Je leest:

Titanic virtueel naar boven

Titanic virtueel naar boven

High-tech expeditie naar gezonken schip

Auteur: | 1 september 2010

Waarschijnlijk heb je ze wel eens gezien: spookachtige onderwaterbeelden van het wrak van de Titanic op de bodem van de Atlantische Oceaan. Die waren al mooi, maar beter materiaal is onderweg. Een grote expeditie is bezig om het gezonken schip compleet in 3D in beeld te brengen.

Het is alweer bijna 100 jaar geleden dat de Titanic naar de bodem van de Atlantische Oceaan zonk. Op 10 april 1912 vertrok het schip vanuit de haven van Southampton om de oversteek naar New York te maken. Zoals we weten, kwam het daar nooit aan: de Titanic zonk ’s morgens vroeg op 15 april na een zware ijsberg te hebben geramd.

Wij kennen de Titanic misschien het beste uit de gelijknamige film met Leonardo di Caprio en Kate Winslet. Hier zie je een oude foto van het echte schip.

In 1985 werd het wrak teruggevonden en sindsdien zijn er veel expedities uitgevoerd om de Titanic te onderzoeken. Inmiddels is bekend dat er drie grote scheepsdelen op de bodem liggen: de boeg, het middengedeelte van zo’n 20 meter en het achterschip. Dat laatste gedeelte is zwaar beschadigd, maar de boeg is redelijk intact. Je zou de kroonluchters nog in de grote zalen kunnen zien hangen.

En binnenkort kun je dat met eigen ogen zien, volledig in 3D. Sinds 23 augustus is een grote expeditie bezig het schip nogmaals te onderzoeken, maar nu met de meest geavanceerde technieken.

Een ander Kennislink-artikel beschrijft de AUV en ROV wat uitbebreider.
Flickr: j-fi

Twee dames op verkenning

De Titanic wordt onderzocht door twee AUVs en één ROV. Een AUV is een Autonomous Underwater Vehicle, een soort kleine onderzeeër die ‘uit zichzelf’ op verkenning gaat. Er is geen bemanning aan boord en hij wordt ook niet vanaf afstand bestuurd. Dat is wel het geval bij een ROV, een Remotely Operated Vehicle. Die is ook onbemand, maar hierbij loopt de besturing via een lange kabel vanaf het moederschip.

De AUVs, genaamd Mary Ann en Ginger, brengen het gebied rondom het wrak in kaart met de side-scan sonar-techniek. Elke AUV zendt aan beide zijden geluidsgolven uit die vervolgens weerkaatsen op de bodem en de wrakstukken. Aan de hand van de terugkerende geluidsgolven kan de AUV vervolgens de afstanden berekenen tussen zichzelf en de obstakels. Die afstanden kun je daarna visualiseren (zie hieronder), zodat je een goed beeld krijgt van het gebied.

Dit is het beeld dat een side-scan sonar oplevert. De kleur geeft aan hoe sterk het teruggekaatste signaal was. Rood wil zeggen dat het signaal erg sterk was en dus is de bodem daar hoger of zorgt een object voor een snelle weerkaatsing (hoe sneller, hoe sterker). Op deze manier komt de Titanic in beeld, dat is de rode ‘stippellijn’. Het zwarte gedeelte is een schaduw: de geluidsgolven komen niet voorbij het hoge gedeelte en daardoor komt er geen signaal van achter het schip terug.

De geluidgolven bereiken aan elke kant zo’n 600 meter. Om het gehele gebied te bestrijken, varen de twee dames daarom heen en weer, als een soort grasmaaiers. Ze varen daarbij over hetzelfde stuk, maar in verschillende richting: Ginger vaart van Noord naar Zuid, Mary Ann van Oost naar West. Er ontstaan namelijk akoestische schaduwen, zoals de zwarte vlek die je ziet in de afbeelding hierboven. Dat zijn gebieden die de geluidsgolven niet bereiken omdat er iets voor staat (de boeg in dit geval). Door de andere AUV vanaf de andere kant te laten komen, kunnen de schaduwen later worden ingevuld.

Het opmeten van de hoogte van de zeebodem heet bathymetrie. Het doel is om een zeekaart te maken, die vergelijkbaar is met een gangbare hoogtekaart.
Flickr: Travis.S

Snelle details

Het side-scan-beeld ziet er misschien niet zo bijzonder uit, maar dat is het wel. Het gebied is nooit eerder in kaart gebracht en er zijn nog steeds belangrijke ontdekkingen mogelijk. Niet alle onderdelen van de Titanic zijn gevonden en men weet niet precies tot waar de wrakstukken kunnen liggen. Daarnaast is het heel bijzonder dat deze kaart zo snel is gemaakt. Binnen 24 uur na het lanceren van de AUVs staat er een gedetailleerd overzicht op het scherm; dat is voor het eerst bij een onderwateronderzoek.

