Марианская впадина. Факты, фото и видео

ЧИЛИ 21–30 мая 1960 г. Серия землетрясений, разразившихся 21–30 мая 1960 г., унесла жизни 5700 человек и оставила без крова еще 100000, разрушив при этом 20 процентов промышленного комплекса страны.* * *За семь дней ужасного испытания, выпавшего на долю Чили, серией подземных толчков,

1960 [Рецензия на книгу: Иванов Н.Д.; Дарвинизм и теория наследственности. - М.: Издательство АН СССР, 1960. - 278 с.] // Вопросы философии. - М., 1960. - № 12. - С. 172–174.[Рецензия на книгу: Beckner, M.; The biological way of thought. New York, 1959.] // Новые книги за рубежом по общественным наукам. - М., 1960. - № 12. -

На Земле есть место, о котором мы знаем гораздо меньше, чем о далеком космосе - таинственное дно океана . Считается, что мировая наука по-настоящему еще даже не приступала к его изучению.

26 марта 2012 года, спустя 50 лет после первого погружения человек вновь опустился на дно глубочайшей впадины на Земле: батискаф Deepsea Challenge с канадским режиссером Джеймсом Кэмероном опустился на дно Марианской впадины . Кэмерон стал третьим человеком, достигшим глубочайшей точки океана и первым, кто сделал это в одиночку.

Марианская впадина - самый глубокий на земле желоб на западе Тихого океана. Он протянулся вдоль Марианских островов на 2 500 км. Самая глубокая точка Марианской впадины называется «Бездна Челленджера» . Согласно последним исследованиям 2011 года, ее глубина 10 994 метра (±40 м) ниже уровня моря. К слову говоря, высочайшая вершина мира - Эверест поднимается на высоту «всего» 8 848 метров.

На дне Марианской впадины давление воды достигает 1 072 атмосфер, т.е. в 1 072 раза больше нормального атмосферного давления. (Инфографика ria.ru):

Полвека назад. Батискаф «Триест» , сконструированный швейцарским учёным Огюстом Пикаром, на котором в 1960 году было совершено рекордное погружение в Марианскую впадину:

23 января 1960 Жак Пикар и лейтенант ВМС США Дон Уолш совершили погружение в Марианскую впадину на глубину 10 920 метров на батискафе «Триест». Погружение заняло около 5 часов, а время пребывания на дне составило 12 минут. Это был абсолютный рекорд глубины для пилотируемых и беспилотных аппаратов.

Двое исследователей тогда обнаружили на страшной глубине всего 6 видов живых существ, в том числе плоских рыб размером до 30 см:

Вернемся в наши дни. Это Глубоководный батискаф Deepsea Challenge , на котором Джеймс Кэмерон погрузился на дно океана. Был разработан в австралийской лаборатории, весит 11 тонн и имеет длину более 7 метров:

Погружение началось 26 марта в 05:15 утра по местному времени. Последними словами Джеймса Кэмерона были: «Опускайте, опускайте, опускайте».

При погружении на дно океана, батискаф переворачивается и вертикально опускается вниз:

Это настоящая вертикальная торпеда, которая скользит сквозь огромную толщу воды на большой скорости:

Отсек, в котором во время погружения находился Камерон, представляет собой металлическую сферу диаметром 109 см с толстыми стенками, способными выдерживать давление более 1 000 атмосфер:

На фотографии, слева от режиссера виден люк, закрывающий сферу:

HD-видео . Погружение:

Джеймс Камерон провел на дне Марианской впадины более 3 часов, в течение которых вел фото- и видеосъемку подводного мира. Итогом этого подводного путешествия станет совместный с National Geographic фильм. На фотографии видны манипуляторы с камерами:

На глубине 11 километров:

3D-камера:

Однако, подводная экспедиция прошла не совсем удачно. Из-за неисправности металлических «рук» , управляющихся гидравликой, Джеймс Кэмерон не смог взять образцы со дна океана, которые нужны ученым для изучения геологии:

Многих мучил вопрос о животных, которые обитают на такой чудовищной глубине. «Наверное, всем, хотелось бы услышать, что я видел какое-нибудь морское чудовище, но его там не было...Не было ничего живого, более 2-2.5 см».

Спустя несколько часов после погружения, батискаф Deepsea Challenge с 57-летним режиссером успешно вернулся со дна Марианской впадины.

Подъем батискафа:

Джеймс Камерон - первый в мире человек, совершивший одиночное погружение в бездну - на дно Марианской. В ближайшие недели он опустится на глубину еще 4 раза.

Весной 1952 г. профессор О. Пикар и его сын приняли предложение города Триеста сконструировать батискаф, который должен был носить имя этого города. Как мы уже говорили, принципиально Триест мало отличается от ФНPC 3 и строился одновременно с ним, но не во Франции, а в Италии.

Легкий (5-миллиметровый) стальной корпус-поплавок Триеста имеет более простую цилиндрическую форму с одинаковыми заострениями-обтекателями в оконечностях. Корпус разделен гофрированными переборками толщиной до 3 мм на отсеки (12 отсеков общим объемом 106,4 м 3 для бензина и две балластные водяные цистерны по 6 м 3 в оконечностях). Вес пустого поплавка, вмещавшего 86 000 л бензина, составлял всего 15 г, хотя размеры его были довольно внушительными. Длина легкого корпуса равнялась 15,1 м, поэтому транспортировка его с верфи в Монфальконе в Триест для окончания постройки батискафа была делом непростым.

