Beebe Bathysphere, 1934

© akg-images / US NAVY/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Da uno spioncino alla vista panoramica sugli abissi marini

Gli essere umani possono ammirare le profondità abissali del mare soltanto attraverso la finestra di un sommergibile, quindi più grande è la finestra, più cose si possono vedere. Una panoramica a 360° sull'oceano grazie al PLEXIGLAS®.

Che cosa spinge l’essere umano ad immergersi a una profondità maggiore di quella consentita dal suo volume polmonare? Che cosa lo affascina in questo ambiente ostile? La risposta è semplice: la curiosità. Si tratta di uno dei più forti fattori motivazionali umani, in quanto l'area cerebrale stimolata dalle nuove conoscenze è strettamente connessa al rilascio della dopamina, l'ormone della felicità. Un legame che costituisce una delle forze propulsive essenziali per l'evoluzione dell'umanità e anche per lo sviluppo del sommergibile.

Alessandro Magno, il primo ricercatore marino

Si sostiene che già Alessandro Magno (356-323 a.C.) abbia esplorato il fondale marino con una campana da immersione in vetro. Leonardo da Vinci costruì, sulla carta, un sottomarino e uno scafandro già nel 1515. Il primo sommergibile idoneo alla navigazione fu costruito da David Bushnell nel 1776, venne chiamato “Turtle” (tartaruga) e veniva azionato con la forza muscolare. A partire dalla metà del XIX secolo furono soprattutto obiettivi di tipo militare a promuovere lo sviluppo di questo mezzo di navigazione. Soltanto nel 1930 si effettuarono le prime immersioni negli abissi marini a scopo di ricerca. Il sottomarino utilizzato era il Bathysphere, una sfera di acciaio dotata di oblò.

Tre oblò per gli abissi marini

Una batisfera – detta anche batiscafo  – è una camera circolare di decompressione in acciaio che viene calata negli abissi marini dalla nave madre, alla quale è legata con un cavo. La prima batisfera fu costruita nel 1930 dal professore americano William Beebe e dall’ingegnere Otis Barton. All’epoca le finestre erano in vetro di quarzo.

A caccia di record mondiali con il PLEXIGLAS

Un modello del tutto simile fu il primo sommergibile a immergersi con due piccoli oblò in PLEXIGLAS®, il vetro acrilico di marca Evonik (che all’epoca si chiamava ancora Röhm & Haas). Il “Trieste” salpò nel 1960 con l’audace obiettivo di esplorare il punto più profondo di tutti i mari del mondo: il fondale della Fossa delle Marianne. Lo scienziato svizzero Jacques Piccard costruì questo sottomarino tutt’oggi unico nel suo genere, con il quale si immerse a quasi 11.000 metri di profondità insieme all’ufficiale di marina americano Don Walsh. Un’impresa pionieristica finora ripetuta da un’unica persona, il regista cinematografico James Cameron, che nel 2012 si immerse con un sommergibile molto più moderno nel punto più profondo dei mari terrestri.

Le finestre del "Trieste" furono realizzate in PLEXIGLAS®, perché la plasticità di questo materiale aveva sempre dimostrato di essere completamente affidabile.

Jacques Piccard
costruttore del sommergibile "Trieste"

La ricerca nel mirino

Con il “Trieste” fu possibile osservare per la prima volta le profondità marine attraverso una specie di serratura, perché la tecnologia dell’epoca non consentiva ancora di costruire grandi finestre. Tuttavia, dato che lo scopo dell’immersione è quello di sondare il mare, i progettatori fecero tutto il possibile per poter costruire sommergibili con finestre sempre più grandi.

Nel 1986/87, su iniziativa privata di alcuni costruttori austriaci, venne concepito l’”Austria 1″. L’imbarcazione aveva una cupola trasparente e una finestra di prua decisamente più grande, entrambe in vetro acrilico di marca. “Già all’epoca il PLEXIGLAS® era un materiale ideale per i sommergibili, perché offriva al passeggero una visuale senza distorsioni sugli abissi marini, senza appannarsi nonostante la differenza di temperatura tra l’interno e l’esterno. Allo stesso tempo una finestra in PLEXIGLAS® è estremamente sicura, in quanto resiste alla pressione di tonnellate d’acqua e dispone inoltre di ulteriori riserve di sicurezza”, spiega Wolfgang Stuber, specializzato in vetrate speciali del marchio PLEXIGLAS®.

A caccia del pesce primordiale

Il sommergibile “JAGO” fu costruito nel 1989 per l’Istituto Max Planck di fisiologia del comportamento, per cercare a 400 metri di profondità i celacanti, che vengono considerati fossili viventi. Quest’imbarcazione consentì per la prima volta un’ampia panoramica del mondo subacqueo a maggiore profondità, grazie alla cupola trasparente in PLEXIGLAS® GS 222. Lo speciale vetro acrilico di marca venne realizzato appositamente per le esigenze specifiche e, in particolare, per resistere all’elevata pressione subacquea, che in questo sommergibile può raggiungere 3.600 tonnellate già a 400 m di profondità. Il PLEXIGLAS® GS 222 venne sottoposto a verifica e certificazione dell’elevata qualità dal Lloyd germanico, l’equivalente del certificato automobilistico TÜV nel settore della navigazione. Grazie a “JAGO” fu di fatto possibile scovare questi pesci rari.

