De experimenten van professor Zonnebloem

In 1922 wordt de Zwitserse uitvinder Auguste Piccard benoemd tot professor in de fysica aan de ULB. Zijn experimenten inspireerden niet alleen Hergé tot het creëren van het onvergetelijke personage professor Zonnebloem, maar leidden België ook naar een ongekende verkenning van verticaliteit, van de stratosfeer tot de diepzee.

Auguste Piccard, geboren in Basel in 1884, volgt een pad dat verrassend parallel loopt met dat van zijn tweelingbroer Jean. Beiden behalen een doctoraat in de natuurwetenschappen in Zürich voordat ze beroemde uitvinders en vooraanstaande luchtpiloten worden. En beiden zijn de grondleggers van een lijn van wetenschappelijke ontdekkingsreizigers die in hun voetsporen zouden treden. Zo wordt Auguste opgevolgd door zijn zoon Jacques en zijn kleinzoon Bertrand, terwijl Jean op zijn vluchten wordt vergezeld door zijn vrouw Jeannette en opgevolgd door zijn zoon Donald. Het meest opvallende verschil is dat Auguste en Jean hun carrière voortzetten aan weerszijden van de Atlantische Oceaan: de laatste in de Verenigde Staten en de eerste in Europa, voornamelijk in Brussel.

In Brussel vindt Auguste Piccard materiaal om zijn onvermoeibare wetenschappelijke nieuwsgierigheid te voeden door deel te nemen aan de beroemde Solvay-conferenties. Sinds 1911 brengen deze regelmatige bijeenkomsten de belangrijkste wetenschappers ter wereld samen om de meest dringende problemen in de fysica en de chemie te bespreken. Tot de deelnemers in de jaren 1920 en 1930 behoorden grootheden als Albert Einstein, Niels Bohr, Erwin Schrödinger en Marie Curie. Van de 29 deelnemers aan de conferentie van 1927 zijn of worden er zeventien Nobelprijswinnaars. Piccard neemt deel aan de edities van 1922, 1924, 1927, 1930 en 1933. Zijn voornaamste bijdrage bestaat uit het experimenteel testen van bepaalde hypothesen die tijdens deze conferenties naar voren worden gebracht, met name die van de kosmische straling van Einstein. Deze onderneming brengt hem ver van zijn laboratorium, tot aan de rand van de bekende wereld, waardoor hij de titel van ontdekkingsreiziger volledig verdient. Piccard noemde exploratie zelf ‘de sport van de wetenschapper’.

De eerste stratosferische vlucht

In 1930 raakt Piccard geïnteresseerd in een waterstofballon als vehikel om de bovenste lagen van de atmosfeer te verkennen. Geflankeerd door zijn assistent, de Belgische ingenieur Max Cosyns, geeft hij een Brusselse fabrikant van metalen biertanks opdracht om een bolvormige, waterdichte container te maken die als gondel en drukvat moet dienen, zodat hij zo hoog mogelijk kan stijgen voor zijn waarnemingen over kosmische straling. De ballon en zijn gondel krijgen de naam FNRS-1, ter erkenning van het Belgisch Nationaal Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek, dat het experiment financiert. Op 27 mei 1931 stijgt hij samen met de Zwitserse ingenieur Paul Kipfer op vanuit Augsburg.

Al na 30 minuten, als hij een hoogte van 9.000 m heeft bereikt, moet hij in allerijl een zuurstoflek dichten. Uiteindelijk bereikt hij 15.781 meter, verreweg het record van die tijd. Het jaar daarop waagt hij met Max Cosyns vanuit Dübendorf een nieuwe vlucht en gaat hij tot op 16.940 meter. In 1932 stijgen Max Cosyns en Nérée Van Der Elst op vanuit het Belgische Hour en bereiken 15.500 meter, alvorens in Joegoslavië te eindigen. Deze pioniers zijn de eerste mensen die de stratosfeer bereiken en de kromming van de aarde wetenschappelijk vaststellen.

Diep in de onderwaterafgrond

Enkele jaren later richt Piccard zich op de verkenning van de onderwaterafgronden. Hiervoor gebruikt hij hetzelfde procedé van een bolvormig drukvat, maar aangepast aan zijn oceanische functie: de bathyscaaf. Dit is een stalen bol met een diameter van 2 meter en een dikte van 9 centimeter, uitgebreid tot 15 centimeter rond de patrijspoorten. Hij wordt gegoten en vervolgens gedraaid in de fabriek van Emile Henricot in Court-Saint-Etienne en geassembleerd door de Mercantile Marine Engineering Cie in Antwerpen.