Оригинальной особенностью легкого корпуса, форма которого проверялась специальными испытаниями модели, являются внутренние кили для уменьшения качки. В кормовой части устроен вертикальный киль-плавник, обеспечивающий устойчивость батискафа на курсе, что особенно важно при его буксировке. В носовой части на уровне палубы батискафа по бортам расположены гребные винты. Маневровый балласт -9 т железной дроби -засыпан в два бункера, сваренных из листовой стали и снабженных электромагнитными клапанами, об устройстве которых говорилось выше.

Входная шахта представляет трубу диаметром 0,65 м, проходящую вертикально через весь поплавок и заканчивающуюся, как и на ФНРСЗ, вестибюлем. Кстати, рядом проходит еще одна "труба" - вдвое большего диаметра и с толстыми 10-миллиметровыми стенками, закрытая сверху и снизу. За верхний конец этого цилиндра закладывают стропы при подъеме батискафа краном; внутреннее пространство объемом 4,25 м 3 служит цистерной маневренного бензина (в верхней крышке имеется маневровый клапан), а к нижнему концу на двух перекрещивающихся лентах из мягкой стали подвешена гондола.

Гондолу для Триеста, в отличие от гондолы для ФНРС2 и ФНРСЗ, было решено сделать не литой, а кованой, но также из двух половинок. Размеры и толщина стенок были такие же: внутренний диаметр - 2000 мм, а толщина стенок - 90 мм (увеличивающееся до 150 мм в районе вырезов). По расчетам, такая гондола могла быть раздавлена на глубине 15 км, но с учетом необходимого запаса прочности ее можно было использовать для погружений на 3000-4000 м.

Ввиду того, что навигационное окно и иллюминатор в вестибюле расположены одно против другого и ориентированы в сторону носа батискафа (если считать, что вдоль дна он движется вперед кормой), они могут служить вспомогательным средством наблюдения. Наибольший диаметр конического плексигласового стекла основного иллюминатора равен 400 мм, наименьший - 100 мм, а толщина - 150 мм.

Крышка люка гондолы, которая весит 180 кг, также выполнена в виде конуса О ее прочности не приходится беспокоиться: она сделана из лучшей стали, а толщина ее больше толщины стенок гондолы и равна 150 мм. Зато пришлось немало поработать, пока было выбрано наиболее надежное и простое устройство для ее открывания и закрывания.

К нижней части гондолы прикреплен тяжелый "конский хвост" - так Пикар назвал волочащийся за батискафом расплетенный стальной канат, выполняющий роль гайдропа.

Сборка батискафа - поплавок с большим трудом доставили на грузовике из Монфальконе, а гондолу из Терни - производилась на верфи в Кастелламаре-ди-Стабия (в южной части Неаполитанского залива) под руководством Жака Пикара. 1 августа 1953 г. на батискафе Триест были подняты итальянские и швейцарские флаги и он был спущен на воду. Начался насыщенный волнениями и радостями период испытаний, которые проводились неизменно отцом и сыном Пикарами. 11 августа они "опустились" на 8,2 м, через два дня - на 17 м, на следующий день - на 40 м, а всего через два месяца после спуска уже поставили мировой рекорд, побывав на глубине 3150 м.

С тех пор Триест совершил множество погружений. Многие ученые оспаривали честь провести несколько часов в тесной гондоле, стоя на коленях у иллюминатора. Только за вторую половину 1957 г. научно-исследовательское управление ВМФ США, которое приобрело батискаф, провело в Средиземном море 26 погружений Триеста на глубины до 3700 м.

Целью исследований было изучение биологии, геологии и физики морских глубин, а кроме того, определение источников шума моря и условий распространения звука в морской среде. Определялась также возможность применения батискафа для спасения экипажей затонувших подводных лодок. Упомянем еще раз, что, по сообщениям печати, Триест был использован при поисках затонувшей в апреле 1963 г. американской атомной подводной лодки Трешер. Для этой цели его срочно переоборудовали.

В своей книге, вышедшей во Франции еще в 1954 г., О. Пикар утверждал, что, "внеся лишь незначительные усовершенствования, можно соорудить батискаф, годный для погружения на 10 и более километров, который позволит добраться до дна самых глубоких океанских впадин". Именно в это время во многих странах начали проектировать батискафы для погружений на 11 км, так как интересы дальнейшего развития науки требовали увеличения глубины погружения батискафа.

О. Пикар и его сын снова опередили всех. Пока французы разрабатывали проект и строили новый батискаф В 11000, впоследствии ставший известным под названием Архимед, Ж. Пикар успел переоборудовать свой Триест и провести на нем серию великолепных погружений: 10 ноября 1959 г. - на 1500 м; 15 ноября 1959 г. - на 5530 м; 8 января 1960 г. - на 7025 м и, наконец, 23 января 1960 г. - на дно Марианской впадины!

Но вернемся к 1958 г.

Профессору Пикару было ясно, что при погружении на предельные глубины рискованно рассчитывать на гондолу Триеста, изготовленную в 1962 г. для глубин 3000-4000 м. От многочисленных погружений материал гондолы, несомненно, "устал"; наружная поверхность, соприкасающаяся с морской водой, подверглась коррозии.

Для проверки прочности гондолы ее следовало бы, согласно существующим правилам, опустить на глубину, в полтора раза превышающую расчетную, т. е. на 165 000 м. Но таких глубин нет!

И вот осенью 1958 г. Пикар обратился к Круппу с предложением принять заказ на изготовление гондолы для батискафа, способной выдержать давление 1100 кгс/см 2 . Заказ был принят. Было решено при изготовлении разделить сферу не на две, а на три части: центральное кольцо и два шаровых сегмента. Такой способ позволил уменьшить вес поковок, что в свою очередь облегчило термическую обработку частей гондолы, производимую для снятия остаточных напряжений.

