Батискаф Deepsea

Длина: 7,3 м.

Водоизмещение: 11,8 т.

Экипаж: 1 человек.

Аварийная автономность: 56 ч.

Максимальная скорость (подводная): 3 узла (5,6 км/ч).

Рабочая глубина погружения: 11 000 м.


Режиссер Джеймс Кэмерон, известный по фильмам «Чужие», «Терминатор», «Титаник» и «Аватар», с самого детства мечтал о глубинах океана. Неизгладимое впечатление на 16-летнего Джеймса произвел фильм об экспериментах голландского доктора Иоханнеса Килстра, во время которых подопытные мыши дышали жидкостью, обогащенной кислородом. Впоследствии эту идею Кэмерон отразил в своем фильме «Бездна». Лента получила «Оскара» за визуальные эффекты, а сам режиссер был признан лучшим в жанре научной фантастики. Все подводные сцены в фильме были настоящими: актеры прошли специальную водолазную подготовку, а сам режиссер, долгие годы до этого занимавшийся дайвингом, показывал, как вести себя в непривычной для человека среде. Во время работы над «Титаником» Кэмерон совершил 33 погружения к затонувшему лайнеру на батискафе «Мир», проведя у обломков парохода больше времени, чем капитан Эдвард Смит провел на капитанском мостике погибшего судна. Сотрудничество со специалистами научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш» продолжилось на съемках документального фильма «Экспедиция “Бисмарк”», для подготовки к которым потребовался целый год. При этом Кэмерона никогда не оставляла мысль о погружении в самую глубокую точку Марианского желоба – Бездну Челленджера.


Чтобы осуществить свою мечту, он спроектировал собственный батискаф, который назвал в честь того самого места, в которое мечтал попасть – «Дипси Челленджер» (Deepsea Challenger). Его создание осложнялось тем, что в США любые глубоководные аппараты считаются объектами военной инфраструктуры, поэтому построить батискаф – это все равно что самостоятельно изготовить ядерную бомбу. Тем не менее, Кэмерону удалось сконструировать первый частный глубоководный аппарат, тайно проведя все работы в Австралии в сотрудничестве с научно-образовательной организацией National Geographic и при поддержке швейцарской часовой компании Rolex. Руководил работами австралийский инженер Рон Аллум, а сборкой аппарата занималась компания Acheron Project Pty Ltd. На постройку батискафа ушло восемь лет.


​

1 – антенны. 2 – предупредительные световые сигналы. 3 – синтактическая пена. 4 – верхняя панель стабилизатора. 5 – присоединение стропов. 6 – батарейный блок. 7 – осветительные панели-прожекторы. 8 – горизонтальные рулевые двигатели. 9 – вертикальные рулевые двигатели. 10 – манипулятор 3D-камеры наблюдения. 11 – рука-манипулятор для сбора проб. 12 – стальные пластины-балласты. 

13 - Сиктактическая пена. Корпус батискафа сделан из специальной пены, разработанной австралийским инженером Роном Олламом. Этот материал, остоящий из стеклянных микросфер, погруженных в полимерную смолу, разработан специально для того, чтобы выдержать давление. Которое во время спуска на дно желоба сдавливает 7-метровый корпус на 5 сантиметров.

14 - Кабина Кэмерона. В сферу пилота диаметром 109 см, сделанную из стального листа толщиной 6,35 см, встроены резервуары с кислородом, сенсорный экран, оптическое акриловое смотровое окно и три видеомонитора.


«Дипси Челленджер» задумывался как вертикальная торпеда с идеально гладкой поверхностью, которая могла бы максимально быстро погружаться и подниматься на поверхность, оставляя больше времени на исследование дна океана.


Многие идеи конструкции заимствованы Кэмероном у батискафов «Мир», с которыми режиссеру довелось поработать на глубоководных съемках ранее. Как и в «Мире», поплавок, занимающий 70 % объема глубоководного аппарата, заполнен синтактической пеной (микроскопическими полыми стеклянными шариками, залитыми эпоксидной смолой), а значительный слой металла с внутренней стороны сферической стальной гондолы, отпрессованной из плоских отливок, снят механически, поскольку металл внутри отливки имеет меньше дефектов. Стенки гондолы толщиной 6,4 см были протестированы на способность выдерживать требуемое давление в 114 МПа в барокамере Университета штата Пенсильвания – одного из лучших исследовательских университетов США. У создателей «Триеста» и других первых батискафов такой возможности не было, поэтому они довольствовались испытанием масштабных моделей.


