Le système de détection AVOID testé dans un nuage de cendres volcaniques artificiel

easyJet, Airbus et Nicarnica Aviation ont généré un nuage de cendres artificiel au dessus du Golfe de Gascogne, en libérant une tonne de cendres volcaniques, via un Airbus A400M. L’identification du nuage et la mesure de la concentration de cendres ont été réalisées avec succès, en vol. Encourageant.

Plus jamais cela ! C’est parce que le transport aérien européen a vécu l’un des plus sombres épisodes de son histoire Entre le 15 et le 21 avril 2010, l’Europe a vécu une expérience sans précédent ; la fermeture de l’espace aérien. Durant cette période, seuls 20% des vols ont pu être opérés, et plus de 100 000 vols ont dû être annulés au total. Les pertes brutes de l’industrie aéronautique mondiale causées par la fermeture du ciel, ont été estimées à 2,6 milliards de dollars., il y a trois ans, et qu’il sait qu’il n’est pas à l’abri d’une nouvelle irruption volcanique, qu’Airbus et easyJet se sont engagés dans la recherche d’une solution opérationnelle. L’objectif est d’éviter, qu’au prochain caprice du volcan Eyjafjallajökull (ou d’un autre), le ciel européen soit à nouveau interdit à tout trafic aérien.

La société norvégienne Nicarnica Aviation propose le capteur aéroporté de télédétection de cendres volcaniques AVOID imaginé par le Dr Fred Prata.
Le système AVOID peut être assimilé à un radar météorologique pour les cendres. Le système AVOID peut être assimilé à un radar météorologique pour les cendres. Créé par le Docteur Fred Prata de Nicarnica Aviation, il utilise une technologie infrarouge, installée sur l’appareil et fournissant des images aux pilotes et aux centres de contrôles des opérations aériennes. Les images permettent aux pilotes de visualiser le nuage de cendres à plus de 100 kilomètres de distance de l’appareil et à une altitude comprise entre 5000 et 50 000 pieds, leur permettant ainsi d’ajuster la trajectoire de l’appareil pour éviter le nuage de cendres. Il s’agit d’un concept très similaire aux radars météorologiques qui sont utilisés par tous les avions commerciaux aujourd’hui. easyJet souhaite en équiper sa flotte. La compagnie aérienne anglaise a fait appel à Airbus pour l’évaluer. Après une première série de tests encourageants, une expérience spectaculaire vient d’être réalisée. Il s’agissait tout simplement de tester le matériel AVOID face à un nuage de cendres volcaniques. Et comme il n’était pas question d’attendre qu’un volcan islandais entre en éruption, les chercheurs ont tout naturellement eu l’idée de créer un nuage.

Un A400M d’essais a dispersé une tonne de cendres volcaniques islandaises dans l’atmosphère, à une altitude comprise entre 9.000 et 11.000 pieds, recréant les conditions de l’éruption de 2010. Les cendres utilisées pour ce test provenaient de l’éruption de l’Eyjafjallajokul de 2010. Elles ont été collectées et séchées par l’Institut des Sciences de la Terre à Reykjavik. easyJet les a ensuite récupérées pour les transporter à Toulouse. Ces cendres, qui ont une texture comparable à du talc fin, ont permis de recréer avec précision les conditions de 2010, tout en offrant la possibilité à l’équipe de connaître à l’avance la quantité exacte de cendres dispersées dans l’atmosphère pour les tests. Un deuxième appareil d’essais d’Airbus, un A340-300, équipé de la technologie AVOID, a volé en direction du nuage de cendres pour tenter de détecter et mesurer les cendres à une distance de 60 kilomètres. Un autre appareil, plus petit, un bimoteur Diamond DA42 MPP de l’Université de Düsseldorf, a également été utilisé pour traverser le nuage et effectuer les mesures nécessaires, de façon à corroborer les mesures prises par la système AVOID. Les mesures prises à l’intérieur même du nuage par le DA42 étaient transmises en temps réel à l’A340.

Au cours du test, le nuage de cendres créé a atteint entre 183 et 244 mètres de profondeur et 2,8 kilomètres de diamètre. Au début de l’expérience, le nuage de cendres était visible à l’œil nu mais il s’est rapidement dissipé, devenant alors difficile à identifier. Le détecteur volcanique AVOID a repéré le nuage de cendres et mesuré sa densité, variant de 0,1 à 1g m-2, ainsi que sa concentration, de 100 à 1000 μg m-3. Il s’agit de la même fourchette de concentration que celle mesurée durant l’éruption de cendres de l’Eyjafjallajokul en avril et mai 2010.

« L’université de sciences appliquées de Düsseldorf est expérimentée en matière de vols expérimentaux liés aux dispersions volcaniques. Au cours de cette expérience, nous avons conduit des tests directement depuis l’appareil sur le nuage volcanique grâce à des capteurs s’appuyant sur une technologie laser », explique le Professeur Konradin Weber de l’université de sciences appliquées de Düsseldorf. « Il s’agit d’un moment important de la phase finale des tests de la technologie AVOID, qui nous mènera à la prochaine étape : celle des certifications commerciales. easyJet va maintenant travailler à l’élaboration d’un système autonome non intégré, que nous voulons installer sur un certain nombre d’appareils de notre flotte d’ici la fin 2014 », précise Ian Davies, Directeur technique de l’ingénierie et de la maintenance chez easyJet.

La rédaction

Le risque d’une autre éruption islandaise demeure élevé, comme le rappelle Magnus Tumi Gudmundsson, de l’Institut des Sciences de la Terre en Islande :
« Les éruptions volcaniques explosives en Islande arrivent en moyenne une fois tous les cinq ans. Quand le vent vient du nord ouest, les cendres sont transportées vers l’Europe, comme cela a été le cas lors de l’éruption du volcan Eyjafjallajökull en 2010. Le fait que cela ne se soit pas produit durant les sept éruptions qui ont eu lieu entre 1979 et 2010, et que les cendres aient été éloignées de l’Europe par des vents du Sud, relève d’une simple coïncidence. Les dernières éruptions de deux des volcans islandais les plus actifs, Hekla et Katla, commencent à dater et leur prochaine éruption doit donc être considérée comme imminente. Il est impossible de prédire quand et où elle se produira, mais une chose est sûre, elle aura bien lieu. »