De kleinzoon van Jacques Cousteau bouwt een netwerk van onderzoeksstations op de oceaanbodem PROTEUS™ van Fabien Cousteau. Conceptontwerpen door Yves Béhar en fuseproject. Fabien Cousteau heeft een visie over hoe mensen kunnen leven en werken in de oceaan. Hij stelt zich voor dat een langdurig verblijf onder de golven mogelijk zou kunnen worden gemaakt door de constructie van onderwaterhabitats, die eruit zouden zien en aanvoelen als huizen, in tegenstelling tot alleen afgesloten, onderzeeërachtige bellen. Deze habitats zouden een kombuis, keuken, werkruimte en slaapvertrekken hebben, beschrijft hij. En natuurlijk zouden er ramen zijn, of kijkvensters, naar de buitenwereld, en een voordeur in de vorm van een moonpool die zich daadwerkelijk op de bodem van het huis zal bevinden. Dit zou een gemakkelijke toegang tot en uit de faciliteit mogelijk maken. Het project, genaamd Proteus, zou een mariene analoog zijn aan het internationale ruimtestation en zou in de eerste plaats aquanauten huisvesten, het equivalent van een astronaut in de oceaan. Het is een idee dat al een tijdje borrelt. Maar het zou relatief snel vorm kunnen krijgen. Proteus Ocean Group, een privébedrijf dat Proteus zou exploiteren en runnen, heeft onlangs een engineering-, inkoop- en constructiecontract (EPC) ondertekend met een bedrijf dat expertise heeft in het creëren van hyperbare en drukvaten in de oceaanomgeving. Veel van wat Proteus doet op het gebied van de technologie die ze onderzoeken, is vergelijkbaar met ruimtetechnologie. De eerste eenheid zal worden geïnstalleerd bij Curaçao, een eiland ten noorden van Venezuela, in een beschermd zeegebied van ongeveer 18 meter diep. Het team onderzoekt aanvullende locaties in Europa en de VS voor toekomstige stations – hun doel is om er een netwerk van te maken. Ze hebben al een 3D-kartering van de zeebodem voltooid rond het algemene gebied waar Proteus zal worden gevestigd. “We hebben onze 3D-benthische mapping gedaan, wat geen geringe prestatie was tijdens COVID. We hebben de kaarten al gedeeld met Carmabi en de regering van Curaçao”, zegt Cousteau, de kleinzoon van oceaanonderzoeker Jacques Cousteau. Ze beginnen in april met hun front-end engineering-ontwerpfase en pre-construeren de onderdelen eind 2022 of begin 2023. Als alles volgens plan verloopt, zal Proteus, samen met een aangesloten dieperwatersatellietstation, naar verwachting eind 2025 onder water geïnstalleerd. Parallel wordt een missiecontrolestation op het land gebouwd. Fabien Cousteau op Curaçao voor onderwaterkartering. Proteus Ocean Group [Gerelateerd: de nieuwe missie van Boaty McBoatface is serieuzer dan zijn naam ] Om te begrijpen hoe een faciliteit als deze nuttig zou kunnen zijn voor de onderzoekers die er ooit zouden kunnen wonen, helpt het om te begrijpen wat het onderscheidt van traditionele oceaantechnologie, zoals een onderzeeër. “Het is heel anders dan een onderzeeër. Een onderzeeër is een zeepbel. Proteus en het diepere waterstation zullen technisch gezien geen drukvaten zijn”, zegt Cousteau. “De omgevingsdruk binnen zal hetzelfde zijn als de druk buiten. Een drukvat is wanneer je een drukverschil hebt binnen versus buiten.” Hij vergelijkt het met het nemen van een kopje, het omkeren en in het water duwen. Er zou zich binnenin een luchtbel vormen en er komt geen water in de bel omdat de druk binnen en buiten de beker in evenwicht is. Dit zou handig zijn voor de ontdekkingsreizigers die daar wonen, omdat ze zich niet hoeven aan te passen aan verschillende drukken binnen en buiten Proteus wanneer ze het overlaten aan SCUBA-duiken. Wat Proteus voorstelt is geen nieuw idee. Cousteau's grootvader was zelfs een van de eerste pioniers van onderwaterhabitats in de jaren zestig. Het History of Diving Museum schat dat