Personne ne pensait que Brian Shimer avait une chance. À deux mois de presque 40 ans, le bobeur américain est arrivé aux Jeux olympiques de 2002 à Salt Lake City avec quatre jeux d'hiver à son actif, mais aucune médaille olympique. Ainsi, lorsque son équipe a parcouru la piste sinueuse et a remporté cette médaille de bronze tant attendue, tout le monde a été étonné, notamment Shimer. "Je ne sais pas ce qui nous a fait descendre la colline si vite", a-t-il déclaré au New York Times . '' L'électricité dans l'air, la foule agitant et hurlant. ''
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Le soutien de la foule, l’entraînement intense de l’équipe et les virages précis de Shimer ont été cruciaux. Mais un héros méconnu des sports d’hiver a également joué un rôle de premier plan dans le triomphe de l’équipe: la glace.
Dans un sport où quelques centièmes de seconde séparent les gagnants et les perdants, toute bosse ou rainure provoquant des frictions est importante. Et comme la glace se dissipant en prolongation, Shimer et la 17e position de départ de son équipe auraient facilement pu être un désavantage. Pourtant, le traîneau a terminé en cinquième position, les plaçant pour le bronze. "Ce n'est pas possible si la glace n'est pas uniforme", déclare Tracy Seitz, directrice générale de la piste de glace canadienne connue sous le nom de Whistler Sliding Centre, qui vante la "piste de glace la plus rapide du monde". Seitz saurait: était également l’un des «maîtres de la glace» de Salt Lake City, les experts chargés de créer les pistes de glace idéales pour les athlètes de niveau mondial.
Faire de la glace est bien plus complexe que ce que l’on perçoit. Au niveau moléculaire, la neige et la glace des parcours olympiques sont exactement les mêmes que celles utilisées pour faire des bonhommes de neige, bloquer votre porte et envoyer des passants sans méfiance dévaler les allées. Toute eau gelée est constituée de molécules disposées dans une structure hexagonale semblable à un nid d'abeilles. Mais la glace recouvrant les pistes de glisse sinueuses de bobsleigh, de luge et de squelette, ou la neige ferme et aplatie d’un parcours de ski sont façonnées et conditionnées avec précision au cours des mois précédant les jeux, optimisant ainsi les propriétés de ces eaux glacées.
"Ce n'est pas juste un morceau de glace comme vous le pensez normalement, comme des glaçons assis dans votre congélateur", explique Kenneth Golden, mathématicien de l'Université de l'Utah, qui étudie les structures de la glace. "C'est une substance beaucoup plus fascinante et complexe que ce que les gens pourraient penser normalement."
Shimer (devant), Mike Kohn, Doug Sharp et le freineur Dan Steele s’arrêtent après avoir terminé leur troisième descente sur la piste du parc olympique de l’Utah à Park City, dans l’Utah, aux Jeux olympiques d’hiver de 2002. (Images de l'armée américaine / Wikimedia commons) Glace, glace, peut-être
La première étape de la construction d’une piste de glace ou d’une piste est de purifier l’eau pour éliminer les solides dissous tels que les sels et les minéraux. De telles impuretés ne rentrent pas dans la structure hexagonale régulière de la glace qui se forme lorsque l'eau gèle. La même propriété peut être vue dans la glace de mer, explique Golden, ce qui exclut le sel de l’eau de mer qui gèle, créant un panache de liquide extra-salé sous la glace. Mais dans une piste ou une piste, des impuretés s'accumulent entre des cristaux ou sont poussées à la surface, créant de légères faiblesses dans la glace. Comme le dit Seitz, "plus l'eau est pure, plus la plaque de glace sera dense", ce qui se traduit par une surface plus consistante.
La qualité et la pureté de la glace sont si importantes qu’un poste spécial - le Ice Master - a été créé pour en assurer la viabilité. Oubliez les sculpteurs qui fabriquent des sculptures de glace complexes; Les Ice Masters façonnent la glace dans certaines des structures les plus impressionnantes de la planète. Au moins un an avant les Jeux , ils pulvérisent des centaines de couches minces de cette eau ultrapure sur une piste ou une patinoire en béton refroidie par un système de réfrigération intégré pour une congélation rapide. Il faut environ cinq jours de travail non-stop pour poser la piste gelée en piste de bobsleigh, explique Seitz.
Ce processus empêche la formation de couches de givre, qui se forment lorsque l'air humide gèle sur la surface glacée. Les couches de givre peuvent emprisonner des bulles d’air dans la glace, qui peuvent alors se transformer en minuscules marques. "Nous ne pensons pas que la glace soit fluide, mais elle l'est beaucoup et elle bouge tout le temps", déclare Seitz. "Ces couches d'air dans la glace créeront des faiblesses susceptibles de se produire et créeront des incohérences à la surface de la glace." Pour un bobsleigh, une minuscule marque peut faire rebondir un traîneau, perpétuant le problème. "Une bosse crée deux bosse crée trois bosse, et ainsi de suite", dit-il.
