На дне: Батискаф в Бездне Челленджера
Это достижение делает уникальный батискаф Nereus «самым глубоководным» на Земле, первым, погрузившимся в Марианский желоб (Бездна Челленджера является его самой глубокой точкой) за последние 20 лет — и третьим в истории. Этот «беспилотный» аппарат, который обошелся в 8 млн долларов, изначально конструировался для исследований самых недоступных мест океана. Управление им осуществляется дистанционно, с борта судна, через длинный, но тонкий и легкий оптоволоконный кабель. Но способен Nereus и на автономное плавание, хотя и с меньшей маневренностью.
Энди Боуэн (Andy Bowen), глава группы инженеров, создавших этот интересный аппарат, так комментирует последнее событие: «Марианский желоб — глубочайшая точка океана, насколько известно. Достичь такой экстремальной глубины означает продемонстрировать самые высокие достижения существующих технологий. И мы рады, что Nereus успешно спустился до самого дна, проведя съемку и собрав образцы тамошней жизни. С такими роботами мы можем, наконец, исследовать практически любую часть океана. Ведь глубинные впадины до сих пор остаются практически неизученными, и Nereus наверняка даст толчок целому ряду новых открытий».
Марианский желоб образован границами двух тектонических плит: колоссальная Тихоокеанская плита уходит под не столь крупную Филиппинскую. Это зона крайне высокой сейсмической активности, входящая в так называемое Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо, протянувшуюся на 40 тыс. км область с самыми частыми в мире извержениями и землетрясениями. Самой глубокой точкой желоба является Бездна Челленджера, названная в честь английского судна, которое в 1951 г. получило первые данные о ее глубине (10863 м). Несколькими годами спустя уточненную величину (11022 м) представила советская экспедиция на корабле «Витязь». По самым свежим данным, глубина здесь составляет 10920 м — фактически, это дно моря лежит дальше уровня моря, чем вершина Эвереста.
Чтобы достичь дна, батискафу требуются погрузиться вдвое глубже, чем обычные исследовательские аппараты, и выдержать давление, в тысячу раз превышающее атмосферное. До сих пор попытки совершить подобное предпринимались лишь дважды. В 1960-м сюда опустился американский батискаф Trieste с управлявшими им отважными первопроходцами Жаком Пикаром (Jacques Piccard) и Доном Уолшем (Don Walsh). И уже в середине 1990-х три попытки добраться до дна предприняты японским автоматическим аппаратом Kaiko. Сегодня оба эти батискафа ничем не могут помочь ученым: Trieste был списан в 1966-м, а Kaiko в 2003-м утерян в море.
Разрабатывая Nereus, ученые понимали, что для того, чтобы достичь таких глубин, традиционный батискаф на тросе будет чересчур дорогим в постройке и эксплуатации. Им пришлось найти собственный баланс между размерами аппарата, его прочностью, весом, функциональностью и... стоимостью. Их проект, по сути, представляет собой не просто спускаемый на тросе твердый «кокон», а нечто вроде самостоятельно «парящего» под водой аппарата, связанного с базовым кораблем лишь тонким тросом коммуникаций.
Кстати, именно трос является для подобных проектов одной из самых серьезных проблем. Как правило, используются длинные, укрепленные стальными нитями кабели, в которые «вплетены» медные провода электропитания, а также оптоволокно для связи. Если такой традиционный трос использовать для погружения на глубину в 11 км, он лопнет просто под собственной тяжестью.
Так что тросу Nereus уделялось особое внимание. Были использованы и доработаны новейшие военные технологии и создан сверхтонкий оптоволоконный кабель связи, диаметр которого сравним с человеческим волосом. Он состоит из стекловолоконной сердцевины и очень тонкого слоя изолирующего пластика, так что совокупный вес всего троса составляет всего 4 кг! Так что на борту батискафа легко разместились пара упаковочных канистр размерами с большие кофейные банки, куда аккуратно было уложено 40 км такого кабеля.
Еще одним способом снизить вес и стоимость аппарата стало использование легких и прочных керамических сфер, которые обеспечивают плавучесть Nereus. Каждый из пары корпусов батискафа содержит примерно по 800 таких 9-сантиметровых сфер, способных выдерживать самые высокие давления. Для сбора проб Nereus оснастили гидравлической «рукой»-манипулятором.
В общей сложности батискаф весит всего около 3 тонн, имея 4,25 м в длину и 2,3 м в ширину. Энергию ему дают более 4 тыс. Li-Ion аккумуляторов, примерно таких же, которые работают в обычных ноутбуках. Теперь можно было отправляться в путь — на дно.
Оказавшись на самой глубине Бездны Челленджера, Nereus провел здесь более 10 часов, непрерывно ведя по кабелю «прямую видеотрансляцию» всего происходящего, занимаясь сбором геологических и биологических образцов. Воспользовавшись уникальным случаем, ученые, работавшие на борту базового корабля, спустили на дно вместе с батискафом и памятный знак с собственными автографами. Окончательных результатов работы пока что нет — анализ данных займет, видимо, некоторое время. И мы обязательно сообщим о удивительных находках, которые были сделаны на этой адской глубине. А они непременно будут.
О других глубоководных исследованиях и проектах можно прочесть в наших заметках «Шедевр сонара» и «Вечный подводный».
По пресс-релизу Woods Hole Oceanographic Institution