er meer dan 60 habitats op de zeebodem zijn gebouwd, hoewel de meeste zijn verlaten of in verval zijn geraakt. De laatste staande is Aquarius, gelegen in de Florida Keys op een diepte van 60 voet, die nog steeds wordt gebruikt om astronauten te trainen en onderzoeksmissies te organiseren. In 2014 verbleef Fabien Cousteau 31 dagen op het basisstation van het rif en deelde hij een kijkje in het leven onder de golven met PopSci. Enkele specificaties van het laatst overgebleven onderwater onderzoeksstation Oorspronkelijk was Aquarius een gezamenlijk project tussen NOAA en de Amerikaanse marine. Maar sinds het in 1986 werd ingevoerd, is het overgedragen aan de Florida International University. Aquarius bestaat uit een driedelig systeem: een habitat met het laboratorium en woonruimtes, een levensondersteunende boei die lucht en communicatie van de habitat naar de kust doorgeeft, en een 120-tons grondplaat die de habitat op de zeebodem weegt. Naast de wetenschappelijke instrumenten beschikt het lab over genetwerkte computers, internet, telefoons, radio's en videoconferentieapparatuur. De Aquarius Reef-basis. NOAA's National Ocean Service / Flickr "Een onderwaterlab geeft ons de mogelijkheid om voor langere tijd onder water te blijven", zegt Cousteau. Zo kunnen onderzoekers de klok rond data verzamelen. Bovendien voegt hij eraan toe: "Je leert te verzadigen." Een gewone duiker die afdaalt naar een diepte van 60 voet kan slechts een uur of zo onder water blijven. Omdat snelle drukveranderingen ertoe kunnen leiden dat opgeloste gassen in het lichaam uitzettende bellen vormen die de bloedstroom kunnen belemmeren of andere medische problemen kunnen veroorzaken, als ze te snel naar boven komen, kan dit de zogenaamde bochten veroorzaken. Dit is ook de reden waarom duikers tot een dag na hun laatste duik moeten wachten voordat ze op een vlucht kunnen stappen. Verzadiging op diepte stelt het lichaam in staat te acclimatiseren aan de meerdere atmosfeer van druk (60 voet komt overeen met drie atmosfeer van druk, of drie keer de druk aan de oppervlakte, en bewoners van de faciliteit zouden deze nieuwe druk de hele tijd voelen) en onder water blijven voor langere tijd. Wanneer duikers klaar zijn om naar boven te komen, ondergaan ze een decompressieproces waarbij de druk om hen heen geleidelijk wordt teruggebracht naar de druk op het land, zodat de gassen hun lichaam veilig kunnen verlaten. [Verwante: Visgeluiden vertellen ons over onderwaterriffen, maar we hebben betere technologie nodig om echt te luisteren ] "We doken 8 tot 12 uur per dag per persoon tijdens de [2014-missie op Aquarius] vanwege de gave van tijd op de bodem van de zee", zegt Cousteau. "We waren in staat om drie jaar wetenschappelijk onderzoek te doen in 31 dagen, in tegenstelling tot een schip dat aan de oppervlakte gestationeerd was met duikers die naar beneden kwamen." Astronauten trainen op Aquarius Reef Base. NASA's Marshall Space Flight Center / Flickr Maar Waterman is 35 jaar oud. 'Het is een dinosaurus. En de ruimte is erg beperkt', zegt Cousteau. "Ik grap met mede-New Yorkers dat het is alsof je in een studio woont met vijf huisgenoten." Het interieur van Aquarius is in totaal 400 vierkante voet en de capaciteit is 6 inzittenden. Hij is van plan om Proteus ongeveer 4.000 vierkante voet te laten zijn, met ruimte voor ongeveer 12 bewoners. Cousteau wil ook wat nieuwe functies toevoegen, zoals een onderzeeër-dockingstation of hangar, "vergelijkbaar met iemands garage met een auto, zodat we die tool kunnen gebruiken om naar plaatsen te gaan die niet pragmatisch zijn als aquanauten", zegt hij. De garage kan ook worden gebruikt om autonome onderwatervoertuigen in te zetten die eropuit gaan en gegevens verzamelen rond het Caribisch gebied. Daarna kunnen