Depuis son arrivée au Centre national d’océanographie le 31 août 2006, le RRS James Cook a entrepris des expéditions de recherche axées sur une gamme de disciplines scientifiques dans certains des environnements les plus difficiles de la Terre, des océans tropicaux au bord des calottes glaciaires.

Le RRS James Cook est équipé d’instruments scientifiques de pointe et accueille un large éventail d’enquêtes scientifiques à bord, ce qui en fait l’un des navires de recherche les plus avancés actuellement en service.

• Relevés par échosondeur à faisceau unique et à faisceaux multiples
• Relevés sismiques
• Échantillonnage d’eau de mer propre
• Opérations de véhicules télécommandés
• Relevés TCD
• Corrosion en eaux profondes, chalutage et remorquage
• Enregistrement intégré des données
• Espace laboratoire adaptable

Dimensions

• Longueur : 89.2 mètres
• Faisceau : 18.6 mètres
• Trait maximal : 6.315 mètres
• Tonnage brut : 5401 tonnes
• Tonnage net : 1620 tonnes
• Vitesse moyenne de fonctionnement : 10 nœuds

Installations scientifiques

Équipement de manutention

Le RRS James Cook est le navire le plus performant de la flotte du NERC en termes de capacité de manutention par-dessus bord, les châssis en « A » de l’arrière et du milieu du navire étant construits avec des charges de travail sûres pouvant atteindre 30T. En outre, le navire dispose d’une suite complète de treuils capables de soutenir toutes les opérations scientifiques actuelles et anticipées.

Laboratoires

Le navire contient une gamme d’espaces de laboratoire qui peuvent être configurés de manière flexible pour soutenir de multiples activités scientifiques lors de chaque expédition. Le RRS James Cook dispose d’abondants espaces de laboratoire subdivisés en zones ultra-propres, propres, normales et à température contrôlée, avec suffisamment de flexibilité pour être utilisés pour des besoins multiples. Il est également possible de configurer les espaces de laboratoire en laboratoires « humides » ou « secs », en fonction de la nature de la science entreprise. Les laboratoires à conteneurs permettent aux scientifiques de travailler sur des échantillons qu’ils ont collectés dans des conditions contrôlées, ce qui peut impliquer l’utilisation de substances radioactives ou des procédures de « chimie propre ». Le RRS James Cook dispose de 278m2 de laboratoires, ainsi que de positions pour jusqu’à sept laboratoires de conteneurs de 6 m (20 pieds) sur le pont.

Capteurs et instruments installés en permanence

Les navires de recherche sont livrés avec une gamme d’équipements intégrés que les scientifiques utilisent lors d’une expédition. Ces systèmes permettent d’enregistrer en permanence une grande variété de paramètres, que le navire soit à l’arrêt ou qu’il effectue des travaux scientifiques.

Suite hydroacoustique

Le RRS James Cook est équipé d’une suite complexe et très performante d’instruments acoustiques conçus pour :

• cartographier les fonds marins, tant côtiers que profonds ;
• mesurer les courants ;
• mesurer l’abondance des poissons et autres biomasses ; et
• positionner avec précision les plateformes scientifiques et les capteurs déployés par le navire.

Equipement de la passerelle et propulsion

Equipement de la passerelle

Le RRS James Cook dispose d’un équipement de passerelle moderne comprenant un système de positionnement dynamique.

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Tâche	Système	RRS Discovery	RRS James Cook
Communications	Bande C stabilisée V-.Sat	Standard 256 Kb/s Amélioré 512 Kb/s	Standard 256 Kb/s Amélioré 512 Kb/s
	Sat B	Sailor 250 Broadband	NERA
	Sat C	Sailor	Sailor
	Système mondial de détresse et de sécurité en mer	Sailor 6222 plus autres éléments	Sailor DT4646E
	Portable	Iridium	Iridium
Navigation	Pont intégré	Kongsberg K-.Bridge	Kongsberg BL10
	Echo-sondeur 1	Skipper GDS102 50kHz et 200KHz	Kongsberg EA600
	Echo-sondeur 2	Skipper GDS102 50kHz et 200KHz	Kongsberg EA500
	Radar	Kongsberg S-Bande 30kW Kongsberg X-Band 25kW	Kongsberg
	GPS 1	MX512	Kongsberg MX420/8
	GPS 2	MX512	Applanix POSMV
	GPS 3	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
	Système cartographique	Kongsberg K-.Planning	Kongsberg SeaMap10
	Journal de bord 1	Skipper DL 850	Kongsberg Doppler DL850
	Journal de bord 2	Skipper DL 850	Chernikeef Aquaprobe Mk5
	Enregistreur de données de voyage	Boîte noire maritime MBB	Kongsberg MBB
	Système d’identification automatique	. Identification System	Kongsberg AIS200	Kongsberg AIS200
	Transmission d’images haute résolution	Dartcom	Dartcom
	USBL 1	Sonardyne	Sonardyne
	USBL 2	Sonardyne	Sonardyne
Positionnement dynamique	–	Kongsberg K-POS DP-22	Kongsberg SDP11

Propulsion

Le navire est configuré avec une nouvelle configuration de système de propulsion à propulseur azimutal par rapport à un arbre/propulseur fixe conventionnel et à des gouvernails. Les propulseurs peuvent être tournés indépendamment sur 360°, ce qui rendra le navire extrêmement manœuvrable.

