käyttönopeus: RRS James Cook on NERC:n laivaston kyvykkäin alus sivuttaiskäsittelyvalmiuksien suhteen, sillä sekä perän että keskilaivan A-rungot on rakennettu jopa 30 tonnin turvalliseen työkuormaan. Lisäksi aluksella on kattava vinssipaketti, joka pystyy tukemaan kaikkia nykyisiä ja odotettavissa olevia tulevia tieteellisiä operaatioita.
  

  Laboratoriot

  Aluksessa on useita laboratoriotiloja, jotka voidaan joustavasti konfiguroida tukemaan useita tieteellisiä toimintoja kullakin tutkimusmatkalla. RRS James Cookilla on runsaasti laboratoriotiloja, jotka on jaettu ultrapuhtaisiin, puhtaisiin, normaaleihin ja lämpötilavalvottuihin tiloihin ja joita voidaan käyttää riittävän joustavasti useisiin tarpeisiin. Laboratoriotilat voidaan myös konfiguroida ”märiksi” tai ”kuiviksi” laboratorioiksi suoritettavan tieteen luonteen mukaan. Säiliölaboratorioissa tutkijat voivat työskennellä keräämiensä näytteiden parissa valvotuissa olosuhteissa, mikä voi edellyttää radioaktiivisten aineiden käyttöä tai ”puhdasta kemiaa”. RRS James Cookilla on 278 m2 laboratorioita sekä paikat jopa seitsemälle 6 metrin (20 jalan) konttilaboratoriolle kannella.

  Pysyvästi asennetut anturit ja mittalaitteet

  Tutkimusaluksissa on erilaisia sisäänrakennettuja laitteita, joita tutkijat käyttävät tutkimusmatkalla. Järjestelmät mahdollistavat monenlaisten parametrien jatkuvan kirjaamisen riippumatta siitä, onko alus paikallaan vai suorittaako se tieteellistä työtä.

  Hydroakustinen kokonaisuus

  RRS James Cook on varustettu monimutkaisella ja erittäin suorituskykyisellä akustisten instrumenttien kokonaisuudella, joka on suunniteltu:

  • kartoittamaan merenpohjaa sekä rannikolla että syvällä valtameressä;
  • mittaamaan virtauksia;
  • mittaamaan kalojen ja muun biomassan runsautta;
  • paikantamaan tarkasti aluksen käyttämiä tieteellisiä tutkimusalustoja ja sensoreita.

  Siltalaitteet ja propulsio

  Siltalaitteet

  RRS James Cookilla on nykyaikaiset siltalaitteet, joihin kuuluu dynaaminen paikannusjärjestelmä.

  Tehtävä	Järjestelmä	RRS Discovery	RRS James Cook
  Kommunikaatioyhteydet	Stabiloitu C-kaista V-Sat	Standardi 256 Kb/s Vahvistettu 512 Kb/s	Standardi 256 Kb/s Vahvistettu 512 Kb/s
  	Sat. B	Sailor 250 Broadband	NERA
  	Sat C	Sailor	Sailor
  	Global Maritime Distress and Safety System	Sailor 6222 ja muut laitteet	Sailor DT4646E
  	Kannettava	Iridium	Iridium
  Navigointi	integroitu komentosilta	Kongsberg K-Silta	Kongsberg BL10
  	Kaikuluotain 1	Skipper GDS102 50kHz ja 200KHz	Kongsberg EA600
  	Kaikuluotain 2	Skipper GDS102 50kHz ja 200KHz	Kongsberg EA500
  	Radar	Kongsberg S-Kaista 30kW Kongsberg X-Band 25kW	Kongsberg
  	GPS 1	MX512	Kongsberg MX420/8
  	GPS 2	MX512	Applanix POSMV
  	GPS 3	Applanix PosMV	Applanix PosMV 320	Ashtech ADU5
  	GPS 4	Seatex Seapath 300	DPS116
  	GPS 5	Fugro Marinestar 9200	Seatex Seapath 200
  	GPS 6	C-Nav 2050	–
  	Gyro	3× Navigat X Mk 1	Sperry C.Plath Navigat X Mk1
  	Karttajärjestelmä	Kongsberg K-Planning	Kongsberg SeaMap10
  	Nopeuspäiväkirja 1	Skipper DL 850	Kongsberg Doppler DL850
  	Nopeuspäiväkirja 2	Skipper. DL 850	Chernikeef Aquaprobe Mk5
  	Matkatietojen tallennin	Maritime Black Box MBB	Kongsberg MBB
  	Automaatti. Tunnistusjärjestelmä	Kongsberg AIS200	Kongsberg AIS200
  	Korkearesoluutioinen kuvansiirto	Dartcom	Dartcom
  	USBL 1	Sonardyne	Sonardyne
  	USBL 2	Sonardyne	Sonardyne	Sonardyne
  Dynaaminen paikannus	–	Kongsberg K-POS DP-22	Kongsberg SDP11