ze terugkomen naar Proteus om service te krijgen en hun gegevens te laten downloaden. Het plan voor Proteus Net als het ISS zou Proteus modulair zijn, hoopt Cousteau, wat betekent dat het uit elkaar kan worden gehaald als een Lego-set en na verloop van tijd weer in elkaar kan worden gezet met verbeterde technische componenten. (Hoewel het in tegenstelling tot het ISS geen afgesloten faciliteit zou zijn.) "We zullen in staat zijn om de toekomstige eisen bij te houden, met technologieën die blijven evolueren", zegt Coustean. "Je kunt doorgaan met het upgraden van de interne infrastructuur, evenals enkele van de externe superstructuren." Curaçao ligt op zee. De onderwatertopografie heeft een gemiddelde helling van 45 graden. Als de locatie precies goed is, zou het Proteus gemakkelijk toegang kunnen bieden tot een breed scala aan ecosystemen, variërend van koraalriffen tot de top van de schemerzone. “We willen een plek die bevorderlijk is voor onderzoek, maar technisch niet te ingewikkeld is. En we willen dicht bij de plaats zijn waar de missiecontrole zal zijn', zegt Cousteau. “We werken samen met de regering van Curaçao en Carmabi, de beheerder van het beschermde mariene gebied, om de locatie te kunnen lokaliseren.” [Verwante: deze vrij zwevende robots kunnen de gezondheid van onze oceanen volgen ] De belangrijkste componenten zullen ontleend zijn aan beproefde technologieën uit het verleden van habitats. Er zullen natte laboratoria zijn, decompressiekamers onder druk (om aquanauten voor te bereiden op het weer opduiken), een uitzendstudio, een hydrocultuurtuin, een grotere slaapruimte en een navelstreng die Proteus verbindt met een missiecontrolestation op het land en naar een diepere satelliethabitat, gelegen op ongeveer 230 voet onder het oppervlak. De satelliethabitat zal een heliox-omgeving zijn, wat betekent dat het ademgas een mengsel is van helium en zuurstof. Duikers hebben speciale training nodig voor die omstandigheden, en Cousteau zal beter presterende duikuitrusting en een verwarmingssysteem voor die habitat voorbereiden. "Voor speciale missies zal dat beschikbaar zijn voor kleinere groepen om [een] veel dieper soort onderzoek te doen", zegt Cousteau. "Houd er rekening mee dat als je verzadigd bent bij 3 [drukatmosfeer], je 2 uur naar 70 meter kunt gaan zonder enige decompressieverplichtingen voordat je teruggaat naar Proteus." De missiecontrolefaciliteit op het land zal infrastructuur huisvesten zoals droge laboratoria en kamers voor gezondheidsbeoordeling, en de umbilical naar Proteus die rechtstreeks 16k-uitzendmogelijkheden kan bieden, plus stroom, het koelsysteem, levensondersteuning, zoet water en ademlucht. Als back-up zal Proteus secundaire systemen onder water hebben die het een paar weken kunnen volhouden voor het geval de navelstreng wordt doorgesneden. Missiecontrole zal in staat zijn om de oppervlakteondersteuning te bieden, via boten, AUV's en onderzeeërs, die heen en weer pendelen tussen land en Proteus. Een ander belangrijk punt is eten en andere voorzieningen. Chemie werkt anders bij drie atmosfeer. Zelfs zeep kan bij die druk giftig zijn, zegt hij. Tel daarbij op dat omdat er zuurstof in de ademlucht onder druk zit, er geen open vuur kan zijn om te koken of een andere warmtebron die kan ontbranden. Hier kan Proteus innovaties en oplossingen lenen uit de ruimtetechnologie. Proteus zal een reeks duikuitrusting huisvesten waarmee onderzoekers experimenten kunnen uitvoeren zoals het selectief fokken van families van koralen, het observeren van klimaatveranderingsgerelateerde problemen of weerpatronen, het inzetten van sensorarrays om microplastische concentraties in de waterkolom in het echt te tellen. tijd, het onderzoeken van een nieuwe soort of het analyseren van de chemische