De snelheid is te danken aan de high-tech uitvoering van de AUVs. Doordat ze hun apparatuur aan boord hebben (en niet achter zich aanslepen) kunnen ze makkelijk manoeuvreren. De supernauwkeurige navigatie zorgt er daarnaast voor dat ze interessante plekken snel terugvinden. Dat is belangrijk omdat de beide AUVs meerdere keren op pad gaan. De eerste keer brengen ze het gebied globaal in beeld, daarna gaan ze terug voor gedetailleerdere beelden.

Dit is een illustratie van een multi-beam sonarsysteem. In plaats van één straal, worden er meerdere beams uitgezonden. Hierdoor kan de hoogte van een gebied met hoge nauwkeurigheid worden bepaald.

Uitgelicht door de redactie

Biologie
Heeft luchtverontreiniging invloed op het verloop van COVID-19?

Biologie
‘De overheid moet klimaatgevaren net zo hoog agenderen als corona’

Biologie
Een coronavaccin uit insectencellen

Daar gebruiken ze bijvoorbeeld de multi-beam-optie van Mary Ann voor. Dat is een sonar die naar beneden kijkt met veel meer pings (heen-en-weerkaatsende geluidsgolven) per seconden. Hierdoor is de resolutie van de sonarbeelden hoger en kan van deze data een 3D-kaart van de bodem worden gemaakt. Het bereik van de multi-beam is echter kleiner dan met de side scan sonar (zie afbeelding hieronder). Daarom gebruiken de onderzoekers de multi-beam alleen bij de tweede verkenningstocht, wanneer ze precies weten waar ze moeten kijken.

Live 3D kijken

Naast de sonorbeelden wordt er ook 3D-videomateriaal gemaakt en daar is de ROV voor. De Remora 6000 is uitgerust met 5 HD camera’s, die tot 6000 meter diepte opnames kunnen maken. De data van de AUVs komt daarbij goed van pas, want met de gedetailleerde kaart kunnen de ROV-piloten beter dan ooit langs alle wrakstukken navigeren. Het filmen zelf verschilt niet erg van het opnemen van een film in 3D, behalve dat het op zo’n 3700 meter diepte gebeurt en de bemanning real-time de opnames kan bekijken. Met z’n allen zitten ze met een bril op naar de schermen te kijken, waarop ze live zien wat de ROV ‘ziet’.

Maar dat is niet alles. De ROV heeft ook sonar imaging heads aan boord. Dat zijn een soort camera’s, maar dan met sonar. De ROV zet de apparaatjes aan op 20 tot 30 punten rondom de Titanic en laat ze dan in drie richtingen ’kijken’. Net als gewone sonarsystemen zenden ze geluidsgolven uit en wachten ze op de weerkaatsing. Alleen produceren ze niet een cirkelvormig beeld met een paar stippen, maar een foto-achtig beeld (zie hieronder).

Links zie je sonar zoals het vaak gebruikt wordt op een schip: je ziet objecten in de buurt als een stip binnen de cirkel. In het plaatje rechts zijn een gewone foto en een sonarbeeld samengevoegd.

Door op meerdere punten en in meerdere richtingen zulke sonarbeelden te maken, kan de software naderhand een 3D-model van het schip creëren. Dat is erg handig, want daarmee zijn afstanden veel makkelijker te bepalen. Ook kunnen de onderzoekers met het model de achteruitgang van het wrak beter monitoren. Door het huidige model te vergelijken met oude foto’s en toekomstige opnamen (al dan in niet 3D), kunnen ze goed zien hoe snel het schip vergaat.

Goed te volgen

Toch zijn de ‘gewone’ 3D-beelden voor de meeste mensen het meest spectaculair. Dat is voor de oceanografen ook belangrijk. De meeste mensen worden normaal gesproken niet warm of koud van onderwatervideo’s, maar als het in 3D is… De onderzoekers hopen dan ook dat het publiek hierdoor meer belangstelling zal krijgen voor oceanografie.

Aan de media zal het in ieder geval niet liggen. In Amerika maakt het station MSNBC dagelijks een reportage vanaf het onderzoeksschip. Ze hebben een verslaggever aan boord en die kan op de voet volgen wat er allemaal gebeurt.

Het team houdt zelf een uitgebreide Facebook-pagina bij en twittert geregeld de stand van zaken. Ook op hun eigen website vind je veel informatie (allemaal wel in het Engels). De onderzoekers willen hun ervaring met de hele wereld delen en iedereen laten ‘meegenieten’ van de grootsheid van de Titanic. Tot nu lijken ze daar goed in te slagen. In een paar dagen tijd hebben ze een gedetailleerde kaart, 16.000 foto’s en spectaculaire 3D-opnames in HD kwaliteit weten te maken.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 september 2010

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.