В собранном виде новая гондола должна была мало отличаться от старой. В качестве материала для изготовления новой гондолы применена специальная высокопрочная легированная сталь, содержащая 0,25% углерода; 0,25% кремния; 0,40% марганца; 0,035% фосфора; 0,035% серы; 1,5% никеля; 1,5% хрома; 0,25% молибдена (см. таблицу).

Сравнение гондол Триеста I и Триеста II

Части гондолы были выкованы при помощи мощного пресса с соблюдением специально разработанного для этого случая технологического процесса. Затем они были тщательно обработаны на карусельном станке. Для придания наружной и внутренней поверхности сферической формы, обработка велась с помощью копира. Стыки частей гондолы представляли поверхности конусов, образующие которых должны пересекаться в центре сферы. Эти поверхности подвергались особенно тщательной обработке. Для обеспечения высокой плотности прилегания при сборке обточка их велась на новом карусельном станке с постоянной установкой резца. При обработке была достигнута точность 5 мк.

Для придания однородности структуре металла и снятия напряжений, возникающих при обработке, части гондолы неоднократно подвергались термической обработке. Испытания образцов металла гондолы показали следующие результаты: предел текучести - 92 кгс/мм 2 ; временное сопротивление разрыву - 104 кгс/мм 2 ; относительное удлинение - 15,4%; ударная вязкость - 9,8 кгс/см 2 . "

В отличие от всех ранее построенных гондол части новой гондолы не имели фланцев и соединялись с помощью клея. Да, для того чтобы добиться идеальной герметичности стыков, гондола весом 12 т была склеена! В качестве клея был применен аральдит-103, ранее использованный Пикаром для уплотнения проходов кабелей. Для скрепления частей гондолы на время их склеивания на стыки были надеты бандажи, которые потом сточили на станке.

Как показали испытания иллюминаторов, их прочность увеличивается с уменьшением отношения внутреннего диаметра иллюминатора к его толщине. Для первоначально установленных на Триесте иллюминаторов это отношение равнялось 2/3; у новых же иллюминатором оно было уменьшено до 1/3. При толщине иллюминатора из плексигласа 180 мм его внутренний диаметр уменьшили до 60 мм, а наружный диаметр сохранили равным 400 мм. Несмотря на большой опыт, приобретенный при проектировании иллюминаторов еще в период постройки Триеста, профессор О. Пикар вновь повторил испытания.

В заключение был изготовлен пробный иллюминатор в натуральную величину, который в течение семи дней испытывали под давлением 1200 кгс/см 2 . Надежность иллюминатора, таким образом, была проверена всесторонне.

Чтобы испытать гондолу, изготовили ее модель в масштабе 1:20. В испытательной камере внешнее давление на модель повышали до тех пор, пока она не разрушилась. Это произошло при давлении 2200 кгс/см 2 , что в два раза превышает давление на глубине 11000 м. Интересно, что причиной разрушения модели гондолы был сдвиг ее частей в местах соединения.

Другую модель, изготовленную в таком же масштабе, проверяли на герметичность под давлением 1600 кгс/см 2 в продолжение семи дней. Проверка дала положительные результаты. При погружении на предельную глубину суммарное давление воды на поверхность гондолы составляет 170 000 т. Под влиянием этой нагрузки гондола сжимается так, что ее диаметр уменьшается на 3,7 мм, но несмотря на столь значительную упругую деформацию герметичность гондолы не нарушается. В апреле 1959 г. новая гондола была доставлена в Сан-Диего (Калифорния), где производилось переоборудование батискафа.

В связи с увеличением веса новой гондолы на 3 т необходимо было принять в поплавок дополнительно 10 м 3 бензина, а для увеличения глубины погружения потребовалось увеличить запас балласта (из расчета 1 г на 1 км погружения). Не спасло и то, что поплавок Триеста был изготовлен несколько большего размера, чем это требовалось первоначально следует отдать должное предусмотрительности профессора О. Пикара. Однако поплавок пришлось переделывать (снять две переборки и удлинить на 2,5 м), чтобы он вместил дополнительные 24 м 3 бензина.

Как же происходило знаменитое погружение Триеста на глубину 11 км? (Операция "Нектон") (Нектон - свободно плавающие морские животные ).

В районе Марианской впадины расположен остров Гуам - крупнейшая военно-морская база США. В двухстах милях к юго-западу от этого острова Жак Пикар и доктор Андреас Рехнитцер опустились в Триесте на глубину 5520 м, а затем Жак Пикар и Дон Уолш - на глубину 7025 м.

23 января 1960 г. профессор Жак Пикар и лейтенант ВМФ США Дон Уолш (напомним, что батискаф был куплен у О. Пикара ВМФ США) должны были достигнуть дна Марианской впадины. В этот день к намеченному заранее району после четырехдневного плавания подошла маленькая флотилия, состоящая всего из двух кораблей - буксира Уонденкс и батискафа Триест. Именно здесь, в западной части Тихого океана в 220 милях от острова Гуам, находится "подводный Эверест" - глубочайшее место Мирового океана.

Котловина Челленджер, находящаяся в юго-западной части известной Марианской впадины, представляет относительно узкое подводное ущелье, вытянутое в меридиальном направлении, имеет 4 мили в длину и одну в ширину. Очевидно, что начинать погружение следовало совершенно точно над серединой впадины; тогда при отсутствии подводных течений, которые могут снести батискаф на" край ущелья, успех погружения будет обеспечен. Вот почему с такой тщательностью определялось положение стартовой точки. Современная техника позволяет определить глубину и рельеф дна под днищем корабля; их наносит перо самописца на ленту эхолота. Но в данном случае нужна была особая точность. Чтобы не впасть в ошибку из-за линий, которые показывают "ложное дно", организаторы погружения произвели около 300 взрывов и по времени прохождения звука до дна и обратно с максимальной точностью определили глубину. Показания всех приборов называли 11000 м. Поверхность океана была такой же, как и всюду, а воображению участников экспедиции рисовалась многокилометровая бездна, ради покорения которой они сюда прибыли.

