Vers une compréhension approfondie avec le Monterey Bay Aquarium Research Institute

Le Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) étudie nos océans depuis plus de 30 ans, examinant tout, du mont Axial et volcan sous-marin actif le long de la ride Juan de Fuca au large des côtes de l'Oregon, en passant par le méthane et les boues d'hydrocarbures dans l'Arctique et bien plus encore.

Les recherches approfondies du MBARI sont devenues primordiales pour mieux comprendre l'ampleur du changement climatique, en se concentrant sur la réponse biologique des facteurs de stress sur les océans.

Le phénomène du changement climatique n'a nulle part ailleurs un effet plus immédiat que celui qu'il exerce sur nos océans et nos régions côtières. Alors que le changement se produit à un rythme relativement lent dans les océans de la terre, les augmentations continues de température, les variations saisonnières et les grands événements peuvent avoir un impact énorme, forçant la vie aquatique à passer des fonds marins aux colonnes moyennes et supérieures.

Le MBARI étudie ces changements de processus jusqu'à 150 jours par an à l'aide de techniques telles que la cartographie des eaux profondes à trois ou quatre mille mètres sous la surface de l'océan, la collecte de données sonar, les mesures de turbulence et la bioluminescence. 

Pour mener ces différentes études, le MBARI utilise sa propre technologie exclusive, notamment des véhicules sous-marins autonomes à longue portée (LRAUV) conçus pour mesurer, collecter et filmer tous les 30 jours.

Altium Designer et Altium 365 ont joué un rôle essentiel dans la conception de ces véhicules sous-marins autonomes (AUV), ce qui a permis au MBARI d'accomplir ses missions les plus importantes tout en réduisant considérablement le temps de développement.

Altium 365 s'appuie sur l'intelligence spécifique de la CAO pour stocker les données de conception de manière à rendre les projets et l'historique des versions accessibles et à en faciliter la consultation sur le web, afin que l'équipe de recherche et de développement du MBARI puisse travailler partout dans le monde, même en pleine mer. 

Bien faire les choses du premier coup avec Altium

La conception des LRAUV et des AUV nécessite l'intégration de nombreuses composantes dans un espace très restreint, notamment des batteries lithium-ion de 5 000 watts logées dans un boîtier métallique étanche à l'air sous pression.

Comme l'explique Hans Thomas, superviseur des AUV, division des opérations marines au MBARI, « le travail qu'effectue mon groupe consiste à créer des assemblages assez complexes, comme des circuits imprimés interfacés avec des montages soumis à de fortes contraintes qui retiennent tout à l'intérieur du boîtier sous pression. Le logiciel d'Altium offre la possibilité de travailler en synergie avec l'aspect CAO mécanique de nos conceptions, ce qui nous a permis de gagner du temps et de réduire le risque d'erreurs ultérieurement au cours du processus de fabrication ».

Altium Designer, qui est facilement accessible via la plateforme intégrée Altium 365, a été d'une aide précieuse pour Thomas et son équipe, en s'intégrant parfaitement à leurs outils de CAO mécanique.

Comme l'explique Thomas, « pour nous, il est essentiel de nous assurer que tous les composants de la carte vont rentrer dans le châssis de l'AUV. Altium Designer nous permet de voir très rapidement comment tout s'imbrique. La vaste bibliothèque de composants d'Altium permet également de travailler beaucoup plus facilement avec des composants plus sophistiqués. Le fait de pouvoir trouver les pièces dont nous avons besoin au même endroit nous a fait gagner beaucoup de temps ». 

Une intégration avancée pour une conception parfaite

La possibilité d'ajuster les schémas et les empreintes à différents stades du processus de conception est essentielle pour Thomas et son équipe, et pas uniquement en raison de l'espace physique limité avec lequel ils travaillent lorsqu'ils conçoivent des PCB personnalisés pour les AUV.

Les véhicules sous-marins ultra-spécialisés nécessitent de nombreuses batteries lithium-ion, dont 55 batteries montées sur trois PCB personnalisés comportant de multiples composants à l'intérieur d'un châssis étanche. Thomas et son équipe doivent donc savoir que les cartes s'adapteront parfaitement dès les premières étapes de la conception. Le coût de fabrication des cartes peut atteindre 4 255 EUR, ce qui laisse peu de marge pour l'erreur.

Heureusement, Altium Designer permet à Thomas d'apporter facilement des modifications bien avant l'étape de la fabrication. Comme l'explique Thomas, « en tant que responsable, je ne me contente pas de regarder un document Word ou PDF d'une conception spécifique de PCB ; avec Altium 365, je peux afficher et partager toute la carte, du schéma à la vue 3D. À chaque fois que vous modifiez un élément de la conception, vous bénéficiez d'un suivi, d'empreintes et de révisions très précis, ce qui simplifie considérablement le contrôle des versions et élimine le problème de la documentation papier. Cela a considérablement accéléré et simplifié l'ensemble du processus de conception et de fabrication ».

Comme l'explique Thomas, « collaborer avec des ingénieurs électriciens et des ingénieurs en mécanique pendant les étapes de conception a vraiment été un élément déterminant pour nous. La possibilité d'identifier des pistes à haute densité de courant dans Altium s'est avérée très utile pour nos conceptions haute puissance ; lorsque vous débutez avec les conceptions à haute intensité, il est vraiment important de détecter les problèmes aussi tôt. Arriver au point où tout fonctionne du premier coup

a été quelque chose de formidable ».

Grâce à l'ajout d'Altium 365, Thomas peut même accéder à ses conceptions lorsqu'il est en haute mer,

ce qui propulse le travail à distance à un tout autre niveau. 

La transmission des données pour faire progresser la recherche essentielle

Grâce à des cycles de production plus rapides qui ont permis de développer des LRAUV et AUV solides, conçus pour rester en immersion pendant des semaines, voire des mois, le MBARI a pu déployer des véhicules en continu pendant 100 à 150 jours par an, en lançant chaque mois de nouvelles missions.

En étudiant la façon dont nos océans changent, le MBARI a été en mesure de fournir des données essentielles qui peuvent nous permettre de comprendre le changement climatique, les principaux événements océaniques, ainsi que la prolifération des algues nuisibles et leurs effets sur les régions côtières.

Ces données essentielles peuvent aider à la compréhension collective, ainsi qu'à la mise en œuvre de mesures vitales pour compenser le dérèglement climatique et protéger les océans de notre planète, qu'il s'agisse de réduction des émissions de dioxyde de carbone ou de création de solutions durables de remplacement des plastiques et autres matériaux non biodégradables. Grâce à la modeste aide apportée par Altium, le Monterey Bay Aquarium Research Institute contribue à la sauvegarde de notre planète fragile, à chaque véhicule sous-marin intrépide qu'il envoie sonder les profondeurs.