  Propulsio

  Alus on konfiguroitu uudenlaisella atsimuuttipotkuripotkurikokoonpanolla verrattuna perinteiseen kiinteään akseliin/potkureihin ja peräsimeen. Ohjauspotkureita voidaan kääntää itsenäisesti 360°, mikä tekee aluksesta erittäin ketterän.

  Päämoottori	Diesel-sähkökäyttöinen 7040 kW
  Pääpotkurit	2x viisi…sisäänpäin kääntyvät lavat
  peräsimet	2x hi-lift
  Keulapotkurit asennettu	Brunvoll – Tunnel 1200 kW Brunvoll – Azimuutti 1350 kW
  Potkurit asennettu	Brunvoll – Tunnel 600 kW Brunvoll – Tunnel 800 kW
  Generaattorit	4x Wartsila 9L20 2x Westinghouse-moottorit
  Bunkkerikapasiteetti	695Mt

  Varusteita aluksella

  RRS James Cookilla on useita sisäänrakennettuja varusteita, joiden avulla tutkijat voivat kerätä ainutlaatuisia näytteitä ja tehdä erikoismittauksia valtamerten tutkimusretkillä. Seuraavassa esitetään yleiskatsaus valmiuksista ja teknisistä eritelmistä.

  Ajoitus- ja paikannusjärjestelmät

  Tiedettä varten on asennettu kaksi toisistaan riippumatonta GPS-järjestelmää. Näiden mitattujen sijaintitietojen tarkkuutta parannetaan edelleen CNav-järjestelmästä saaduilla korjaustiedoilla, joka toimittaa GPS-differentiaalitietoja molempiin järjestelmiin. Alus on varustettu satelliittiaikapalvelimella (Network Time Protocol -kello), joka vastaanottaa erittäin tarkkoja aikapäivityksiä satelliitin välityksellä. Tämä syötetään aluksen verkkoon, jotta kaikki tietokonejärjestelmät saavat tarkan aikaviitteen.

  Applanix PosMV

  Kongsberg 300+

  Oceaneeering C-Nav 3050

  Meinberg LANtime M300

  Aira- ja pintavesinäytteenotto

  Pintavesi- ja meteorologinen seurantajärjestelmä (SurfMet) käyttää tieteellisiä mittalaitteita, joiden avulla voidaan mitata jatkuvatoimisesti pintaveden ominaisuuksia ja säätä. Tutkijat käyttävät näitä mittauksia alueellisten ja maailmanlaajuisten ilmastomallien apuna. Meren aaltojen seurantaan käytetään aaltotutkaa, joka sijaitsee päämaston puolivälissä.

  Pintavesi: lämpötila, suolapitoisuus, klorofylli ja hiukkaset.

  SeaBird SBE38

  SeaBird SBE45 MicroTSG

  WetLabs WS3S

  WetLabs C-Star Transmissometer

  Meteorologia: lämpötila, kosteus, tuulennopeus ja -suunta, ilmanpaine ja valoisuus (paapuurin puolella ja tyyrpuurin puolella). Kaikki mittarit sijaitsevat keulamastossa.