Il sommergibile "JAGO" venne utilizzato anche per esplorare lo straordinario ecosistema della costa norvegese. / Fonte: YouTube/The Future Ocean

Abissi marini in qualità HD, grazie al PLEXIGLAS®

"Volevamo assolutamente un sommergibile made in Germany ed Evonik ha soddisfatto in ogni minimo dettaglio le nostre richieste per la progettazione della cupola".

Joachim Jakobsen
Fondazione Rebikoff-Niggeler

Un’ulteriore pietra miliare nella storia dei sommergibili è stato il “LULA 1000“. La fondazione Rebikoff-Niggeler ne commissionò la costruzione nel 2011, per poter localizzare i calamari degli abissi marini. Il “LULA 1000” può ospitare fino a tre membri dell’equipaggio e vanta una cupola trasparente in PLEXIGLAS® del diametro di 1,4 metri. “Per realizzare una finestra ricurva di queste dimensioni, abbiamo dovuto costruire dapprima un blocco in PLEXIGLAS® sufficientemente spesso per resistere alla pressione del mare; in questo caso sono stati necessari 17 cm”, ricorda Stuber. “Dopo aver colato un blocco di questo tipo, lo si plasma a una temperatura superiore ai 100° C per formare una semisfera mediante la pressione elevata”.

Il risultato è una finestra quasi semicircolare, che offre un’angolazione di 150° sul mare ed è praticamente invisibile sott’acqua. Grazie al PLEXIGLAS® è stato possibile effettuare per la prima volta riprese ad alta risoluzione degli abissi marini, che riproducono il mondo subacqueo senza le distorsioni degli oblò dei sommergibili.

Die „LULA 1000“ verfügt über zwei Sichtkuppeln aus PLEXIGLAS®.

Immersione nel mondo dei calamari giganti

Il “LULA 1000” è un’imbarcazione lunga 7,5 metri e alta 2,65 metri. Essa è dotata di due cupole trasparenti: la più grande si trova al di sotto della prua, mentre una cupola più piccola (del diametro di 61 cm) serve da portello d’imbarco. Grazie a questo sommergibile, i ricercatori hanno potuto immergersi per cinque ore alla ricerca dei mitici calamari, prima di dover ricaricare i motori elettrici.

© Dave Mothershaw/Evonik Industries AG

Pienamente soddisfatti

Il passo da una semisfera ad una sfera intera non è lungo, a condizione che si disponga dell’adesivo giusto per congiungere le due metà. Per non compromettere la visuale senza distorsioni, l’adesivo deve possedere una trasmissione della luce elevata quanto quella del PLEXIGLAS® e al tempo stesso resistere a all’elevata pressione dell’acqua. “Tenendo conto di questi requisiti, non è sufficiente una colla che si limita ad aderire saldamente alle due superfici da congiungere”, spiega Stuber. “Dovevamo quindi inventare qualcosa che fosse in grado di collegare in modo invisibile e inseparabile le due semisfere, quasi come una saldatura a freddo“.

Una pietra miliare della progettazione

Grazie a questo speciale adesivo, Evonik ha potuto creare una nuova pietra miliare nella storia delle finestre per i sommergibili, in collaborazione con la ditta americana Triton Submarines LLC e con l’azienda partner Heinz Fritz Kunststoffverarbeitung GmbH: un abitacolo passeggeri costituito da una cupola completamente in PLEXIGLAS®, realizzata incollando tra loro le due metà. Nel sommergibile “Triton 3300/3″ la cupola è così grande da offrire comodamente posto a tre persone. La panoramica cristallina ha permesso ad esempio a Sir David Attenborough, naturalista e premiato regista britannico di documentari sugli animali, di documentare in modo straordinario le condizioni preoccupanti del Great Barrier Reef . Inoltre, un sommergibile con vista panoramica non è interessante soltanto per gli scienziati, bensì sta diventando sempre più uno status symbol per i super ricchi.

Il diametro esterno della cupola passeggeri è di 2,1 metri. La parete della sfera è spessa 17 centimetri. Il "Triton 3300/3" può immergersi fino a un chilometro di profondità.

Una cupola che rappresenta un nuovo mondo

Tuttavia, il “Triton 3300/3″ non rappresenta affatto il limite dello sviluppo delle vetrate per sommergibili. “I costruttori stanno attualmente lavorando a sommergibili per navi da crociera, che possono ospitare fino a sette persone”, racconta Stuber, parlando dei progetti futuri. Infatti, una volta superate le sfide della modellatura e della congiunzione, si tratta di continuare a ingrandire gli abitacoli in PLEXIGLAS® per i passeggeri. “Il mio sogno resta però quello di un albergo subacqueo, di cui esistono già i primi progetti”, spiega Stuber volgendo uno sguardo trasognato fuori dalla finestra.

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