Moteur principal	Diesel électrique 7040 kW
Hélices principales	2x five-pales tournant vers l’intérieur
Dérives	2x hi-lift
Propulseurs d’étrave intégrés	Brunvoll – Tunnel 1200 kW Brunvoll – Azimut 1350 kW
Propulseurs arrière montés	Brunvoll – Tunnel 600 kW Brunvoll – Tunnel 800 kW
Générateurs	4x Wartsila 9L20 2x moteurs Westinghouse
Capacité de la soute	695Mt

Equipement de bord

Le RRS James Cook dispose d’une gamme d’équipements intégrés, permettant aux scientifiques de collecter des échantillons uniques et d’entreprendre des mesures spécialisées lors des expéditions de recherche océanique. Un aperçu des capacités et des spécifications techniques est donné ci-dessous.

Systèmes de chronométrage et de positionnement

Il y a deux systèmes GPS indépendants installés pour la science. La précision de ces positions acquises est encore augmentée par la fourniture de données de correction du système CNav qui fournit des données GPS différentielles aux deux systèmes. Le navire est équipé d’un serveur de temps par satellite (une horloge Network Time Protocol) qui reçoit des mises à jour de temps de haute précision par satellite. Ces données sont introduites dans le réseau du navire pour fournir une référence temporelle précise à tous les systèmes informatiques.

Applanix PosMV

Kongsberg 300+

Oceaneeering C-Nav 3050

Meinberg LANtime M300

Échantillonnage de l’air et des eaux de surface

Le système de surveillance des eaux de surface et de la météorologie (SurfMet) utilise des instruments scientifiques pour mesurer en permanence les propriétés des eaux de surface et la météorologie. Les scientifiques utilisent ces mesures pour aider les modèles climatiques régionaux et mondiaux. Un radar à ondes est utilisé pour surveiller les vagues océaniques ; il est situé à mi-chemin du mât principal.

Eau de surface : température, salinité, chlorophylle et particules.

SeaBird SBE38

SeaBird SBE45 MicroTSG

WetLabs WS3S

Wetlabs C-Star Transmissometer

Météorologie : température, humidité, vitesse et direction du vent, pression atmosphérique et lumière (bâbord et tribord). Tous les instruments sont situés sur le mât avant.

Vaisala HMP45

Gill Windsonic

Vaisala PTB110

Skye PAR SKE510

Kipp &Zonen TIR CM6B

Radar à ondes :

Ocean Waves WaMoS II

Furuno FR-1500 MkIII

Échosondeurs &Vélocité du son

Le RRS James Cook possède plusieurs transducteurs d’échosondeurs intégrés à sa coque. Ceux-ci émettent des impulsions sonores à travers la colonne d’eau, qui rebondissent lorsqu’elles touchent un objet. Les échosondeurs sont utilisés pour la navigation, la cartographie des fonds marins et la détection de poissons ou d’autres objets dans la colonne d’eau. La précision de tous les systèmes acoustiques dépend de la connaissance de la vitesse du son dans la colonne d’eau. Le système Kongsberg obtient la vitesse du son au niveau de l’échosondeur à partir d’une sonde qui est installée dans la quille basse bâbord.

Kongsberg EA640 Échosondeur mono-faisceau 10/12 kHz

Kongsberg EM122 Échosondeur multifaisceaux

Kongsberg SBP120 Profileur de sous-fond

Kongsberg Simrad EK60 Sondeur de poissons

Kongsberg K-.Sync Unit

AML Micro-X Sound Velocity probe

Ultra Short Base Line

L’USBL (Ultra Short Base Line) est une technique utilisée pour mesurer la distance d’un objet sous-marin par rapport au navire. Grâce au son, les balises USBL communiquent avec des têtes de transducteurs qui sont déployées à travers la coque du navire. Les balises sont placées sur des véhicules télécommandés, des véhicules remorqués et des foreuses afin de déterminer leur emplacement avec un haut degré de précision lorsqu’elles sont déployées.

Sonardyne HPT5000/7000 USBL Transceivers

Sonardyne NSH

Profileurs de courant Doppler acoustiques

Les profileurs de courant Doppler acoustiques (ADCP) sont utilisés pour mesurer la vélocité (vitesse et direction) de la colonne d’eau. Ils émettent des ondes sonores et utilisent l’effet Doppler pour détecter le courant sur une gamme de profondeurs, donnant un profil bidimensionnel.

