Батискаф Deepsea

Довжина: 7,3 м.

Водообсяг: 11,8 т.

Екіпаж: 1 особа.

Аварійна автономність: 56 год.

Максимальна швидкість (підводна): 3 вузли (5,6 км/год).

Робоча глибина занурення: 11 000 м.


Режисер Джеймс Кемерон, відомий своїми фільмами «Чужі», «Термінатор», «Титанік» і «Аватар», із самого дитинства мріяв про глибини океану. Незабутнє враження на 16-річного Джеймса справив фільм про експерименти голландського лікаря Йоганнеса Кілстра, під час яких піддослідні миші дихали рідиною, збагаченою киснем. Згодом цю ідею Кемерон використав у своєму фільмі «Безодня». Стрічка здобула «Оскар» за візуальні ефекти, а сам режисер був визнаний найкращим у жанрі наукової фантастики. Всі підводні сцени у фільмі були справжніми: актори пройшли спеціальну водолазну підготовку, а режисер, який довгі роки до цього займався дайвінгом, показував, як поводитися в незвичному для людини середовищі. Під час роботи над «Титаніком» Кемерон здійснив 33 занурення до затонулого лайнера на батискафі «Мир», провівши біля уламків пароплава більше часу, ніж капітан Едвард Сміт провів на капітанському містку загиблого судна. Співпраця з фахівцями науково-дослідного судна «Академік Мстислав Келдиш» була поновлена під час роботи над документальним фільмом «Експедиція "Бісмарк"», на підготовку до яких потрібен був цілий рік. Водночас Кемерона ніколи не полишала думка про занурення в найглибшу точку Маріанського жолоба — Безодню Челленджера.

 

Щоб здійснити свою мрію, він спроєктував власний батискаф, який назвав на честь того місця, куди мріяв потрапити, — «Діпсі Челленджер» (Deepsea Challenger). Його створення ускладнювало те, що у США будь-які глибоководні апарати вважають об'єктами військової інфраструктури, тому побудувати батискаф — те саме, що самостійно виготовити ядерну бомбу. Проте Кемерону вдалося сконструювати перший приватний глибоководний апарат, таємно провівши всі роботи в Австралії у співпраці з науково-освітньою організацією National Geographic і за підтримки швейцарської годинникової компанії Rolex. Керував роботами австралійський інженер Рон Аллум, а складала апарат компанія Acheron Project Pty Ltd. Будівництво батискафа тривало вісім років.


​

1 – антени. 2 – попереджувальні світлові сигнали. 3 – синтактична піна. 4 – верхня панель стабілізатора. 5 – приєднання стропів. 6 – батарейний блок. 7 – освітлювальні панелі-прожектори. 8 – горизонтальні кермові двигуни. 9 – вертикальні кермові двигуни. 10 – маніпулятор 3D-камери спостереження. 11 – рука-маніпулятор для збору проб. 12 – сталеві пластини-баласти.

13 – Синтактична піна. Корпус батискафа виготовлено зі спеціальної піни, яку розробив австралійський інженер Рон Оллам. Цей матеріал складається зі скляних мікросфер, занурених у полімерну смолу. Його створено спеціально для того, щоб витримати тиск, під дією якого 7-метровий корпус, спускаючись на дно жолоба, стискається на 5 сантиметрів.

​14 ‑ Кабіна Кемерона. У сферу пілота діаметром 109 см, виготовлену зі сталевого листа завтовшки 6,35 см, вбудовано резервуари з киснем, сенсорний екран, оптичне акрилове оглядове вікно і три відеомонітори.


«Діпсі Челленджер» було задумано як вертикальну торпеду з ідеально гладкою поверхнею, що могла б максимально швидко занурюватися і підніматися на поверхню, залишаючи більше часу на дослідження дна океану.

 

Чимало ідей конструкції Кемерон запозичив у батискафів «Мир», з якими режисер уже працював раніше, знімаючи глибоко під водою. Як і в «Мирі», поплавок, що займає 70 % об'єму глибоководного апарата, заповнений синтактичною піною (мікроскопічними порожнистими скляними кульками, залитими епоксидною смолою), а великий шар металу з внутрішнього боку сферичної сталевої гондоли, відпресованої з плоских виливків, знято механічно, бо метал усередині виливка має менше дефектів. Стінки гондоли завтовшки 6,4 см було протестовано на здатність витримувати тиск 114 МПа у барокамері Університету штату Пенсильванія — одного з найкращих дослідних університетів США. У творців «Трієста» та інших перших батискафів такої змоги не було, тому вони задовольнялися випробуванням масштабних моделей.

