Apa, dacă presiunea ei este puternică, spală orice obstacole. La fel de spontan, în urmă cu trei sute de milioane de ani, viața a depășit bariera de coastă, s-a revărsat pe pământ și a pus stăpânire pe lumea, care înainte îi era inaccesibilă și străină. Și astăzi noi, oamenii, ne străduim să devenim creaturi amfibii. „Omenirea trebuie să se „restructura” spre ocean - acest lucru este inevitabil...”, a spus celebrul om de știință sovietic, academicianul L. A. Zenkevich, exprimând opinia multora.
De ce este necesar acest pas și ce va oferi? De obicei, în astfel de cazuri se spune că oceanul poate și ar trebui să devină coșul de pâine al unei umanități în creștere. E corect. De asemenea, este adevărat că pe fundul Oceanului Mondial există nenumărate rezerve de petrol și metale, care uneori sunt deja insuficiente pe uscat, iar bogățiile colosale ale celor mai rare și mai valoroase elemente sunt dizolvate în apă însăși. Dar viața sa mutat și pe pământ la vremea ei în căutarea hranei, energiei și spațiului. Toate acestea le-a găsit acolo, dar a găsit și altceva: spirala evoluției s-a desfășurat pe uscat ca un izvor, iar rezultatul a fost apariția inteligenței. Ce fel de împingere vom primi? Dezvoltare mediu nou ne vor îmbogăți lumea spirituală, obstacolele de pe drum vor ascuți mintea. Dezvoltarea oceanului este indisolubil legată, cu toate rădăcinile sale, de prosperitatea omenirii. „Prin spini către stele”, aveau dreptate vechii romani.
Trebuie spus, totuși, că nu toți oamenii de știință sunt unanimi în opinia lor cu privire la metodele și mijloacele care ar trebui folosite pentru a explora adâncurile mării, pentru început - cel mai apropiat și mai accesibil platou de la noi, versantul continental, care se întinde pe 100. -300 de kilometri de coastă. O serie de oceanologi, de exemplu, cred că Cercetare științifică ocean, explorarea și extracția resurselor minerale, instalarea și repararea echipamentelor, instalarea conductelor ar trebui să fie transferate la mașini și roboți controlați de la distanță. „Uneori”, argumentează celebrul oceanograf american Arthur Flechsig, „se aude un argument împotriva prezenței omului în elementele marine. Ideea este că, în loc de oameni, puteți trimite instrumente și mașini în adâncuri care vor face față sarcinilor la fel de bine, dacă nu mai bine, sau cel puțin cu succes. Este clar inutil să folosiți oameni dacă sarcinile sunt pur simple... Cu toate acestea, fiind făcută despre studiul fenomenelor complexe, această afirmație, după părerea mea, reprezintă o prostie pură sau, mai caritabil, o opinie arbitrară.” Într-adevăr, experiența lucrătorilor petrolier offshore arată că în marea majoritate a cazurilor, atunci când se efectuează lucrări complexe și importante sub apă, este necesară prezența umană. Se va îmbunătăți tehnologia? Așa este, dar și complexitatea sarcinilor va crește, iar roboții la fel de perfecți ca oamenii sunt o utopie în viitorul apropiat.
Deci, cel mai probabil, o persoană trebuie să locuiască în adâncurile mării. Este el capabil de asta? Apă, presiune, întuneric... De exemplu, te poți scufunda, dar trăiești?
Ani și metri
Explorarea oceanelor este adesea comparată cu explorarea spațiului. Metodele de explorare s-au dovedit însă a fi opuse: stațiile automate au fost primele care au mers în spațiu, iar omul însuși a pășit în ocean. În primul rând, „fără nimic” - la o adâncime de câteva zeci de metri. Apoi - deja în secolul al XIX-lea - s-a îmbrăcat într-un costum spațial, care i-a permis să coboare la o adâncime de 80 de metri și să lucreze acolo pentru scurt timp. Totuși, așa cum a remarcat pe bună dreptate Jacques-Yves Cousteau, „scafandrul cu cizmele sale grele de plumb s-a dovedit a fi un prizonier jalnic și incomod al elementului apă”...
Scufundarile libere cu echipament de scuba au schimbat lucrurile radical. Cu scufundări, un bărbat s-a simțit în sfârșit ca un pește în apă. Scufundarea la adâncimi de 40-50 de metri a devenit accesibilă oricui persoana sanatoasași pentru prima dată oamenii au văzut cu adevărat frumusețea lumii subacvatice.
