Глубина - Анатолий Сагалевич

Двадцатый век заслуженно назван Веком космоса и океана. Именно в минувшем столетии человек сделал прорыв в космос. После первого полета Юрия Гагарина сотни обитаемых космических кораблей посетили ранее неизведанное человеком пространство. Были совершены выходы в открытый космос. Он стал доступен не только профессионалам – космонавтам, ученым, – в космос полетел первый пассажир.

Столь же грандиозный прорыв был сделан в двадцатом веке, особенно в его второй половине, и в изучении Мирового океана, занимающего около 70 % поверхности нашей планеты. Бурное развитие океанологической техники позволило в короткие сроки исследовать колоссальные по площади акватории. Стремясь в глубины океана, человек создавал все более совершенные технические средства, появились подводные обитаемые аппараты, приблизившие его к океанскому дну. Вошло в научный обиход понятие «гидрокосмос». Техническая мысль влекла жаждущее знаний человечество к проникновению все дальше во Вселенную и все глубже в неизведанные океанские просторы.

Первые погружения в глубокий океан были совершены с целью биологических исследований: человека интересовало, есть ли живые организмы на больших глубинах. Но узнать об этом можно было, лишь погрузившись в их естественную среду обитания и увидев все собственными глазами. Содружество американских ученых – биолога Вильяма Биба и инженера Отиса Бартона – привело к созданию батисферы – прообраза современных обитаемых аппаратов. Их батисфера была рассчитана на двух человек и погружалась на тросе, позволяя вести непосредственные визуальные наблюдения за подводными животными в толще воды до глубины 1000 метров и более. В 1934 году Биб и Бартон, погружаясь в районе Бермудских островов, достигли глубины 923 метра, что было абсолютным рекордом для того времени. В 1948 году Бартон опустился в батисфере уже на глубину 1496 метров, остающуюся до сих пор рекордной для обитаемых аппаратов этого класса.

26 октября 1948 года швейцарский ученый и инженер Огюст Пикар и французский биолог Теодор Моно совершили первое глубоководное погружение в автономном обитаемом аппарате. Это был батискаф «FNRS-2», опустившийся на глубину 1515 метров. Названную дату можно считать днем рождения подводных обитаемых аппаратов.

Изобретение батискафов стало настоящей революцией в области глубоководной техники. Несмотря на их крупные размеры и большой вес, человек смог погружаться на большие глубины, не будучи ограничен жесткой связью с поверхностью, свободно передвигаясь в толще воды и вблизи дна. Батискаф «FNRS-2» был сконструирован Огюстом Пикаром по принципу стратостата (еще в 1932 году он на стратостате «FNRS» достиг рекордной для того времени высоты 16,37 километра). Основным конструктивным элементом батискафа служила прочная стальная сфера, которая подвешивалась к огромному металлическому поплавку, заполняемому бензином. В ходе погружения бензин частично замещался водой, благодаря чему аппарат приобретал отрицательную плавучесть. Всплытие батискафа осуществлялось за счет сбрасывания твердого балласта – металлической дроби. Перемещение в горизонтальном направлении обеспечивалось двумя реверсивными электродвигателями, расположенными по бокам бензинового поплавка. Управлял балластной и движительной системами пилот, находившийся внутри обитаемой сферы. Аппарат был снабжен внешним освещением и системой подводной связи. Естественно, ни подводного телевидения, ни подводных фотокамер в то время не существовало.

Батискафы сыграли заметную роль в освоении океанских глубин. В 1954 году аппарат «FNRS-3», имевший расчетную глубину 4000 метров, опустился на 4050. Этот рекорд, установленный французами Ж. Уо и Р. Уильямом, продержался до 1959 года, когда оказался побитым во время погружения батискафа «Триест», созданного тоже Огюстом Пикаром. В «Триесте» была совершена целая серия погружений, завершившихся спуском в Марианскую впадину на глубину 10 916 метров; эту историческую миссию осуществили 23 января 1960 года швейцарский ученый Жак Пикар (сын Огюста Пикара) и американский офицер Дон Уолш. Рекорд «Триеста» остается непревзойденным до сих пор. Почему? Конечно же, в наше время создание глубоководного обитаемого аппарата (ГОА) с рабочей глубиной 11 000 метров не является технической проблемой. Однако строительство такого аппарата требует огромных финансовых затрат, которые должны быть оправданы в процессе последующей эксплуатации.

К сожалению, до сего дня в мире не нашлось ни одной организации или какого-либо мецената, которые захотели бы финансировать научный проект, позволяющий ученым заглянуть в потаенные уголки Мирового океана, в его желоба и впадины.

Если в 50-е годы основной целью большинства погружений было достижение рекордных глубин, то в 60-е, после покорения Марианской впадины, строительство обитаемых аппаратов нацеливалось уже на решение определенных практических или научных задач.

За всю историю глубоководных погружений в океане было создано всего одиннадцать аппаратов с рабочей глубиной 6000 метров и более. Три из них были сконструированы по типу батискафа, т. е. имели стальной поплавок, заполнявшийся легкой жидкостью – бензином, который обеспечивал плавучесть аппарата. Перед каждым погружением в поплавок закачивалось около 200 тонн бензина. Эти аппараты были тяжелыми и громоздкими. Восемь современных аппаратов-шеститысячников, построенных во второй половине 80-х годов и в начале XXI века, отличаются небольшими габаритами и весом, высокой маневренностью, практически полностью компьютеризированы.

Ключевым моментом, ускорившим разработку новой подводной техники, явилась гибель американской атомной подводной лодки «Трешер» в апреле 1963 года. Она затонула на глубине около 2500 метров. В создавшейся ситуации выяснилось, что в качестве единственного технического средства, способного осуществить поиск и обследование затонувшей лодки, пригоден лишь батискаф «Триест». Однако его подготовка и доставка к месту аварии заняла около двух месяцев. После нескольких безрезультатных поисковых погружений батискафу потребовался ремонт, и он был отбуксирован на американскую береговую базу. В дальнейшем появились проблемы с навигационной привязкой «Триеста» в режиме поиска: используемой сейчас навигационной привязки по донным гидроакустическим маякам в то время не существовало. Была применена система маркировки пройденных маршрутов с помощью разноцветных флажков, которые пилоты ставили на дно, используя манипулятор. Возникшие трудности подтолкнули ведущие фирмы США, связанные с подводной техникой, к разработке принципиально новых – малогабаритных и легких – подводных аппаратов, которые можно было бы транспортировать к месту работ на борту судна или самолетом. Главную роль в создании аппаратов нового поколения сыграло изобретение синтактика – твердого, плавучего, выдерживающего давление больших глубин материала, который представляет собой композит из стеклянных микросфер, соединенных пластичной эпоксидной смолой. Внедрение этого материала позволило строить подводные аппараты без громоздкого бензинового поплавка, в несколько раз снизить их вес и в два-три раза уменьшить габариты.