D'autres sports basés sur la glace, comme le hockey, le patinage sur glace et le curling, utilisent une superposition méticuleuse similaire. Mais pour chaque sport, la température et l'épaisseur idéales de la glace sont différentes. Le patinage sur glace, par exemple, vante la glace la plus épaisse et la plus chaude: la surface d’environ deux pouces est maintenue autour de 25 degrés Fahrenheit, ce qui permet aux patineurs d’accrocher leurs patins dans la glace comme il est nécessaire pour effectuer leurs sauts et spins défiant la gravité .
Une partie de la magie ne réside pas seulement dans l'ingénierie, mais dans la nature même de la glace. Sur ses bords, les molécules d'eau dans la glace ne sont pas aussi fortement bloquées dans le nid d'abeille qu'au centre, créant une couche semblable à un liquide appelée pré-fusion qui lubrifie la surface et qui donnerait à la glace sa qualité glissante unique. La pression intense exercée par un patin ou une lame appliquée sur un minuscule morceau de glace peut légèrement abaisser son point de fusion, ce qui contribue probablement à la formation de cette couche d'eau glissante. On pense également que le frottement d'une lame glissante sur la surface provoque une légère fusion qui ajoute du liquide au mélange.
Certains Ice Masters essayent des mesures créatives pour obtenir la surface parfaite. Parmi les aficionados de la glace, il existe un mythe de longue date selon lequel la musique peut aider la glace à se cristalliser. Pour les Jeux olympiques de 2014 à Sotchi, Dimitri Grigoriev, le maître des glaces, a joué de la musique classique - les «Quatre saisons» de Vivaldi pour être exact - tout en posant la piste glacée. «Nous avons joué ici de manière classique, de sorte que la glace se cristallise de manière dure, pas de musique rock, pas de silence», a-t-il déclaré à NPR, ajoutant: «Je suis sérieux à ce sujet, regardez!» (NPR a examiné, et il n'y a pas de science réputée pour appuyer cette affirmation.)
Seitz n'est pas impressionné par de telles superstitions. "Si nous faisons quelque chose, nous allons probablement jouer de la musique heavy metal", dit-il - pour l'équipe, pas pour la glace. Il garde son équipage "éveillé et en difficulté" pendant les heures épuisantes de travail de pose de la piste, dit-il.
Carolina Kostner, d'Italie, après une performance dans le patin libre de patinage artistique féminin lors des Jeux olympiques d'hiver de 2014 à Sochi, en Russie. (Tribune Content Agency LLC / Alamy) Plus tu ne neige
En tant que doctorante en glaciologie, Sarah Konrad a consacré pas mal de temps à réfléchir à la neige. Mais sa relation avec le blanc est aussi plus personnelle: elle a participé au biathlon et au ski de fond aux Jeux olympiques d’hiver de 2006 à Turin, Italie, à 38 ans - la première femme américaine à se qualifier dans deux sports aux jeux d’hiver.
Étonnamment, les conditions les plus lentes pour les sports enneigés sont celles que recherchent le plus les skieurs récréatifs: de la poudre fraîchement tombée.
Contrairement à la glace, qui se forme à partir d’eau glacée, la neige se forme à partir de la cristallisation de l’humidité ou des vapeurs d’eau dans l’atmosphère lorsqu’elle est "super froide" ou réfrigérée juste au-dessous de son point de congélation. Pour former un cristal, la vapeur d'eau doit rencontrer quelque chose, comme une poussière, pour déclencher sa cristallisation. On ne sait pas exactement pourquoi ces particules sont nécessaires et comment elles contribuent à la formation de neige, mais sans elles, il doit faire extrêmement froid - bien au-dessous de -20 degrés Fahrenheit - pour que les cristaux de glace se forment d'eux-mêmes.
Une fois qu’il a commencé, le cristal attire d’autres vapeurs d’eau en surfusion pour former des motifs complexes. Les six flocons de neige "ailés", comme les appelle Konrad, font écho à l'arrangement hexagonal des molécules d'eau gelées elles-mêmes. Bien que magnifiques, ces flocons complexes ne sont pas optimaux pour le sport. Les bords et les angles qui rendent les flocons de neige si attrayants signifient également une rugosité pour un ski à fond et une lenteur pour les Olympiens. "C'est une surface inégale, même au niveau microscopique", déclare Konrad, actuellement directeur de projet associé à l'Université du Wyoming.
Mais une fois que la neige touche le sol, la forme du flocon de neige commence à changer. Outre les effets du vent et d'autres forces physiques, le flocon de neige lui-même se modifie lentement au fil du temps, devenant de plus en plus compact et arrondi. "Vous passez de ce cristal complexe à plumes à quelque chose qui ressemble plus à un roulement à billes", a déclaré Konrad. "C'est beaucoup plus rapide, car il a moins de bords rugueux."