Teledyne RD 75 et 150 kHz ADCPs, mesurant jusqu’à des profondeurs de 700 et 400 m respectivement.

Geoscience Systems

Un gravimètre est installé pour mesurer le changement relatif de la gravité. Cet instrument est bercé dans un cardan à compensation active dans un cadre monté sur amortisseur, ce qui permet au compteur de rester à niveau lorsque le navire se déplace autour de lui. Les données relatives à la gravité doivent être comparées à une mesure de la gravité absolue à terre. Cette mesure est effectuée à chaque extrémité du passage du navire, en utilisant un gravimètre terrestre pour effectuer des relevés à une station de base gravimétrique connue. Le navire a également la capacité de déployer un magnétomètre remorqué. Le magnétomètre mesure ~1,5 m de long avec des ailerons et est généralement déployé en utilisant la flèche arrière bâbord, avec un recul de 300 m par rapport au navire.

Micro g LaCoste Air-Sea System II Gravity Meter

Marine Magnetics SeaSPYII Marine Magnatometer

Informatique, réseau et réseau d’acquisition de données

Deux systèmes d’acquisition de données fonctionnent en parallèle sur le RRS James Cook. Les données brutes, non traitées, sont enregistrées par le système d’acquisition de données des navires de recherche du NMF (RVDAS). Le système d’acquisition de capteurs TECHSAS (TECHnical and Scientific sensors Acquisition System) de l’Ifremer est configuré avec une série de modules qui sont programmés pour analyser et construire des données structurées au fur et à mesure de leur réception. Les données provenant des systèmes d’acquisition, de la suite hydro-acoustique et d’autres sources sont regroupées par un serveur central de système de fichiers qui les stocke sur un système de stockage réseau multi-redondant (RAID). Les données de ce dernier sont sauvegardées sur des disques durs qui sont fournis aux scientifiques à la fin de chaque croisière.

Internet et téléphones par satellite

Le RRS James Cook est équipé d’une antenne VSat en bande C qui est abonnée à un service de connexion internet par satellite à accès multiple par répartition dans le temps (TDMA). Le navire bénéficie ainsi d’une vitesse de téléchargement garantie de 1,5 Mbps (~183 kB/s), d’une vitesse de chargement garantie de 1,5 Mbps (~183 kB/s) et de quatre lignes téléphoniques lorsqu’une liaison stable a été établie. L’AMRT permet des rafales allant jusqu’à 10 Mbps, selon que d’autres navires utilisent ou non le même satellite. Le navire est également équipé d’une paire d’antennes Thrane&Thrane Cobham Sailor 500 qui fournissent jusqu’à 256 kbps (~32kB/s) d’internet et un téléphone satellite.

Disposition informatique sur les navires exploités par le NMF

Systèmes de treuil

Les treuils scientifiques sont utilisés pour :

• abaisser des ensembles de capteurs tels que des capteurs de conductivité, de température et de profondeur (CTD) dans la colonne d’eau;
• abaisser des systèmes de carottage jusqu’au fond marin pour obtenir des échantillons du fond marin et du sous-sol ;
• Tirer des plates-formes telles que le Towed Ocean Bottom Instrument (TOBI) pour la cartographie des fonds marins ;
• Tirer une plate-forme de capteurs ondulants pour mesurer les propriétés de l’eau en cours de route ;
• Tirer des systèmes de chalutage et de filet en eaux profondes.

Les treuils installés en permanence vivent au fond du navire, où le fil est acheminé jusqu’aux portiques sur le pont. Le tableau ci-dessous indique les types et les propriétés des treuils installés en permanence que l’on trouve sur nos navires.

Tâche	Construction du câble	Longueur du câble (m)	Diamètre du câble (mm)	Charge de travail sûre (T)	Charge de rupture moyenne. (T)	Poids dans l’eau (kg⋅km-1)	Opération	Traction (T)	Vitesse (ms-1)
Coring	Steel	7,000	16.5	11	18,56	780	Traction directe	11	2.0
Traînée	Acier conique	8,300	14,5	11,5	13.00	638	Tirage direct	(première couche)	2.0
		4,350	16.5		18.10	780
		2,350	18.00	12,5	20,90	1 133
Transport profond	Câble électro / optique armé en acier pour la transmission de données élevées	10 000	0.68″ (~17,3)	11	18,14	806	Treuil de traction partagé avec vents de niveau pour chaque tambour de stockage	11	2.0
Corrosion profonde	Corde à plasma	8 000	0,875″ (~22.0)	30	75,00	Buoyant Gravité spécifique = 0,98	20	2.0
Standard CTD	Acier blindé	8,000	0.45″ (~11.43)	5	8.39	417	Treuilage avec vent de niveau	5.0	2.0

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