Dar scufundările nu mi-au dat putere asupra adâncurilor. Cu cât o persoană se scufundă mai jos cu scufundări, cu atât aerul comprimat pe care îl respiră este mai periculos pentru el: suprasaturarea cu oxigen provoacă convulsii și dăunează plămânilor, iar suprasaturarea cu azot „intoxica” înotatorul și duce la boală de decompresie. Aceste bariere fiziologice par să blocheze strâns accesul unei persoane la adâncimi. Este suficient să ne amintim care este esența bolii de decompresie: azotul injectat sub presiune se dizolvă în țesuturile corpului și apoi fierbe în timpul unei creșteri rapide, la fel ca dioxidul de carbon când se destopește șampania. Pentru a evita rănirea și moartea, o persoană este forțată să urce foarte încet, asigurându-se la fiecare pas. Pentru o adâncime de 150-200 de metri, timpul de decompresie este atât de lung, încât munca de scufundare devine neproductivă: pentru minute de lucru la fund trebuie să plătești pentru ore de ascensiune obositoare.
Este uimitor, totuși, cât de repede au fost depășite aceste bariere aparent „de netrecut”! Acum, ceea ce părea acum 10-15 ani devine realitate. fantezie pură: coborâre la mai mult de jumătate de kilometru adâncime. Până acum însă, astfel de adâncimi au fost atinse doar într-o cameră hidraulică. Dar, de fapt, asta înseamnă că raftul este acum deschis omului.
Succesul este asociat în primul rând cu numele tânărului om de știință elvețian Hans Keller, care a îndrăznit să sugereze că imposibilul este posibil, a făcut lucrări colosale de cercetare și și-a testat calculele teoretice pe sine. Legile fiziologiei nu pot fi schimbate, dar compoziția amestecului respirator, modul de respirație, scufundare și ascensiune pot fi modificate după dorință. Există milioane și milioane de opțiuni aici! Nu există într-adevăr oameni în această infinitate care să „ghidă” o persoană prin toate pericolele? Acest fapt spune multe despre cantitatea de muncă depusă aici. Keller a calculat 250 de mii de opțiuni pe un computer amestec de gaze pentru respirație la ridicarea unei persoane de la o adâncime de 300 de metri. Produsele sub formă de tabele cu diferite opțiuni pentru ieșirea la suprafață a scafandrului au cântărit 9 kilograme! Cu această încărcătură cu adevărat prețioasă, omul de știință a mers la Lacul Lago Maggiore, unde, după ce a coborât la o adâncime de 222 de metri, a ieșit înapoi, petrecând doar 53 de minute în creștere. Spre comparație: englezul George Wookey, care a atins o adâncime record de 180 de metri în 1956, i-a luat douăsprezece ore să ajungă la suprafață!
Mai târziu, Keller și-a doborât propriul record: după ce s-a „scufundat” într-o hidrocamera la o adâncime de 300 de metri, el „a urcat la suprafață” în 48 de minute...
Care este secretul? Unul dintre modurile de ieșire de la o adâncime de 300 de metri, propus de Keller, arată așa. La o adâncime de 300-90 de metri, scafandrul respiră un amestec de heliu și oxigen. De la 90 la 60 de metri folosește un amestec mai greu de azot-oxigen. De la 60 la 15 metri respiră aer argon-oxigen, iar de la 15 metri - oxigen pur. În același timp, noi combinații de gaze par să se neutralizeze influenta negativa cele anterioare.
Lucrurile s-au mișcat repede, de îndată ce principiul general a fost înțeles, asimilat și testat. În 1960-1962, Keller s-a scufundat într-o cameră specială de presiune la o adâncime de 400 de metri. În 1970, britanicii au reprodus coborârea la o adâncime de 457 de metri. În noiembrie același an, doi francezi ajung la 520 de metri. În 1972 a fost luată linia de 565 de metri. Apoi... Dar mai multe despre asta mai târziu.