Погода не благоприятствовала погружению. Огромные волны временами накрывали батискаф, но люди не уходили с палубы. Они торопились подготовить батискаф к подводному путешествию, ведь под водой батискафу шторм не страшен, а вот здесь, на поверхности, удары волны могут разрушить его громоздкий, но тонкостенный поплавок! Волны уже нанесли немало повреждений: во время буксировки были разрушены датчики некоторых приборов, находящиеся на палубе, в частности, вертушка лага вертикальной скорости батискафа, и телефон. Поломка приборов грозила задержать погружение по крайней мере на месяц, но, взвесив обстоятельства, профессор Жак Пикар принял смелое решение - не откладывать погружение.

Проверкой работы устройства для отдачи балласта закончились приготовления к рекордному погружению.

Участники погружения - Жак Пикар и Дон Уолш - заняли места в гондоле. Выглядят они далеко не блестяще. С одежды стекает вода, на лицах усталость, так как перед этим - четыре дня непрерывной качки, а главное, беспокойство за сохранность батискафа, но все это теперь позади!

Тяжелая крышка гондолы отделила их от внешнего мира. Через иллюминатор в крышке люка видно, как повышается уровень воды, врывающейся в шахту: батискаф принимает водяной балласт и начинает погружаться. Время 8.23.

Вначале погружение было очень медленным; через 10 мин они были на глубине около 100 м. Затем, встретив слой холодной воды, Триест остановился. Для дальнейшего погружения пришлось выпустить немного драгоценного бензина: через минуту батискаф начал опять погружаться. Еще через 10 мин следующий слой холодной воды снова задержал спуск Триеста; была выпущена еще одна порция бензина. Затем последовали остановки через 5 мин на глубине 130 м и еще через 7 мин на глубине 160 м. Жак Пикар, совершающий свое шестьдесят пятое погружение в батискафе, впервые наблюдал такой "саморегулирующийся" спуск.

Глубже отметки 200 м температура воды стала равномернее и спуск пошел без остановок. Больше того: начало сказываться сжатие бензина и скорость батискафа все нарастала; пришлось время от времени выпускать балласт.

За иллюминатором становится темно; появляются первые трассы фосфоресцирующего планктона. Жак Пикар и Дон Уолш, несмотря на значительный "подводный стаж", с огромным интересом смотрят в иллюминатор. Батискаф без остановок проходит глубины, бывшие рекордами в 1953, 1954, 1959 и 1960 гг.

В процессе погружения исследователям приходится думать о многих вещах: поддерживать необходимую дозировку кислорода и следить за содержанием углекислого газа, влажностью и температурой внутри гондолы, поддерживать связь и, конечно, следить за показаниями приборов управления спуском.

До глубины 7800 м Триест погружался со средней скоростью 0,9 м/с, затем скорость уменьшилась до 0,6 м/с, а после глубины 9000 м - до 0,3 м/с. Снижение скорости позволило уменьшить силу возможного удара батискафа о дно и получить более точные показания эхолота.

Удобно ли исследователям в гондоле? Одному из них - Жаку Пикару - вряд ли, если учесть, что внутренний диаметр гондолы равен его росту. Однако сам он пишет, что во время рекордного погружения не чувствовал особых неудобств. Исследователи сидят на маленьких низких стульях. Жак Пикар пристально смотрит в иллюминатор. Многократные погружения укрепили в нем уверенность в абсолютной надежности батискафа. В гондоле прохладно; войлочная изоляция намокла еще при подготовке к спуску.

Ультразвуковой телефон позволяет поддерживать связь с поверхностью, причем до глубины 3900 м слышимость была хорошей, но затем, по неизвестной причине, начала прерываться. Перестали доноситься голоса друзей, штормующих наверху вокруг таинственной точки погружения, обозначенной окраской воды в зеленый цвет и постановкой плавучего радиопередатчика. Исследователи почувствовали себя одинокими, оторванными от оставленного наверху мира.

Батискаф пересекает необитаемый слой воды; в иллюминаторе не видно никаких следов жизни; нет даже планктона.

При повороте вибратора эхолота исследователи на мгновение "видели" дно (видимо, ошибочно!); был сброшен балласт, и скорость погружения батискафа уменьшилась до нескольких сантиметров в секунду.

Внезапно, на глубине 9800 м, возник скрежещущий звук, от которого сотряслась гондола...

"Мы достигли дна?" - спрашивает Уолш.

"Я не думаю этого; эхолот не показывает дна", - отвечает Пикар...

Триест продолжает погружаться. Дна не видно. Не столкнулся ли батискаф с подводным чудовищем?

В гондоле все в порядке: шумит кислород, проходя через инжектор; жужжат электронные приборы, состояние равновесия батискафа и управление им не нарушены. Чтобы выяснить причину появления звука, напугавшего исследователей, пришлось выключить приборы. В наступившей тишине слышится легкий треск. Мнения о причине этого потрескивания расходятся, однако ясно, что ничего серьезного не произошло; не потеряно ни капли бензина, гондола по-прежнему герметична, следовательно, батискаф исправен.

Вновь появились многочисленные светящиеся организмы; показалось небольшое студенистое существо. Это не было сюрпризом, так как тралы океанографических судов не раз поднимали с этих глубин различных беспозвоночных.