samenstelling van monsters ter plaatse – allemaal in het onderwaterlab zonder dat het over lange afstanden hoeft te worden vervoerd. Een weergave van Proteus. Conceptontwerpen door Yves Béhar en fuseproject. Cousteau streeft ernaar dat Proteus wordt aangedreven door hernieuwbare energie. "Ik zou graag kunnen kijken naar andere bronnen van basisenergieopwekking [buiten wind en zon]", merkt hij op. "Bijvoorbeeld de conversie van thermische energie uit de oceaan, een bewezen technologie, maar nog niet op grote schaal geïmplementeerd." Mirjam Fürth, hoogleraar oceaantechniek aan de Texas A&M University, twijfelt er niet aan dat Proteus zal kunnen doen wat het voorstelt tegen de tijd dat het zijn financiën op orde heeft. (Het zal niet goedkoop zijn: Forbes schat de prijs voor het bouwen van Proteus op $ 135 miljoen. Proteus ontvangt zowel particuliere financiering als financiering van Fabien Cousteau's non-profitorganisatie, The Fabien Cousteau Ocean Learning Center). [Verwante: deze kleine AI-aangedreven robot leert zelfstandig de oceaan te verkennen ] Maar ze wijst erop dat er bepaalde technische uitdagingen kunnen zijn die gepaard gaan met opschaling die nog moeten worden getest. Dit probleem komt neer op de simpele vraag hoe ze van plan zijn dingen in en uit hun onderwaterhuis te krijgen. Bijvoorbeeld, de onderzeeër die ze plannen, moet hij binnenkomen via een gigantische maanpoel of via een luchtsluis? En hoe worden voedsel en andere benodigdheden voor de bewoners bezorgd? "Ik denk dat we daarom [onderwaterhabitats] niet op grote schaal hebben gezien. Omdat veel van deze dingen niet lineair zijn als je de complexiteit opschaalt”, zegt Fürth. "Iets bouwen op een diepte van 60 voet is niet ingewikkeld, maar een grote groep mensen die er voor een langere periode wonen, waarvan sommigen misschien geen experts zijn – dat is wat we nog niet eerder hebben gezien en dat is het moeilijke ding die ze zullen moeten aanpakken.” De andere factoren waarmee rekening moet worden gehouden, zijn onder meer mogelijke schade door orkanen en seismische activiteit onder water, voegt ze eraan toe. (De reddingsboei van Aquarius werd in 2017 beschadigd door de orkaan Irma). Het hebben van een navelstreng, in tegenstelling tot een boei, kan "een stuk veiliger zijn bij ruw weer", zegt ze, hoewel het misschien duurder is. Ondanks deze overwegingen denkt Fürth echter dat de materialen en de technologie waarmee Proteus vorm kan krijgen al een tijdje beschikbaar zijn. En het is niet het enige bedrijf dat geïnteresseerd is in een dergelijk project. Een apart project, SeaOrbital genaamd, heeft ook gewerkt aan een drijvend ruimteschiplab in de oceaan. De belangrijkste hindernis voor deze ondernemingen waren de kosten. "Daarom denk ik dat het nu gebeurt", zegt ze, wanneer ze kunnen profiteren van dit nieuwe tijdperk van verkenning en de opkomst van de blauwe economie. De "blauwe economie" is een term die de groeiende interesse in aquacultuur (zeewier, schaaldieren en meer), golfenergie- en windenergieomzetters en technologie voor ontzilting omvat. "De technologie voor robots heeft de afgelopen tien jaar een enorme sprong voorwaarts gemaakt en zeker de laatste jaren voor maritieme toepassingen", voegt ze eraan toe. "En de kosten zijn aanzienlijk gedaald." “Deze drijfveer van de blauwe economie heeft mensen doen beseffen dat hier misschien iets anders is dan de traditionele visserij. Ik denk dat dit er deel van uitmaakt', zegt Fürth. En in dit nieuwe tijdperk van verkenning is het bezoeken van een vreemde wereld onder de zee, in plaats van in de ruimte, "iets dat beter bereikbaar is voor mensen." Het bericht De kleinzoon van Jacques Cousteau bouwt een netwerk van onderzoeksstations op de oceaanbodem verscheen eerst op Popular Science.