Certains constructeurs experts préfèrent même la neige artificielle - qui, dit-on, dégage une sensation de "vieille neige" sans effort de vieillissement - aux flocons naturels. Cette neige est créée en pulvérisant un fin brouillard d'eau et d'air comprimé sur le parcours. L’expansion de l’air refroidit l’humidité et la maintient en altitude, garantissant un temps de congélation adéquat. Les cristaux manquent des conditions et du temps nécessaires pour former des flocons complexes à six ailes, explique Konrad. La forme obtenue est donc prévisible, ce qui facilite son utilisation pour la construction de parcours. "Mais cela enlève un peu de plaisir", ajoute Konrad.
Pour les parcours alpins, cependant, beaucoup de travail est nécessaire pour que la piste soit rapide et durable. Les ingénieurs vont souvent mouiller la surface puis la laisser se recongeler, créant ainsi un parcours rapide et compact. Mais si la neige est trop humide ou que l'air est trop chaud, le parcours deviendra rapidement défoncé et s'effondrera. Les responsables des pistes de neige passent des mois à s'occuper des pistes menant aux matchs - ils façonnent et remodèlent constamment tous les virages et chaque dénivelés pour parvenir à un équilibre parfait entre un parcours ferme et rapide et une couche de glace.
Bien sûr, il est parfois impossible de corriger les caprices du temps. C'était un problème aux Jeux de 2014 à Sotchi, où des conditions exceptionnellement chaudes ont conduit à des parcours cahoteux et à une neige granuleuse ou «sucrée». Pour le half-pipe, plus de la moitié des concurrents ont chuté lors des tours de qualification. Hannah Teter, médaillée olympique à deux reprises, a qualifié le tuyau de "dangereux" et de "merde".
Pour le ski de fond, explique Konrad, "les conditions plus chaudes sont les domaines dans lesquels vos cires et votre structure deviennent extrêmement importantes." Différentes combinaisons de cires sont appliquées sur le bas des skis, souvent par repassage au sens littéral, pour les aider à glisser facilement sur la neige. Et si vous utilisez la mauvaise cire, explique Konrad, "vous pouvez vraiment la faire sauter". Les équipes dépensent des sommes exorbitantes en argent et en temps sur les techniciens en cire qui gèrent ces décisions. Ils se dirigent vers les cours au cours des deux années précédant l'événement pour se renseigner sur la gamme de conditions qu'ils peuvent rencontrer et sur ce qui fonctionne le mieux dans chacun.
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Les sports d’hiver reposent tous sur les propriétés uniques de l’eau gelée et existent grâce à elles. Après tout, souligne-t-il, le patinage a commencé en raison du simple fait que la glace flotte au-dessus d’un étang liquide. De manière plus générale, la diversité de la vie existant aux pôles Nord et Sud est due au fait que la glace forme une plate-forme qui soutient la vie en haut et protège le royaume des liquides en dessous. En tant que merveilles dorées: "Tout cela à cause de cette petite chose: parce que la forme solide de l'eau est moins dense que la forme liquide."
Cependant, alors que le climat se réchauffe et que les chutes de neige deviennent de plus en plus rares dans certains endroits, les sports de plein air sont menacés. À Sotchi, les organisateurs ont créé suffisamment de neige pour couvrir 1 000 terrains de football, recouvrant les volumineuses piles de tapis de yoga isolés comme des couvertures. En plus de la technologie permettant de créer de la neige artificielle et de préserver la neige d’une année sur l’autre, ces types de corrections pourraient devenir de plus en plus importants pour les Jeux olympiques au cours des prochaines années.
Heureusement, ce n'est pas l'inquiétude à PyeongChang, où le refroidissement éolien de février plane généralement à un chiffre. En fait, les températures pourraient même descendre en dessous des conditions optimales pour certains sports: Pour le bobsleigh, dit-il, à des températures bien inférieures à 23 degrés Fahrenheit, la glace est extrêmement cassante. Selon Konrad, pour le ski de fond, la "température heureuse" est d'environ 25 degrés Fahrenheit; toute température plus froide et la neige devient sèche et lente.
Konrad accepte toutes les conditions. "Du point de vue des skieurs, il n'y a pas vraiment de" meilleure "neige, tant qu'elle est là et comparable pour tous les concurrents, nous sommes généralement assez heureux", dit-elle.
Mais tant qu’il y aura des jeux d’hiver, les facteurs et les conditions pris en compte par les Ice Masters lors de la création de leur médium ne manqueront pas. Après 45 minutes de conversation sur la glace, j'ai demandé à Seitz de partager ses idées sur l'eau gelée. "Je pourrais probablement continuer encore et encore", dit-il.
