Presentati i progetti tecnici per la nave da ricerca Aurora Borealis

I progetti tecnici della prima modernissima nave da ricerca artica, l'Aurora Borealis, sono stati presentati questa settimana a Berlino dall'Istituto tedesco Alfred Wegener per la ricerca polare e marina e dallo studio tecnico di ingegneria Wärstilä Ship Design Germany. La grande nave rompighiaccio, che servirà da nave di trivellazione scientifica e da piattaforma multi-funzionale per la ricerca, è stata disegnata con una nuova tecnologia che le permetterà di operare tutto l'anno in tutte le acque polari.

Il design tecnico e la progettazione dell'Aurora Borealis sono stati finanziati con 5,2 Mio EUR da parte del ministero federale tedesco per l'Istruzione e la ricerca, e con 4,5 Mio EUR nell'ambito del progetto ERICON («Consorzio europeo delle navi rompighiaccio per la ricerca«). Il progetto ERICON riunisce 15 membri provenienti da 10 nazioni europee tra cui la Norvegia e la Federazione Russa, ed è finanziato nell'ambito dell'area tematica «Ambiente» del Settimo programma quadro.

Progettare questa nave da ricerca artica è stata una sfida perché la nave deve rompere la banchisa, mantenere una posizione molto precisa ed eseguire riparazioni in una regione remota. Le specifiche tecniche per l'Aurora Borealis dovevano tener conto dell'esigenza di trivellare in acque profonde, di raccogliere dati e di avere laboratori a bordo in periodi in cui la regione artica sembra impossibile da visitare (fine autunno, inverno e inizio primavera).

Secondo Lester Lempke, un ingegnere impegnato nel progetto, i progettisti hanno dovuto sviluppare un concetto di facile mantenimento e gestione per il funzionamento, le riparazioni e la manutenzione in una zona remota. Le tecnologie esistenti usate in navi per le perforazioni petrolifere non erano abbastanza robuste per l'Artico; l'acqua e il ghiaccio non esercitano lo stesso tipo di forze sullo scafo di una nave. «Abbiamo capito subito che questa tecnologia non era abbastanza avanzata per il ghiaccio,» ha detto.

Gli ingegneri hanno disegnato uno scafo speciale, a forma di balcone con un innovativo adattamento alla linea d'immersione, ha spiegato Lempke al Notiziario CORDIS. Lo scafo necessitava di uno speciale «bordo» e di laterali per rompere il ghiaccio lateralmente e per sopportare la pressione schiacciante del ghiaccio. L'Aurora Borealis disporrà di uno scafo meccanicamente robusto realizzato in acciaio ad alta resistenza con una forma ottimizzata alla linea d'immersione.

L'altra innovazione consiste nell'adattamento delle eliche e dei propulsori alla nave. Questi dispositivi devono essere robusti e precisi, devono inoltre essere posizionati in scomparti in modo da poter essere ritirati in condizioni pericolose o semplicemente per riparazioni o manutenzione. Le eliche si trovano a poppa e molti propulsori trasversali sono montati sul davanti e sui lati della nave. Ogni propulsore ha 4,6 metri di diametro e richiede 4,5 megawatt di potenza di propulsione.

Il progetto dell'Aurora Borealis comprende inoltre due «moon pool», dalle quali possono essere lanciate imbarcazioni di ricerca o attrezzature per la trivellazione, le cui dimensioni sono sette metri per sette. I moon pool hanno la forma di imbuti verticali continui che vanno dall'interno dello scafo fino al mare sottostante. La possibilità di calare le attrezzature da dentro la nave aiuta i ricercatori ad evitare il rischio costituito dal vento, dalle onde e dal ghiaccio. Per la prima volta, attrezzature molto sensibili e costose (come per esempio veicoli sottomarini comandati a distanza o autonomi) saranno in grado di scendere nelle acque sotto la banchisa.

Sono previsti laboratori sui diversi ponti intorno al moon pool, ma potranno essere caricati sulla nave anche laboratori containerizzati, i quali saranno completamente integrati nel flusso di lavoro scientifico a bordo.

La nuova forma dello scafo, la posizione dei propulsori e il design sono stati sottoposti ad una serie di collaudi nelle vasche di ghiaccio dell'Hamburg Ship Model Basin, in Germania, e presso l'Aker Arctic ad Helsinki, in Finlandia. Gli accurati collaudi hanno dimostrato che l'Aurora Borealis è in grado di posizionarsi dinamicamente su di uno strato di ghiaccio di oltre due metri di spessore.

La nuova nave ha inoltre un altissimo livello di sicurezza e di ridondanza nella sala macchine e nel proprio impianto elettrico. Il fattore più importante da prendere in considerazione nel progettare questa importante nave è che esplorerà regioni molto remote e che è fatta di parti molto pesanti: sarà lontana da cantieri navali e sarà necessario effettuare la manutenzione a bordo.

La trivellazione nell'Oceano Artico è fondamentale per colmare ampie lacune nei dati sui cambiamenti climatici. L'attrezzatura di trivellazione dell'Aurora Borealis permetterà di trivellare a più di 1000 metri nel fondo marino, in acque profonde da 100 a 5000 metri. Il sistema di posizionamento dinamico della nave, innovativo nella sua abilità di manovrare la nave su banchi di ghiaccio che vanno alla deriva, renderà possibile la trivellazione e la ricerca scientifica in questo ambiente estremo.

È importante condurre osservazioni scientifiche durante tutto l'anno in modo da capire i sistemi dinamici delle regioni polari. L'Aurora Borealis è già sulla via per rispondere alle domande riguardanti la storia geologica e il clima dell'Oceano Artico. I 60 scienziati coinvolti nelle spedizioni scientifiche internazionali sperano inoltre di misurare il trasporto di sostanze contaminanti attraverso l'aria, l'acqua e il ghiaccio; in questo modo sperano di quantificare gli effetti dell'attività umana nell'ambiente artico.

L'Aurora Borealis è stata inclusa nella lista di priorità del Forum strategico europeo sulle infrastrutture di ricerca della Commissione europea.