Медленно, в полном молчании, продолжается погружение. Ультразвуковой телефон по-прежнему безмолвствует. Исследователи напряженно смотрят на эхолот; до дна осталось несколько десятков метров, батискаф может коснуться его в любой момент. В 12.50 Пикар показывает Уолшу на эхолот - тот "пишет дно". Да, наконец, дно! Наибольшее расстояние, фиксируемое эхолотом, - 90 м. Это расстояние батискаф прошел за 10 мин.

В 13.06 Триест приземлился на дно океана, покрытое однообразным слоем серого ила. Глубина 35800 футов (35800 футов соответствуют 11520 м. Позже, после корректирования показаний приборов, было установлено, что действительная глубина погружения равнялась 10919 м. Подробнее см. книгу Ж. Пикара и Р. Дитца "Глубина семь миль", ИЛ, 1963 ), давление 1100 кгс/см 2 . Казалось бы, никакая жизнь при этом давлении невозможна, но вдруг около иллюминатора появилась рыба! Уже одна эта рыба могла ответить на многие вопросы ученых! Она похожа на камбалу длиной примерно 30 см и шириной 15 см. Она проплыла мимо гондолы, увлекаемая легким придонным течением, и исчезла в темноте вечной ночи. Затем показалось еще одно живое существо - креветка. Это значило, что огромная толща океана высотой 11000 м полностью населена!

Триест находился на дне 30 мин. Исследователи измерили температуру и радиоактивность воды (температура оказалась равной 3,3°С). Дон Уолш несколько раз сообщал на поверхность: "Триест на дне, исследуемая глубина ноль!"

Внезапно телефон заговорил. Сверху попросили повторить глубину. Телефон дал почувствовать исследователям, что они не одни; друзья с поверхности поздравили их с установлением абсолютного рекорда глубины погружения. Кстати, одновременно был установлен и рекорд глубоководной связи!

Жак Пикар подумал в этот момент о своем отце - Огюсте Пикаре, чьи знания и талант сделали возможным это погружение.

По просьбе Уолша Пикар включил прожектор, который залил светом пространство перед батискафом. При первом же взгляде в иллюминатор крышки люка выяснилось, что треснуло стекло иллюминатора в вестибюле. Хотя оно и не испытывает сейчас перепада давлений, после всплытия могут возникнуть затруднения при осушении шахты. Если аквалангистам не удастся заделать отверстия, исследователям нельзя будет выйти из гондолы.

В течение последних 10 мин нахождения на дне сбрасывался балласт; через иллюминатор было видно, как падающая дробь в виде ручейка вытекала из бункера.

Начался подъем. Его скорость по мере расширения бензина в поплавке увеличивалась: с 0,5 м/с вначале она возросла на глубине 6000 м до 0,9 м/с, а на глубине 3000 м достигла 1,5 м/с. Не было ни бортовой качки, ни вибрации батискафа. В гондоле по-прежнему было холодно - всего 4,5° С.

Опасения по поводу лопнувшего стекла не оправдались: вода из шахты в течение двух-трех минут была благополучно вытеснена сжатым воздухом; Пикар и Уолш легко откинули крышку люка и выбрались на палубу батискафа. Они увидели спешившую к ним лодку...

Операция "Нектон" была закончена. Подъем продолжался 3 ч 27 мин. Таким образом, все рекордное погружение на дно Марианской впадины заняло 8 ч 25 мин.

Так была одержана новая победа человеческого разума и воли, показавшая, что любые глубины Мирового океана подвластны Человеку.

Процесс совершенствования батискафа Триест продолжается. Для Триеста изготовлена подводная телевизионная камера, закрепляемая вне гондолы. Кроме того, специально для батискафа разработан манипулятор - механическая рука, - рассчитанный на давление воды до 1380 кгс/см 2 , что позволит легко работать им на предельных глубинах океана - поднимать предметы весом до 22,6 кг (например, пробы грунта). Переоборудование Триеста осуществляется Управлением военно-морских исследований ВМФ США и в первую очередь для военных целей.

Начиная с момента приобретения Триеста, с его помощью решается ряд задач, в первую очередь связанных с проблемами акустики.

Подготовительные работы по программе "Нектон" выполнялись в 1959-1960 гг. у побережья Калифорнии (вблизи Сан-Диего), а по программе "Нектон II" - с мая по июнь 1960 г. в районе острова Гуам; при этом производились "рабочие" погружения на глубину до 5860 м. Для измерения скорости звука на батискафе была установлена новая аппаратура, разработанная Национальным бюро стандартов. Результаты исследования подтвердили отсутствие прямой зависимости скорости распространения звука в воде от ее температуры и солености.

Триест проводил и другие работы. Например: измерения силы тяжести на глубине 2130 м, исследования в области океанографии и изучения дна океана, а также участвовал в маневрах в качестве глубоководной мишени. При этом Триест пеленговали с надводного эскортного корабля радиолокационного дозора Хаверфильд при помощи гидролокаторов нового типа.

Поскольку при реконструкции Триеста в 1958 г. совершенствовались в первую очередь элементы, обеспечивающие увеличение глубины погружения, маневренность батискафа оставалась недостаточной. Поэтому в 1961 г. Триест был вторично модернизирован. Дополнительно к двум имевшимся были установлены еще три электродвигателя с гребными винтами (один - для вертикального перемещения, два - для боковых перемещений). Благодаря совершенствованию гребной установки скорость горизонтального перемещения батискафа была увеличена до 1 уз (эта скорость может поддерживаться в течение 3 ч).