Форма «Дипси Челленджера» была выбрана не случайно – на этот образ создателей батискафа подтолкнули рыбы кораллового рифа, плавающие головой вниз, что дает им возможность быстро погружаться и всплывать. Как и голова рифовой рыбы, сфера пилота располагается у основания вертикально погружаемого аппарата длиной 7,3 м и весом 11,8 т. Для погружения на необходимую глубину используется балласт весом 500 кг. При его сбросе батискаф всплывает на поверхность, а если штатная система сброса не срабатывает, задействуется вспомогательная.


В отличие от первых батискафов, оболочка «Дипси Челленджера» сделана не из стали, а из композитных материалов. Кроме того, аппарат буквально напичкан электроникой – 1500 электронных плат, 180 различных систем, приборы мониторинга и контроля, 3D-камеры и светодиодная панель длиной 2,5 м. Аккумуляторные батареи размещаются в пластиковом корпусе, погруженном в емкость с силиконовой жидкостью, что защищает их от непосредственного контакта с морской водой. Бортовая система связи способна передавать сигнал из-под воды на расстояние 30 км.


Внутренний диаметр кабины составляет всего 97 см, поэтому пилоту приходится сидеть, согнув колени. Чтобы провести в таком положении несколько часов, нужно быть настоящим фанатом глубоководных погружений, каким и является Джеймс Кэмерон. Выдыхаемый углекислый газ поглощается специальными элементами системы жизнеобеспечения, а водяные пары, образующиеся при дыхании и потовыделении, конденсируются на холодных внутренних стенках гондолы и стекают вниз, к ее основанию, в специальные резервуары. После этого конденсат тщательно фильтруется, и в случае необходимости пилот может выпить эту воду с помощью специальной трубочки.


Два баллона обеспечивают гидронавта кислородом и, даже если что-то пойдет не так, не дадут ему задохнуться в течение 56 часов. Однако опасность замерзнуть куда более реальна в случае, если батискаф застрянет на глубине.



К месту погружения на юго-западе от острова Гуам (западная часть Тихого океана) батискаф был доставлен судном Mermaid Sapphire 25 марта 2012 года. Еще до рассвета команда поддержки начала готовить аппарат к погружению. Джеймс Кэмерон к тому времени прошел специальную подготовку, включавшую в себя водолазные работы, и совершил несколько пробных погружений, самым значительным из которых стал спуск на дно Новобританского желоба на глубину 8 221 м.


Погружение на дно Марианской впадины началось в 5:50 утра по местному времени. Главный водолаз отсоединил плавучий баллон, и батискаф стремительно ушел под воду. Погружаясь со средней скоростью 1,8 м/с, аппарат менее чем через час оказался на глубине 7070 м – это максимальное значение, достигнутое китайским «Цзяолунгом», оставалось рекордом для действующих обитаемых глубоководных аппаратов современности. Температура в кабине, которая в самом начале погружения из-за работы бортовой электроники достигала +37 °С, упала до +2 °С, и Кэмерон надел шерстяные носки и непромокаемые ботинки – в тесном пространстве это заняло немало времени. На голову он натянул шерстяную шапку ‒ «чтобы быть похожим на настоящего исследователя», как он шутил впоследствии. С глубоководными погружениями связано много рисков для жизни человека. Помимо огромного давления, в сотни раз превышающего атмосферное и способное повредить корпус батискафа, разрушить иллюминатор или вывести из строя оборудование, существует опасность столкновения со скалами. На большой глубине малейшее механическое повреждение корпуса может стать роковым. Если в стальной сфере образуется течь, вода, словно лазерный луч, за доли секунды разрежет стенки кабины и все, что находится внутри нее. Возгорание электропроводки внутри кабины, напичканной электроникой, может привести к пожару, а околонулевая температура воды снаружи батискафа ‒ к сбою систем управления и отказу этой самой электроники. «Разумеется, вторгаясь в такой недружелюбный мир, вы рискуете жизнью, — сказал впоследствии Кэмерон репортеру Popular Mechanics, — но я вполне доверял своим инженерам».


Периодически данные о содержании кислорода, температуре воздуха и давлении внутри гондолы отправлялись на корабль сопровождения, чтобы находящиеся наверху специалисты могли своевременно оценить ситуацию и вернуть аппарат на поверхность.