  Vaisala HMP45

  Gill Windsonic

  Vaisala PTB110

  Skye PAR SKE510

  Kipp & Zonen TIR CM6B

  Aaltotutka:

  Ocean Waves WaMoS II

  Furuno FR-1500 MkIII

  Kaikuluotaimet & Sound Velocity

  RRS James Cookilla on useita rungossaan sisäänrakennettuja kaikuantureita. Ne lähettävät vesipatsaan läpi äänipulsseja, jotka kimpoavat takaisin, kun ne osuvat kohteeseen. Kaikuluotaimia käytetään navigointitarkoituksiin, merenpohjan kartoittamiseen ja kalojen tai muiden vesipatsaassa olevien kohteiden havaitsemiseen. Kaikkien akustisten järjestelmien tarkkuus riippuu vesipatsaan läpi kulkevan äänen nopeuden tuntemisesta. Kongsbergin järjestelmässä äänen nopeus saadaan kaikuluotaimen kohdalla luotaimesta, joka on asennettu paapuurin laskeutuvaan köliin.

  Kongsberg EA640 10/12 kHz yksipalkkikaikuluotain

  Kongsberg EM122 monikeilakaikuluotain

  Kongsberg SBP120 pohjaprofiilikaikuluotain

  Kongsberg Simrad EK60 kalanetsintälaite

  Kongsberg K-…Sync Unit

  AML Micro-X Sound Velocity probe

  Ultra Short Base Line

  Ultra Short Base Line (USBL) on tekniikka, jota käytetään vedenalaisen kohteen etäisyyden mittaamiseen suhteessa alukseen. USBL-majakat kommunikoivat äänen avulla anturipäiden kanssa, jotka on sijoitettu aluksen rungon läpi. Majakoita sijoitetaan kauko-ohjattaviin ajoneuvoihin, hinattaviin ajoneuvoihin ja porakoneisiin, jotta niiden sijainti voidaan määrittää suurella tarkkuudella, kun ne otetaan käyttöön.

  Sonardyne HPT5000/7000 USBL-lähettimet

  Sonardyne NSH

  Acoustic Doppler Current Profilers

  Acoustic Doppler Current Profilers (ADCP) -antureita (ADCP-anturit) käytetään vesipatsaan nopeuden (nopeus ja suunta) mittaamiseen. Ne lähettävät ääniaaltoja ja käyttävät Doppler-ilmiötä havaitakseen virtauksen eri syvyyksillä, jolloin saadaan kaksiulotteinen profiili.

  Teledyne RD 75 ja 150 kHz:n ADCP-mittarit, jotka mittaavat 700 ja 400 metrin syvyyksiin.

  Geoscience Systems

  Painovoimamittari asennetaan mittaamaan suhteellista painovoiman muutosta. Tämä mittari on kiinnitetty aktiivisesti kompensoituun kardaaniin iskukehikkoon, jolloin mittari pysyy vaakatasossa aluksen liikkuessa sen ympärillä. Painovoimatiedot on verrattava maalla tehtyyn absoluuttiseen painovoimamittaukseen. Tämä mittaus tehdään aluksen kulkureitin molemmissa päissä käyttäen maalla olevaa painovoimamittaria, joka ottaa lukemat tunnetulla painovoimatukiasemalla. Aluksella on myös mahdollisuus ottaa käyttöön hinattava magnetometri. Magneettimittari on ~1,5 m pitkä ja siinä on evät, ja se sijoitetaan tyypillisesti paapuurin puoleisen peräpuomin avulla 300 m:n etäisyydelle aluksesta.