Увеличение суммарной мощности гребных электродвигателей повлекло за собой необходимость замены аккумуляторной батареи на более мощную (с суммарной энергией 60 квт-ч). Ее не удалось разместить в поплавке, поэтому пришлось установить на палубе герметичные контейнеры. Очевидно, для удобства эксплуатации применены свинцово-кислотные аккумуляторы, вес и габариты которых больше, чем серебряно-цинковых.

В результате модернизации Триеста изменилось количество и характер научно-исследовательского оборудования. Известно, в частности, что были установлены направленный гидрофон с записью на магнитофон шумов моря и малогабаритный гидролокатор дальностью действия 46 м (в 1963 г. намечалось установить новый более мощный гидролокатор с дальностью действия 450 м). Усовершенствованы системы управления отдачи балласта и маневренного бензина, что, по сообщению иностранной печати, значительно сократило время подготовки батискафа к погружению и время погружения.

Подводя итоги эксплуатации Триеста, следует отметить, что он прошел большой путь от аппарата-рекордсмена до исследовательского судна, ведущего повседневную работу - к сожалению, в военных целях. С момента окончания постройки и до 1962 г. Триест совершил более 100 погружений.

Батискаф Триест принимал активное участие в поисках американской атомной подводной лодки Трешер, затонувшей 10 апреля 1963 г. на глубине более 2500 м. Подготовка батискафа и переброска его из Калифорнии на атлантическое побережье заняли два месяца, и только в начале июня Триест впервые погрузился в районе гибели Трешера. За одно погружение (около 4 ч на глубине) удавалось обследовать не более квадратной мили площади дна; ориентироваться приходилось по сброшенным на дно акустическим "маякам". В июне успели провести всего пять погружений, после чего батискаф был направлен на ремонт, и только 24 августа удалось обнаружить обломки, "не оставляющие сомнений в своей принадлежности к Трешеру".

"...После пятнадцати минут робких манипуляций "механической рукой", - рассказывает командир батискафа капитан-лейтенант Дональд Кич, - удалось захватить кусок медной трубы длиной около полутора метров". Этот обломок вентиляционного трубопровода, имеющий маркировку с номером Трешера, был продемонстрирован журналистам.

Позднее с батискафа удалось сделать несколько очень интересных фотоснимков (всего за время поисков было сделано более 250000 снимков), после чего работа Триеста на зимний период была прервана и началась его очередная реконструкция.

В период 1963-1964 гг. Триест еще раз модернизировали. Переделки были столь существенными, что получился новый батискаф Триест II. Батискаф унаследовал прочную гондолу, изготовленную в г. Терни: за счет снижения запаса прочности глубина погружения увеличилась с 4000 до 6000 м. Гондолу "утопили" в поплавок и продвинули вперед. Водоизмещение батискафа возросло до 220 т (со 150 г); скорость буксировки повысилась до 10 уз за счет увеличения высоты надводного борта батискафа (0,6 м вместо 0,25), улучшилась мореходность благодаря корабельной форме новых обводов. За счет увеличения мощности аккумуляторных батарей (117 квт-ч вместо 60,5 квт-ч) и установки трех гребных двигателей мощностью по 10 л. с, автономность батискафа достигла 10 ч при скорости 2 уз. Триест II в 1964 г. продолжал поиски Трешера. Новая гидролокационная система бокового обзора позволила при погружениях Триеста II получить дополнительные сведения об обстоятельствах гибели Трешера.

В 1966 г. Триест II был вновь модернизирован. На нем была установлена новая совершенная система навигации.

Использованы материалы: http://underwater.su/

Полвека тому назад произошло знаменательное событие в познании человеком Мирового океана - швейцарский исследователь Жак Пикар и лейтенант ВМС США специалист-подводник Дон Уолш совершили предельно возможное на Земле глубоководное погружение.

