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Mais communiquer avec un sous-marin ou un plongeur? Pas si facile. L'absence de méthodes viables de partage de données entre des dispositifs sous-marins et aériens constitue depuis longtemps une frustration pour les scientifiques, les ingénieurs, les plongeurs et les responsables militaires.
Des chercheurs du MIT ont mis au point une méthode susceptible de révolutionner la communication sous-marine.
«Ce que nous avons montré, c’est qu’il est effectivement possible de communiquer de l’air à l’air, ce qui est un problème de longue date», explique Fadel Adib, professeur au Media Lab du MIT, qui a dirigé la recherche.
La difficulté provient du fait que les capteurs sous-marins et aériens utilisent différents types de signaux. Les signaux radio qui fonctionnent parfaitement dans l’air voyagent mal dans l’eau. Les signaux sonar utilisés par les capteurs sous-marins se reflètent sur la surface de l'eau plutôt que d'atteindre l'air.
Les chercheurs du MIT ont conçu un système utilisant un émetteur sous-marin pour envoyer des signaux sonar à la surface, produisant des vibrations correspondant aux 1 et aux 0 des données. Un récepteur de surface lit et décode ensuite ces vibrations minuscules. Les chercheurs appellent le système TARF (communication translationnelle acoustique-RF).
TARF a un certain nombre d'utilisations potentielles dans le monde réel, dit Adib. Il pourrait être utilisé pour trouver des avions abattus sous l'eau en lisant les signaux de sonars dans la boîte noire d'un avion. Cela pourrait permettre aux sous-marins de communiquer avec la surface. Et cela pourrait faciliter la recherche marine beaucoup en permettant aux scientifiques de déployer des capteurs sous-marins qui transmettent des données dans l'air en temps réel. À l'heure actuelle, toutes les données collectées sous l'eau doivent être remontées à la surface par l'appareil avant de pouvoir être examinées.
«Il est très difficile de surveiller l'océan, c'est pourquoi la plus grande partie de l'océan reste inexplorée», déclare Adib. «Grâce à cette technologie, vous pouvez désormais déployer des capteurs, effectuer une surveillance continue et envoyer les données au monde extérieur. Vous pourriez étudier la vie marine et avoir accès à un tout nouveau monde qui est encore à peu près hors de notre portée aujourd'hui. »
À l'heure actuelle, la technologie est en basse résolution, mais Adib pense qu'elle pourrait un jour être utilisée pour le streaming vidéo. Pensez à des cames de requin pour surveiller les aires de reproduction ou vivrez des images de formes de vie étranges dans les tranchées.
"La surface de l'océan constitue un obstacle important au transfert de données et à la communication", a déclaré Emmett Duffy, directeur du réseau d'observateurs marins du Smithsonian's Tennenbaum. "Les scientifiques de la marine utilisent de nombreux capteurs que nous devons actuellement visiter sous l'eau pour télécharger les données. Si les données pouvaient être transmises par voie aérienne, comme pour les capteurs à terre, cela pourrait révolutionner plusieurs domaines de la recherche en biologie marine."
Selon Duffy, la communication sous-marine-aérienne pourrait permettre d’obtenir des données de suivi d’importants animaux marins munis d’étiquettes sans avoir à les récupérer, ce qui pourrait aider les scientifiques à comprendre les schémas de migration et d’habitat. Il pourrait également être utilisé pour récupérer automatiquement les données de capteurs sous-marins in situ, permettant ainsi aux scientifiques de suivre des espèces d’algues nuisibles ou d’autres animaux au cours de leur passage. Cela pourrait aider les plongeurs effectuant des enquêtes biologiques à utiliser des outils en ligne sous l'eau.
Adib et son étudiant de troisième cycle, Francesco Tonolini, ont co-écrit un article sur la technologie, qu'ils ont présenté lors d'une conférence sur la communication de données en août.
La première étude de validation de principe a été menée dans la piscine du MIT à des profondeurs maximales d’environ 11 ou 12 pieds. Les prochaines étapes pour les chercheurs consistent à déterminer si TARF est réalisable à des profondeurs beaucoup plus grandes.
«Nous voulons être en mesure de prendre cela à la nature et de fonctionner à des dizaines, des centaines, voire des milliers de mètres», explique Adib.
L'équipe expérimente également l'efficacité de la technologie dans différentes conditions: vagues hautes, tempêtes, parmi des bancs de poissons tourbillonnants. Ils veulent également voir s’ils peuvent faire fonctionner la technologie dans le sens opposé: de l’air à l’eau. Cela permettrait aux scientifiques de communiquer avec des appareils sous-marins; par exemple, réinitialiser les paramètres sur un moniteur marin.
«C’est une démonstration très intéressante, bien qu’à une échelle limitée, du potentiel du radar à micro-ondes en tant que lien entre un dispositif embarqué et un système acoustique sous-marin», déclare Jeff Neasham, conférencier à l’Université de Newcastle au Royaume-Uni, qui a étudié l'acoustique sous-marine. «Comme les auteurs l’ont indiqué, des travaux supplémentaires sont nécessaires pour étudier l’évolutivité du système, pour voir si des plages utiles pour les canaux aériens et maritimes peuvent être atteintes avec des niveaux de puissance pratiques, ainsi que pour comprendre les effets de conditions de vagues plus réalistes sur la surface de la mer. "
Si la technologie s'avère efficace dans des conditions réelles, attendez-vous à envoyer des SMS en plongée à la dernière folie sous-marine.