De bathyscaaf, die in theorie bestand is tegen de druk tot op -4000 meter, wordt uitgerust met tonnen ballast om hem aanvankelijk te laten zinken en een grote vlotter gevuld met benzine (lichter dan water) om hem later naar de oppervlakte te brengen. Het prototype, genaamd FNRS-2, wordt ontwikkeld in 1937, maar de Tweede Wereldoorlog dwingt Piccard zijn experimenten op te schorten. Als hij deze achteraf weer hervat, beseft hij dat er aanzienlijke extra kosten nodig zijn, die de FNRS niet meer kan dekken. De Franse marine verleent haar financiële steun aan het project, dat zo Frans-Belgisch wordt.

In 1948 begeleiden Piccard en zijn eeuwige sidekick Cosyns samen de eerste diepzeeduikpoging van de FNRS-2 voor de kust van Dakar vanaf het ondersteuningsschip Scaldis. Piccard neemt samen met Théodore Monod plaats aan boord van de FNRS-2. De delicate manoeuvres om de drijvers te vullen nemen veel tijd in beslag en de twee mannen moeten 12 uur in de cabine blijven voordat ze kunnen worden vrijgelaten. De tweede poging is onbemand. Hij bereikt -1380 meter, maar door slechte weersomstandigheden wordt de drijver tijdens het instapmanoeuvre beschadigd. Het experiment is een mislukking. Piccard heeft de hardheid van de maritieme omgeving in vergelijking met de atmosfeer onderschat.

Maar hij geeft niet op. Samen met enkele Franse ingenieurs wordt in Toulon een nieuwe Frans-Belgische bathyscaaf gebouwd: de FNRS-3. De cabine en de drijvers worden ingesloten in een grote romp, waardoor het risico van vastlopen kleiner wordt. Na enkele testduiken in de Middellandse Zee wordt hij naar de kust van Dakar gestuurd, waar hij op 15 februari 1954 de recorddiepte van -4050 meter bereikt.

4 uur en 47 minuten afdalen

Ondanks dit succes voelt Piccard zich onteigend van zijn project en vanaf 1952 beginnen zijn wegen en die van de Franse marine te scheiden. Deze blijft nog zo’n vijftien jaar met de FNRS-3 werken en gebruikt hem als model voor zijn opvolger, de Archimède. Piccard vindt op zijn beurt financiering in Italië voor de bouw van een nieuwe bathyscaaf, de Trieste. Deze neemt elementen over van zowel de FNRS-2 als de FNRS-3, maar wordt verder verbeterd en meet 15 meter. Piccards zoon Jacques bestuurt de machine. Tijdens de eerste tests in de Middellandse Zee in 1953 bereikt hij -3.050 meter. Op 23 juni 1960 – de Trieste is ondertussen gekocht door de Amerikaanse marine – maakt hij met luitenant Don Walsh de duik in de Marianentrog die hem beroemd zal maken. De afdaling duurt 4 uur en 47 minuten, waarin de twee aquanauten het genoegen hebben om zeldzame diersoorten op grote diepte te observeren. Ze zien met afgrijzen ook de dikke patrijspoort opensplijten, waardoor de hele cabine trilt. Zij zijn de eerste mensen die het diepste punt van de oceaan bereiken, op ongeveer -10.950 meter. De druk is 1,25 ton per vierkante centimeter. Zij vertoeven er een twintigtal minuten vooraleer weer op te stijgen.

Auguste Piccard sterft in 1962 in Zwitserland. Hij blijft in de populaire cultuur het archetype van de geniale en waanzinnige uitvinder-ontdekker, niet alleen door het personage van Professor Zonnebloem, die door Hergé een ‘mini-Piccard’ werd genoemd (Piccard was erg lang), maar ook door de serie Star Trek, waarin het personage Jean-Luc Picard door hem en zijn tweelingbroer Jean is geïnspireerd. Dankzij hem kan België zeggen dat het de ontwikkeling van de FNRS-1, 2 en 3 heeft gefinancierd. De eerste is het eerste vaartuig dat de stratosfeer bereikte en de weg vrijmaakte voor de verkenning van de ruimte, de volgende twee zijn de eerste bathyscaven, die diepterecords braken en model stonden voor het vaartuig dat, bestuurd door zijn zoon Jacques, het diepste punt van de oceaan bereikte. Ook nu nog zijn de meeste deep-submergence vehicles (DSV’s) die worden gebruikt om aan onderzeese kabels te werken of om wrakken te vinden, zoals die van de nucleaire onderzeeër USS Thresher of de Titanic, van deze afgeleid.