На батискафе «Триест» они достигли одного из самых глубоких мест расположенной в экваториальной области Тихого океана Марианской впадины, так называемой «бездны Челленджера», глубиной почти в 11 км. И хотя сегодня появились новые глубоководные обитаемые аппараты, больше никому из людей побывать на дне этой бездны пока не удалось.
Всякое техническое достижение обычно имеет длительную предысторию, но в данном случае все уложилось лишь в два человеческих поколения. В 1937 г. отец одного из покорителей «бездны Челленджера», швейцарский физик и изобретатель Огюст Пикар, сконструировавший уникальный для того времени стратостат (рекордная высота его подъема достигала 23 км), увлекся идеей погружения в морскую пучину и начал разрабатывать принципиально новый тип подводного плавcредства, получившего название батискаф. Дело в том, что субмарины в надводном состоянии имеют положительную плавучесть, батискаф - всегда только отрицательную. Подводная лодка погружается за счет того, что воздух в балластных системах замещается забортной водой, которая при всплытии выдавливается из них наружу сжатым воздухом. Батискаф же погружается, как утюг. В надводном положении его удерживает находящийся над гондолой с экипажем громадный, заполненный бензином поплавок, который под водой также предотвращает раскачивание и переворачивание. Когда из поплавка медленно выпускается бензин, замещающийся водой, батискаф начинает погружаться. Для того, чтобы подняться на поверхность, он должен сбросить металлический балласт в виде дроби, пластинок или болванок, удерживаемый электромагнитами.
С конструированием своего первого океанического детища, названного ФНРС-2, Огюст Пикар провозился до 1946 г., что было связано с бушевавшей в Европе Второй мировой войной. Спустя два года, батискаф, весящий 10 тонн и рассчитанный на экипаж из двух человек, оказался полностью готовым к изучению океанской пучины. Хотя расчетная глубина его погружения составляла 4000 м, ввиду принципиальной новизны аппарата и опасения за прочность гондолы диаметром 2,1 м, первоначально довольно долго испытания проводили без экипажа на борту.
Вначале батискаф опустился на 25 м, но уже через год достиг глубины 1380 м. Однако вскоре Бельгийский национальный фонд научных исследований отказался от дальнейшего финансирования данного проекта, поэтому в 1950 г. ФНРС-2 передали ВМФ Франции. Французские инженеры в итоге добились, чтобы в 1954 г. модернизированный батискаф, получивший название ФНРС-3, погрузился на 4176 м с экипажем на борту.
Между тем, Огюст Пикар вместе с сыном Жаком в 1952 г. приступил к созданию нового батискафа «Триест». Аппарат был назван в честь итальянского города, на верфи которого его изготовили в 1953 г. Столь короткие сроки объяснялись тем, что «Триест» не имел принципиальных конструктивных отличий от ФНРС-2: были лишь увеличены габариты прототипа и усилена конструкция гондолы.
В период с 1953 по 1957 гг. «Триест», пилотом которого стал Пикар-младший, совершил несколько погружений в Средиземном море, достигнув глубины 3150 м. В первых из них участвовал также Пикар-старший, которому в то время уже исполнилось 69 лет. В 1958 г. «Триест» был куплен ВМФ США, так как в то время Соединенные Штаты стали проявлять интерес к исследованиям океанских глубин, но еще не располагали подобными аппаратами. После его доработки на заводе Круппа в Германии, где гондола была упрочнена высококачественной легированной сталью, «Триест» обрел способность погружаться на любые известные глубины, не подвергая опасности экипаж. Поэтому местом следующих погружений выбрали Марианскую впадину, в которой расположена наиболее глубокая точка Мирового океана - 11034 м. Основным пилотом и техником аппарата в 1958-1960 гг. оставался Жак Пикар, имевший к тому времени большой опыт погружений.
В целом «Триест» представлял из себя заполненный бензином 15-метровый поплавок объемом 85 куб. м, к которому снизу крепилась 13-тонная стальная гондола диаметром 2,16 м (толщина ее стенок составляла 127 мм) для экипажа из двух человек. В гондоле имелся специальный иллюминатор для наблюдения за океаном и его обитателями. Батискаф обладал автономной системой регенерации воздуха, которая используется на космических кораблях, и гидроакустической аппаратурой связи для голосового общения с поверхностью. Именно на батискафе этой конструкции было совершено предельно возможное на Земле погружение.
23 января 1960 г. недалеко от острова Гуам «Триест» приступил к спуску на дно Марианской впадины. Погружение батискафа продолжалось 4 часа 48 минут и завершилось на отметке 10916 м ниже уровня моря. На этой колоссальной глубине, где давление более, чем в 1100 раз превышает атмосферное, Жак Пикар и Дон Уолш пробыли всего около 20 минут. Однако им удалось увидеть не только дно океана, но также креветок и двух рыб длиной около 30 см, проплывших мимо иллюминатора. Подъем «Триеста» к поверхности океана занял 3 часа 15 минут. Историю этого путешествия Жак Пикар очень увлекательно описал в своей книге «Глубина 11 тысяч метров», вышедшей на русском языке в 1974 г.
После рекордного погружения «Триест» еще некоторое время использовали в Атлантическом океане для поиска пропавшей подлодки ВМС США «Трешер», а также обследования различных участков океанского дна. В 1963 г. легендарный батискаф был разобран и помещен в Морском музее США в Вашингтоне.
Что же дало науке и человечеству погружение «Триеста» на дно Марианской впадины?
Во-первых, оно наглядно показало, что теперь люди могут непосредственно визуально изучать мир придонных глубин любой части Мирового океана.
Во-вторых, было получено неопровержимое доказательство существования высокоорганизованной жизни даже в столь экстремальных условиях.
В-третьих, одним из достижений этого погружения, благотворно повлиявшим на экологическое будущее нашей планеты, стал отказ ядерных держав от идеи захоронения радиоактивных отходов на дне глубоководных океанских впадин, поскольку наблюдения Жака Пикара свидетельствовали о существовании восходящих подводных течений.
Таким образом, Жак Пикар и Дон Уолш на сегодняшний день - единственные люди, побывавшие на дне Марианской впадины (к сожалению, первый из них в 2008 г. скончался на 87 году жизни). Все последующие погружения к самой глубокой точке Мирового океана с исследовательскими целями совершали уже беспилотные батискафы-роботы. Но и их было не так много, поскольку посещение «бездны Челленджера» - дело и трудоемкое, и дорогостоящее.
В 1990-е годы три погружения туда совершил японский аппарат «Кайко», управлявшийся дистанционно с судна по волоконно-оптическому кабелю. В 2000-е годы ему на смену пришел американский беспилотный батискаф «Нерей», которым можно управлять как посредством волоконно-оптического кабеля, так и с помощью радиосигналов. В настоящее время это единственный в мире подводный аппарат, способный достигнуть «бездны Челленджера». Знаменитые отечественные глубоководные «Миры», внесшие, безусловно, неоценимый вклад в познание океана, рассчитаны на глубины лишь до 6100 м.

История создания

Батискаф «Триест» был сконструирован швейцарским учёным Огюстом Пиккаром с учётом его предыдущей разработки, первого в мире батискафа FNRS-2 . Большую помощь в постройке батискафа оказал его сын, Жак Пиккар . Своё название аппарат получил в честь итальянского города Триест , в котором были произведены основные работы по его созданию. «Триест» был спущен на воду в августе и совершил несколько погружений в Средиземном море с 1953 по 1957 год. Основным пилотом стал Жак Пиккар, а в первых погружениях также участвовал его отец, Огюст Пиккар, которому в то время уже исполнилось 69 лет. В одном из погружений аппарат достиг рекордной на тот момент глубины 3150 м .