 

Форму «Діпсі Челленджера» було вибрано невипадково — на цей образ творців батискафа наштовхнули риби коралового рифу, які плавають головою вниз, що дає їм змогу швидко занурюватися і спливати. Як і голова рифової риби, сфера пілота розташовується в основі вертикально занурюваного апарата завдовжки 7,3 м і вагою 11,8 т. Для занурення на належну глибину використовують баласт вагою 500 кг. Скинувши його, батискаф спливає на поверхню, а якщо штатна система скидання не спрацьовує, задіюють допоміжну.

 

На відміну від перших батискафів, оболонка «Діпсі Челленджера» зроблена не зі сталі, а з композитних матеріалів. Крім того, апарат буквально нашпигований електронікою — 1500 електронних плат, 180 різноманітних систем, прилади моніторингу та контролю, 3D-камери і світлодіодна панель завдовжки 2,5 м. Акумуляторні батареї розміщені у пластиковому корпусі, зануреному в ємність із силіконовою рідиною, що захищає їх від безпосереднього контакту з морською водою. Бортова система зв'язку здатна передавати сигнал з-під води на відстань 30 км.

 

Внутрішній діаметр кабіни становить усього 97 см, тому пілотові доводиться сидіти, зігнувши коліна. Щоб провести в такому положенні кілька годин, треба бути справжнім фанатом глибоководних занурень, яким і є Джеймс Кемерон. Видихуваний вуглекислий газ поглинають спеціальні елементи системи життєзабезпечення, а водяна пара, що утворюється під час дихання і потовиділення, конденсується на холодних внутрішніх стінках гондоли і стікає вниз, до її основи, у спеціальні резервуари. Після цього конденсат ретельно фільтрується, і в разі потреби пілот може випити цю воду за допомогою спеціальної трубочки.

 

Два балони забезпечують гідронавта киснем і, навіть коли щось піде не так, не дадуть йому задихнутися протягом 56 годин. Однак небезпека замерзнути куди більш реальна, якщо батискаф застрягне на глибині.



До місця занурення на південному заході від острова Гуам (західна частина Тихого океану) батискаф доправило судно Mermaid Sapphire 25 березня 2012 року. Ще до світанку команда підтримки взялася готувати апарат до занурення. Джеймс Кемерон на той час пройшов спеціальну підготовку, що охоплювала водолазні роботи, і здійснив кілька пробних занурень, найзначнішим з яких було спускання на дно Новобританського жолоба на глибину 8221 м.

 

Занурення на дно Маріанської западини почалося о 5:50 ранку за місцевим часом. Головний водолаз від'єднав плавучий балон, і батискаф стрімко пішов під воду. Занурюючись із середньою швидкістю 1,8 м/с, апарат менш ніж за годину опинився на глибині 7070 м — це максимальне значення, досягнуте китайським «Цзяолуном», залишалося рекордом для діючих населених глибоководних апаратів сучасності. Температура в кабіні, яка на самому початку занурення через роботу бортової електроніки сягала +37 °С, впала до +2 °С, і Кемерон надягнув вовняні шкарпетки й непромокальні черевики — в тісному просторі це забрало чимало часу. На голову він натягнув вовняну шапку — «щоб бути схожим на справжнього дослідника», як жартував згодом. З глибоководними зануреннями пов'язано багато ризиків для життя людини. Крім величезного тиску, що в сотні разів перевищує атмосферний і здатний пошкодити корпус батискафа, зруйнувати ілюмінатор чи вивести з ладу обладнання, є небезпека зіткнення зі скелями. На великій глибині найменше механічне пошкодження корпусу може стати фатальним. Якщо в сталевій сфері утвориться теча, вода, немов лазерний промінь, за частки секунди розріже стінки кабіни і все, що є в ній. Загоряння електропроводки всередині кабіни, нашпигованої електронікою, може призвести до пожежі, а близьконульова температура води зовні батискафа — до збою систем керування і відмови самої електроніки. «Певна річ, вриваючись у такий недружній світ, ви ризикуєте життям, — сказав згодом Кемерон репортерові Popular Mechanics, — але я цілком довіряв своїм інженерам».

 

Періодично дані про вміст кисню, температуру повітря і тиск усередині гондоли надходили на корабель супроводу, щоб фахівці нагорі могли вчасно оцінити ситуацію і повернути апарат на поверхню.



