Redwing : circumnavigation sous-marine autonome de 73 000 km en cinq ans

Sans éclat ni cortège, seulement une petite silhouette qui s’obstine à avancer.

La prochaine grande aventure au long cours, en haute mer, ne naîtra pas sur la passerelle d’un navire. Elle commencera lorsqu’un robot de 2,57 mètres se laissera prendre par la houle de l’Atlantique, puis disparaîtra sous le clapot.

Une petite machine, un plan démesuré

Redwing est un planeur océanique conçu par Teledyne Marine en collaboration avec des scientifiques de la Rutgers University, dans le New Jersey. Long de 2,57 mètres pour une masse de 171 kilogrammes, il doit appareiller depuis Martha’s Vineyard (Massachusetts) le 11 octobre 2025. Son objectif : boucler une boucle complète autour de la Terre, sous la surface. L’itinéraire reprend l’esprit des anciennes routes à voile, mais remplace la toile par les lois de la physique.

Première tentative de circumnavigation sous-marine autonome : 73 000 kilomètres en cinq ans, avec un échange d’énergie programmé à mi-parcours.

Pour avancer, Redwing ne brasse pas l’eau avec une hélice. Il modifie sa flottabilité grâce à un piston interne alimenté par du gaz comprimé. Plus dense que l’eau de mer, il plane vers le fond jusqu’à 1 000 mètres ; plus léger, il remonte vers la peau de l’océan. Sa trajectoire dessine un profil en dents de scie. La progression reste limitée - environ 0,75 nœud, soit 1,3 km/h - mais elle ne s’interrompt presque jamais.

Les courants fournissent une part importante de l’effort. Le planeur dérive et se règle comme un planeur sous-marin. De petits propulseurs auxiliaires peuvent corriger la route, mais restent éteints la plupart du temps afin d’économiser l’énergie.

Pourquoi cet itinéraire compte

Le tracé prévu part de la côte Est des États-Unis vers les Canaries. Il descend ensuite dans l’Atlantique Sud en longeant Le Cap, traverse l’océan Indien vers l’Australie-Occidentale, passe près de la Nouvelle-Zélande, puis revient par le Pacifique Sud et l’Atlantique Sud, avec un éventuel détour par le Brésil. L’arrivée visée se situe enfin près de Cape Cod. Ces étapes traversent des zones où les séries de mesures, régulières et de long terme, sont rares. L’océan Austral absorbe chaleur et carbone avec des conséquences mondiales. Les courants de Benguela et des Aiguilles réorientent les eaux chaudes et influencent la météorologie. La mer de Tasman connaît des vagues de chaleur marines fréquentes. Chaque tronçon apporte des repères supplémentaires aux modèles climatiques.

Les capteurs du planeur suivent en continu la température, la salinité et la densité, révélant comment chaleur et sel circulent dans les 1 000 premiers mètres.

L’équipe anticipe deux remontées à la surface par jour. À chaque fois, une liaison satellite permettra d’envoyer les données et de recevoir de nouveaux points de route. La connexion passera vraisemblablement par Iridium. À terre, les équipes de Teledyne Webb Research et de Rutgers assureront les commandes, les contrôles de santé du système et l’ajustement fin de la trajectoire.

Des chiffres qui cadrent la mission

• Longueur : 2,57 m ; masse : 171 kg ; immersion nominale : 1 000 m.
• Vitesse : ~0,75 nœud via le vol plané à flottabilité variable.
• Autonomie : près de deux ans par pack de batteries, puis une intervention programmée en mer.
• Cycle de données : deux liaisons satellite par jour pour la télémétrie et la navigation.
• Distance visée : ~73 000 km sur cinq ans.

L’ingénierie derrière le vol plané

Sous l’eau, l’énergie est la monnaie la plus rare. Le moteur de flottabilité de Redwing échange de la puissance contre du temps. Le piston se comprime puis se relâche, modifiant le volume déplacé sans faire tourner d’arbre mécanique. Sa coque profilée limite la traînée, autant à la descente qu’à la remontée. Le contrôleur de vol règle l’assiette et le roulis grâce à un ballast interne et des ailes mobiles. Un module CTD mesure la conductivité, la température et la profondeur. D’autres capteurs devraient compléter l’ensemble : oxygène dissous, fluorescence de la chlorophylle et rétrodiffusion optique pour caractériser les couches de plancton. Chaque plongée devient ainsi un profil complet de la colonne d’eau.

Tenir cinq ans impose d’anticiper l’entretien. Le scénario de mission prévoit un rendez-vous en pleine mer pour remplacer les modules de batteries et nettoyer la coque. Un navire d’assistance pourra hisser le planeur à bord le temps d’une courte fenêtre de maintenance. Le calendrier situe cette opération autour de la mi-mission.

Des menaces invisibles depuis la côte

Les tempêtes endommagent rarement un engin qui passe l’essentiel de son temps sous les embruns. Les risques viennent d’ailleurs. Le bio-encrassement alourdit et freine l’appareil, à mesure que les algues et organismes à coquille colonisent la surface. Les revêtements anti-salissures ralentissent le phénomène, mais des missions aussi longues exigent un nettoyage périodique. Les engins de pêche peuvent l’emmêler à proximité des plateaux très fréquentés. Un navire de commerce peut heurter l’unité lorsqu’elle fait surface la nuit. Et des requins, attirés par des signaux acoustiques, peuvent mordre des carénages. Des chercheurs au Royaume-Uni et aux États-Unis ont déjà signalé des véhicules abîmés ou perdus dans ce type d’incidents. Pour limiter l’exposition près des couloirs de navigation, le plan combine le choix des routes, des feux stroboscopiques lors des émergences et des balises AIS.