Корпус поплавка имеет форму, близкую к цилиндрической , на носу и на корме установлены обтекатели. Изготовлен из стального листа толщиной 5 мм и судового набора . Чтобы корабль не «рыскал» при буксировке, в кормовой части установлен развитый вертикальный киль . Для уменьшения бортовой качки при всплытии на поверхность внутри поплавка установлены внутренние кили (успокоители качки).

Поплавок разделён на 14 отсеков, носовой и кормовой отсеки - цистерны водяного балласта, при погружении они заполняются водой (воздух сбрасывается через клапан), после всплытия на поверхность балластные цистерны продуваются сжатым воздухом , увеличивается плавучесть , палуба поднимается над водой.

Двенадцать отсеков заполнены бензином. Бензин и морская вода не сообщаются друг с другом, разделены эластичной перегородкой , давление океанских глубин передаётся на бензин. Эластичная перегородка позволяет бензину сжиматься на глубине, таким образом, металл поплавка батискафа испытывает только механические нагрузки при движении судна, гидростатическое давление внутри и снаружи поплавка полностью компенсировано .

Центральный (седьмой) отсек имеет компенсирующую цистерну, частично (сверху) заполненную бензином и частично (снизу) заполненную морской водой (вода и бензин не смешиваются друг с другом). Часть бензина для уменьшения плавучести может быть выпущена за борт, его место занимает вода. Компенсирующая цистерна имеет вид вертикальной трубы, толщина стенок 10 мм, к её нижнему основанию подвешивается гондола.

Так как на больших глубинах огромное давление воды сжимает гондолу, её наружный и внутренний диаметр несколько уменьшается. Поэтому гондола крепится к компенсирующей цистерне стальными лентами крест-накрест, допускающими некоторое смещение.

С верхней палубы в гондолу ведёт шахта диаметром 0,65 м с трапом , соединённая с гондолой «вестибюлем», обеспечивающим герметичное прилегание гондолы к шахте (компенсирует подвижность гондолы на больших глубинах). Верхний люк шахты окружает открытая рубка . При погружении шахта затапливается, в подводном положении свободно сообщается с забортной водой.

На верхней палубе на мачте установлен магнитный компас , показания которого воспроизводятся в гондоле электрическим репитером , радиоантенна , навигационные огни , лаг и уголковый отражатель , облегчающий поиск всплывшего судна радиолокаторами кораблей сопровождения.

Система погружения и всплытия состоит из двух бункеров со стальной или чугунной дробью . В самом узком месте («воронка ») установлены электромагниты , под действием магнитного поля дробь как бы «затвердевает», при отключении тока она высыпается, плавучесть батискафа увеличивается, снижается скорость погружения или начинается всплытие на поверхность. Сами бункеры удерживаются в корпусе поплавка электромагнитными защёлками, при отключении электрического тока или при разряде аккумуляторов происходит аварийный сброс бункеров.

Сравнение новой и старой гондол «Триеста»

Электропитание «Триест» (до второй модернизации в 1961 году) получал от серебряно-цинковой аккумуляторной батареи , установленной в гондоле. Движение батискафу сообщали два электромотора , движители - гребные винты . Изолирующая жидкость окружала электродвигатели, на неё через мембрану передавалось давление забортной воды. Руль отсутствовал. Поворот производился включением только одного двигателя, разворот почти на месте - работой двигателей в разные стороны. В подводном положении батискаф двигался кормой вперёд.

Основные технические характеристики аппарата (до модернизации):

• Длина поплавка без обтекателей - 15,1 м;
• Масса пустого поплавка - 15 тонн;
• Масса переменного балласта (стальная дробь): 9 тонн;
• Объём бензина - 86 000 литров;
• Объём балластных водяных цистерн: 2 × 6 м 3 ;
• Объём компенсирующей цистерны - 4,25 м 3 (бензин может быть вытеснен морской водой).

Так как масса новой гондолы увеличилась на 3 тонны , то необходимо было принять в поплавок дополнительно 10 м 3 бензина, поэтому корпус поплавка был удлинён на 2,5 м: 2-й и 13-й отсеки удлинены на 1,25 м каждый. В результате объём бензина увеличился на 24 м 3 , заодно увеличили запас балласта (стальной дроби).

Проект «Нектон»

Дон Уолш (впереди слева) и Жак Пиккар (в центре) в гондоле батискафа «Триест»

Исследователи связались по ультразвуковому телефону с кораблём сопровождения и доложили о прибытии к месту назначения.

Были проведены эксперименты: температура воды за бортом составила 3,3 °С , измерен радиоактивный фон , специальной линейкой измерили внутренний диаметр гондолы, оказалось, что она сжалась на 3 мм. Температура воздуха в гондоле составила 4,5 °С.

Время пребывания на дне составило примерно 20 минут , затем в течение 10 минут сбрасывался балласт, начался подъём.

Вначале батискаф всплывал со скоростью 0,5 м/с, на глубине 6000 м скорость возросла до 0,9 м/с, а на глубине 3000 м - 1,5 м/с, сказалось расширение бензина.

Подъём продолжался 3 часа 27 минут, общее время погружения составило 8 часов 25 минут.

Следующее покорение «Бездны Челленджера» произошло 26 марта 2012 года канадским режиссёром Джеймсом Кэмероном в батискафе Deepsea Challenger .

Другие погружения «Триеста»

«Триест» в музее

В 1961 году «Триест» был вторично модернизирован, в дополнение к двум электродвигателям с гребными винтами установлены ещё три: один - для