Когда до дна оставалось 2740 м, Кэмерон сбросил несколько металлических пластин балласта, чтобы замедлить скорость спуска и выровнять аппарат. Спустя два с половиной часа с начала погружения направленные вниз прожекторы батискафа осветили гладкое, как яичная скорлупа, дно. Аппарат плавно опустился на поверхность, погрузившись в ил примерно на 10 см. «Суша, это Deepsea Challenger. Я на дне. Глубина – 10 898 м… Системы жизнеобеспечения работают нормально, все в порядке», ‒ доложил гидронавт на поверхность. Впоследствии специалисты пересчитали глубину с учетом различных факторов, получив точное значение ‒ 10 908 м – всего на 4 метра меньше, чем глубина, достигнутая «Триестом» (а с учетом несовершенства приборов полувековой давности, возможно, даже больше). Джеймс Кэмерон стал третьим человеком за всю историю, посетившим самую глубокую точку Земли, и первым, кто сделал это в одиночку.


Перемещаясь по пустынному дну, батискаф собрал несколько проб грунта, в котором позже было найдено 68 новых видов живых организмов. Для Кэмерона было важно не просто поставить рекорды, а внести вклад в научные исследования. Основной целью экспедиции были документальные доказательства наличия жизни на глубине. Именно с этой целью батискаф был оснащен 3D-камерами и оборудованием для съемки в высоком разрешении. По словам Кэмерона, единственным живым существом, которое попалось ему на глаза, было похожее на креветку ракообразное длиной около трех сантиметров.


Перемещаясь по дну со скоростью, исследователь пытался найти признаки жизни на ровной пустынной поверхности, которая была «словно автостоянка, покрытая выпавшим первым снегом». Каких-либо признаков предыдущих погружений не было и не могло быть обнаружено – «Триест» погружался на 37 км западнее, в точке, которая впоследствии была названа впадиной «Витязь-1». Лишь в двух местах на идеально ровной поверхности на глаза Кэмерону попались необычные объекты ‒ студенистый шарик размером с детский кулачок и темная полутораметровая полоса.



Улучив момент, Кэмерон сфотографировал наручные часы Rolex Deepsea – швейцарского производителя, ставшего спонсором глубоководного погружения. Закрепленные на манипуляторе снаружи батискафа, они продолжали тикать, как ни в чем не бывало. Но не все оборудование батискафа работало так же безотказно в условиях чудовищного давления и низкой температуры. Первыми вышли из строя кран-манипулятор для сбора образцов и лючок научного отсека. Затем полностью разрядилась пара батарей, питавших батискаф, отказал гидролокатор, начались неполадки в работе компаса. Остановились два из трех двигателей по правому борту – батискаф стал передвигаться намного медленнее, управлять им стало сложнее. Спустя некоторое время вышел из строя последний из трех двигателей по правому борту, в результате чего батискаф сильно накренился вправо. Собирать образцы и вести фотосъемку стало невозможно, поэтому Кэмерон принял решение подниматься.


Сброс балласта ‒ пожалуй, самая надежная система во всем батискафе. Но, нажимая на переключатель, пилот всегда волнуется – если грузы не упадут, аппарат останется на глубине навсегда. Даже если застрянет только часть балласта, батискаф поднимется до определенной глубины, после чего течения отнесут его на многие километры от судна сопровождения, оборвав всякую связь с миром.


Однако все сработало безотказно – два 243-килограммовых груза упали на дно, и зеленая ракета устремилась к поверхности со скоростью более трех метров в секунду (быстрее не поднимался еще ни один батискаф). Через полтора часа «Дипси Челленджер» уже покачивался на волнах…



Возможно, в недалеком будущем экспедиции на дно Марианской впадины станут обыденностью. Пока же каждое такое событие более значительно, чем полет в космос. Самые технологически развитые страны мира соревнуются в создании глубоководных аппаратов, способных покорить 11-километровую глубину. Повторить одиночное погружение Джеймса Кэмерона собирается Ричард Брэнсон, компания Virgin Oceanic которого перекупила и возобновила замороженный проект одиночного аппарата DeepFlight Challenger, разработанного в 2005 году для известного искателя приключений Стива Фоссетта. Собственно, Фоссет собирался сделать то, что сделал Кэмерон, но погиб в авиакатастрофе в 2007 году. В любом случае, «Дипси Челленджер» доказал, что одиночное и достаточно быстрое погружение в самую глубокую точку Мирового океана возможно, и кто знает, какие открытия ждут человечество в будущем.


Эта статья из крутого проекта «Умный плакат «Глубины океана»! Хочешь узнать о нем подробнее? Тогда жми сюда!


А еще у нас есть увлекательные плакаты «Солнечная система» и «Планета Земля».