  Micro g LaCoste Air-Sea System II -painovoimamittari

  Marine Magnetics SeaSPYII -merimagneettimittari

  Tietokone-, verkko- ja tiedonkeruuverkko

  Tietokone-, tietoverkko- ja datanhankintaverkko

  Kaksi datanankeruumenetelmää työskentelee rinnakkain RRS James Cookin koneessa. NMF:n tutkimusaluksen tiedonkeruujärjestelmä (RVDAS) tallentaa käsittelemättömät raakatiedot. Ifremerin TECHnical and Scientific sensors Acquisition System (TECHSAS) on konfiguroitu useilla moduuleilla, jotka on ohjelmoitu jäsentämään ja rakentamaan jäsenneltyjä tietoja sitä mukaa kuin niitä vastaanotetaan. Tiedonkeruujärjestelmistä, hydroakustisesta laitteistosta ja muista lähteistä saadut tiedot kootaan yhteen keskitetyssä tiedostojärjestelmäpalvelimessa, joka tallentaa ne moninkertaisesti redundanttiin (RAID) verkkotallennusjärjestelmään. Tiedot varmuuskopioidaan kiintolevyille, jotka toimitetaan tutkijoille jokaisen risteilyn päätteeksi.

  Satelliitti-internet ja -puhelimet

  RRS James Cook on varustettu C-taajuusalueen VSat-antennilla, joka on tilattu satelliitin kautta kulkevaan TDMA-internetyhteyspalveluun (TDMA, time-division-multiple-access). Tämä tarjoaa alukselle taatun 1,5 Mbit/s (~183 kB/s) latausnopeuden, taatun 1,5 Mbit/s (~183 kB/s) latausnopeuden ja neljä puhelinlinjaa, kun yhteys on vakaa. TDMA mahdollistaa jopa 10 Mbps:n purskeet riippuen siitä, käyttävätkö muut alukset samaa satelliittia. Aluksessa on myös pari Thrane&Thrane Cobham Sailor 500 -antennia, jotka tarjoavat jopa 256 kbps (~32kB/s) internet-yhteyden ja satelliittipuhelimen.

  Tietotekniikkavarustus NMF:n operoimilla aluksilla

  Vintturijärjestelmät

  Tietoteknisiä vinssejä käytetään:

  • laskevat anturipaketteja, kuten johtokyky-, lämpötila- ja syvyysantureita (CTD), vesipatsaan läpi;
  • laskevat kairanporausjärjestelmiä merenpohjaan näytteiden ottamiseksi merenpohjasta ja merenpohjan alapuolelta;
  • Hinaavat alustat, kuten TOBI (Towed Ocean Bottom Instrument), merenpohjan kartoittamiseen;
  • Hinaavat aaltoilevan anturialustan veden ominaisuuksien mittaamiseen matkan aikana;
  • Hinaavat syvänmeren troolaus- ja verkkojärjestelmät.

  Kiinteästi asennetut vinssit asuvat aluksen pohjassa, josta vaijeri johdetaan kannella oleviin portaaleihin. Alla olevassa taulukossa esitetään aluksissamme olevien kiinteästi asennettujen vinttureiden tyypit ja ominaisuudet.

  Tehtävä	Vaijerin rakenne	Vaijerin pituus (m)	Vaijerin halkaisija (mm)	Turvallinen käyttökuorma (T)	Keskimääräinen murtokuorma (T)	Paino vedessä (kg⋅km-1)	Toiminta	Vetovoima (T)	Nopeus (ms-1)
  Pistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopistopiste		Teräs	7,000	16.5	11	18.56	780	Suoraveto	11	2.0
  Ryömintateräs	Kartioteräs	8,300	14.5	11.5	13.00	638	suora veto	(ensimmäinen kerros)	2.0
  		4,350	16.5		18.10	780
  		2,350	18.00	12.5	20.90	1,133
  Syvä hinaus	Teräksinen panssaroitu sähkö/optinen kaapeli korkeaan tiedonsiirtoon	10,000	0.68″ (~17.3)	11	18.14	806	Jakautuva vetovinssi, jossa on tasatuulia jokaiselle varastorummulle	11	2.0
  Syväkairaus	Plasmaköysi	8,000	0.875″ (~22.0)	30	75.00	Buoyant Ominaispaino = 0.98	20	2.0
  Standard CTD	Teräspanssaroitu	8,000	0.45″ (~11.43)	5	8.39	417	Vetovinssi tasatuulella	5.0	2.0