Коли до дна залишалося 2740 м, Кемерон скинув кілька металевих пластин баласту, щоб сповільнити швидкість спускання і вирівняти апарат. За дві з половиною години після початку занурення спрямовані вниз прожектори батискафа освітили гладке, як яєчна шкаралупа, дно. Апарат плавно опустився на поверхню, занурившись у мул приблизно на 10 см. «Суша, це Deepsea Challenger. Я на дні. Глибина – 10 898 м… Системи життєзабезпечення працюють нормально, все добре», — доповів гідронавт на поверхню. Згодом фахівці перерахували глибину, зваживши на різні фактори, й одержали точне значення — 10 908 м — лише на 4 метри менше, ніж глибина, досягнута «Трієстом» (а з урахуванням недосконалості приладів півстолітньої давності, можливо, навіть більше). Джеймс Кемерон став третьою людиною в історії, яка побувала в найглибшій точці Землі, і першою, що зробила це наодинці.

 

Пересуваючись пустельним дном, батискаф зібрав кілька проб ґрунту, в якому пізніше було знайдено 68 нових видів живих організмів. Для Кемерона було важливо не просто поставити рекорди, а зробити внесок у наукові дослідження. Основною метою експедиції були документальні докази наявності життя на глибині. Саме тому батискаф був оснащений 3D-камерами й обладнанням для знімання з високою роздільною здатністю. За словами Кемерона, єдиною живою істотою, що попалася йому на очі, було схоже на креветку ракоподібне завдовжки близько трьох сантиметрів.

 

Швидко пересуваючись дном, дослідник намагався знайти ознаки життя на рівній пустельній поверхні, яка була «немов автостоянка, вкрита першим снігом». Якихось ознак попередніх занурень не було й не могло бути виявлено — «Трієст» занурювався на 37 км на захід, у місці, яке згодом назвали западиною «Витязь-1». Лише у двох місцях на ідеально рівній поверхні на очі Кемерону потрапили незвичайні об'єкти: драглиста кулька завбільшки як дитячий кулачок і темна півтораметрова смуга.



Вибравши момент, Кемерон сфотографував наручний годинник Rolex Deepsea — швейцарського виробника, який став спонсором глибоководного занурення. Закріплений на маніпуляторі зовні батискафа, він і далі цокав, ніби нічого не сталося. Але не все обладнання батискафа працювало так безвідмовно в умовах величезного тиску і низької температури. Першими вийшли з ладу кран-маніпулятор для збирання зразків і люк наукового відсіку. Потім цілком розрядилася пара батарей, які живили батискаф, відмовив гідролокатор, почалися збої в роботі компаса. Зупинилися два з трьох двигунів на правому борті — батискаф став пересуватися набагато повільніше, керувати ним уже було важче. За якийсь час вийшов з ладу останній із трьох двигунів на правому борті, внаслідок чого батискаф сильно накренився вправо. Збирати зразки і знімати стало неможливо, тому Кемерон вирішив підніматися.

 

Скидання баласту — мабуть, найнадійніша система в усьому батискафі. Але, натискаючи на перемикач, пілот завжди хвилюється: якщо вантажі не впадуть, апарат залишиться на глибині назавжди. Навіть якщо застрягне тільки частина баласту, батискаф підніметься до певної глибини, після чого течії віднесуть його на багато кілометрів від судна супроводу, обірвавши зв'язок зі світом.

 

Однак усе спрацювало безвідмовно — два 243-кілограмові вантажі впали на дно, і зелена ракета рушила до поверхні зі швидкістю понад три метри за секунду (швидше не піднімався ще жоден батискаф). За півтори години «Діпсі Челленджер» уже погойдувався на хвилях…



Можливо, в недалекому майбутньому експедиції на дно Маріанської западини стануть буденним явищем. Наразі ж кожна така подія вагоміша, ніж політ у космос. Найбільш технологічно розвинуті країни світу змагаються у створенні глибоководних апаратів, здатних підкорити 11-кілометрову глибину. Повторити одиночне занурення Джеймса Кемерона планує Річард Бренсон, компанія Virgin Oceanic якого перекупила і поновила заморожений проєкт одиночного апарата DeepFlight Challenger, розробленого 2005 року для відомого шукача пригод Стіва Фоссетта. Власне, Фоссет мав намір зробити те, що й Кемерон, але загинув в авіакатастрофі 2007 року. У кожному разі «Діпсі Челленджер» довів, що одиночне і досить швидке занурення в найглибшу точку Світового океану можливе, і хто знає, які відкриття чекають на людство в майбутньому.


Ця стаття з крутого проєкту «Розумний плакат «Глибини океану»! Хочеш дізнатися про нього докладніше? Тоді тисни сюди!


А ще у нас є захоплюючі плакати «Сонячна система» і «Планета Земля».