Pourquoi un vol plané de cinq ans transforme l’océanographie

Un échantillonnage long et lent comble les vides laissés par les navires et les satellites. Les navires fournissent des instantanés profonds et précis, mais au prix de carburant et de temps d’équipage. Les satellites, eux, ne lisent que la fine pellicule de surface et ne voient pas sous les nuages. Les planeurs relient ces deux mondes : ils mesurent le premier kilomètre d’océan, là où les signaux climatiques s’accumulent et se mélangent. Des profils réguliers décrivent la profondeur de la couche mélangée, déterminante pour l’absorption de chaleur. La salinité met en évidence les panaches fluviaux, la fonte des glaces et les pertes par évaporation. Les tendances de température permettent de repérer des vagues de chaleur marines avant qu’elles n’affectent pêcheries et coraux.

La mise à disposition ouverte des données amplifie l’effet. Universités et écoles pourront suivre la trace presque en temps réel. Les élèves auront la possibilité de tracer les déplacements de la thermocline au fil des saisons. Les modélisateurs intégreront ces profils dans les prévisions de contenu thermique océanique. Les gestionnaires des pêches observeront les fronts qui concentrent poissons fourrage et prédateurs. Les assureurs affineront leurs évaluations autour des zones de formation des tempêtes alimentées par des tourbillons chauds.

De Magellan à la machine : une circumnavigation d’un autre genre

Cinq siècles après que Juan Sebastián Elcano a mené à terme le projet de Magellan, une nouvelle boucle remplace les voiles par des capteurs. Les deux odyssées exigent la même patience, des routes dictées par le vent et les courants, et un équipage. Ici, l’équipage reste à terre et se relaie par rotations. Son quotidien mêle océanographie et robotique. La réussite, si elle advient, sera discrète ; la récompense se trouvera dans des bases de données et dans de meilleures cartes d’une mer qui se réchauffe.

Comment on en est arrivé là : jalons de l’autonomie en mer

Depuis deux décennies, robots sous-marins et de surface repoussent progressivement leur rayon d’action. Chaque étape a consolidé la crédibilité d’un tour du monde en vol plané.

Véhicule	Année	Fait marquant
Scarlet Knight RU27	2009	Première traversée autonome de l’Atlantique par un planeur, du New Jersey à la Galice
Silbo	2011	Traversée transatlantique d’environ 6 000 km par planeur, avec pilotage en autonomie
PacX Wave Glider	2011–2012	Robot de surface ayant parcouru environ 16 000 km grâce à l’énergie des vagues et du soleil
Deepglider	2018	Plongées autonomes au-delà de 6 000 m, étendant l’échantillonnage vers la zone abyssale
Redwing	2025–2030	Première tentative de circumnavigation sous-marine complète propulsée par la flottabilité

Ce qui distingue Redwing

• Il convertit gravité et flottabilité en propulsion, ce qui réduit la dépense énergétique à un niveau minimal.
• Il fait des courants des « couloirs » plutôt que des obstacles, diminuant le recours à la poussée.
• Il prévoit une intervention en mer plutôt qu’un retour au port, ce qui allonge la portée pratique.
• Il intègre un volet pédagogique en diffusant les données vers les classes avec des graphiques simples et des guides.

Quelques repères pratiques

Planeur, AUV et ROV ne désignent pas le même type d’engin. Un planeur privilégie l’endurance au détriment de la vitesse et se déplace par variations de flottabilité. Un AUV embarque des batteries et une hélice pour des relevés plus rapides et plus courts. Un ROV reste relié par un câble à un navire, permettant de la vidéo à haut débit et l’usage d’outils. Chaque approche sert des questions différentes. Redwing vise des motifs à l’échelle des bassins et des saisons, plutôt que l’imagerie de proximité.

La lenteur apparente est un atout pour l’objectif. Une progression de 0,75 nœud échantillonne tourbillons, fronts et gyres à la bonne échelle. Cette cadence lisse le bruit et construit des chroniques longues. Les signaux climatiques résident davantage dans des pentes douces que dans des pics soudains. À terme, cela aidera à distinguer la tendance de la variabilité météo dans un océan en réchauffement.

Plusieurs risques restent à surveiller. Le bio-encrassement peut être anticipé avant le départ par des essais en bassin et des revêtements adaptés. Le danger lié aux engins de pêche diminue en privilégiant des couloirs éloignés des ruptures de plateau. Le remplacement des batteries en mer exige des fenêtres de calme et des équipes de pont entraînées. Les coupures de transmission peuvent être compensées par un stockage embarqué et des antennes redondantes.

Les retombées dépassent la science. Des campagnes d’observation à faibles émissions réduisent la consommation de carburant par rapport aux missions océanographiques classiques. Les séries longues améliorent la planification saisonnière pour le transport maritime et les pêcheries. Les secteurs de l’assurance et de l’énergie peuvent affiner les opérations offshore grâce à de meilleures cartes du sous-surface. Les gestionnaires côtiers gagneront des semaines d’anticipation pour préparer des réponses aux vagues de chaleur. Et les élèves pourront mener des analyses simples, en développant une culture des données à partir de profils en direct.