O singură împrejurare a umbrit jubilația: în toate aceste experimente, persoana „a fost la fund” timp de cel mult douăzeci de minute. S-a dovedit că o persoană poate ajunge la o jumătate de kilometru adâncime, dar nu le poate stăpâni. Dar dezamăgirea nu a durat mult: s-a descoperit că este ușor să se creeze condiții în care timpul de decompresie practic să nu depindă de durata petrecută de o persoană la adâncimi mari. Aceasta însemna că, dacă pe fundul mării s-ar construi o casă cu o atmosferă constantă și toate facilitățile, atunci o persoană ar putea locui în ea săptămâni, luni și ar trebui să sufere doar decompresie când ajunge la suprafață.
Cronica urbanismului subacvatic
Casele subacvatice au început să apară una după alta. Prima astfel de casă a fost instalată în 1962 de Jacques-Yves Cousteau la o adâncime de 10 metri lângă Marsilia („Precontinent-I”). Doi acvanauți au trăit în el timp de 196 de ore și au demonstrat că teoria este corectă. Cronica ulterioară arată așa. 1963: „Precontinent-II”, în care oamenii au locuit o lună (adâncimea de scufundare a casei este de 11 metri). „Precontinentul II”, a scris Cousteau, „a convins grupul nostru că industria și statii stiintifice unde a dus mutul iapa." 1964: Americanii instalează casa subacvatică Silab-I la o adâncime de 59 de metri. Aproape simultan, acvanauții John Lindbergh și Robert Stenuis petrec două zile la o adâncime de 130 de metri într-un „cort de camping”. 1965: Sealab-II coboară la o adâncime de 60 de metri. Managerul de lucru, George Bond, a ales de această dată „... cea mai neagră, cea mai rece, cea mai înfricoșătoare...” apa pe care a putut să o găsească pe marginea canionului subacvatic. El „și-a propus să demonstreze că o persoană poate îndeplini o muncă utilă timp îndelungat în condiții... corespunzătoare situației reale la mare adâncime...”. Locuitorii din Sealab-II au petrecut 45 de zile la fund. „Viața în adâncurile oceanului a fost atât de neobișnuită și fascinantă, încât nu m-ar deranja să amenajez o cabană de vară sub apă pentru familia mea”, a remarcat unul dintre participanții la experiență, pe jumătate în glumă.
Detaliu curios: pionier adâncurile mării Jacques-Yves Cousteau intenționa să-și plaseze Precontinentul III la o adâncime de 33 de metri. După ce a aflat despre rezultatele experimentului cu Silab, a decis să-și cufunde casa subacvatică imediat la o adâncime de 110 de metri. „Viața este scurtă și trebuie să faci cât mai mult posibil!”
În Precontinent-IV, oamenii au petrecut trei săptămâni lucrând la o adâncime de 110-130 de metri. Acest lucru s-a întâmplat în același 1965. Oceanauts, de altfel, montați pe fund platforma petroliera. S-a dovedit că la adâncimi mari o persoană poate efectua lucrări complexe și dificile chiar mai repede decât pe uscat.
1969: laboratorul subacvatic „Sileb-III” a fost coborât în apele Oceanului Pacific la o adâncime de 183 de metri. Cu toate acestea, în curând a fost observată o scurgere de aer. A fost un apel de la suprafață către echipa de urgență. Brusc, în timpul lucrărilor de reparații, unul dintre membrii echipajului moare din cauza unui atac de cord...
A întârziat această tragedie avansul în marea adâncă? Judecă singur. În urmă cu zece ani, guvernul SUA a cheltuit 29 de milioane de dolari pentru cercetare și tehnologie subacvatică. Acum - 500 de milioane. Este planificat să cheltuiască 5 miliarde în următorii zece ani.
Cronica va fi incompletă dacă nu menționăm munca cercetătorilor din alte țări. Aproximativ zece așezări subacvatice au fost create de oamenii de știință sovietici în Marea Neagră. Oamenii de știință cubanezi, împreună cu colegii cehoslovaci, au instalat Caribe-I lângă Havana. Pentru a experimenta cu case subacvatice Olanda, Italia, Japonia au început sau încep. Toate aceste lucrări nu arată la fel de senzațional ca lucrările francezilor și americanilor, dar au o mulțime de lucruri unice. De exemplu, aquanauții olandezi vor mânca în principal fructe de mare. În Italia, a fost finalizat un proiect pentru un oraș științific, care ar trebui să fie creat pe fundul unui lac de lângă Roma.
În zilele noastre, aproape toți oamenii de știință din lume sunt de acord cu un singur lucru: dezvoltarea raftului Oceanului Mondial va avea loc în următorii zece până la cincisprezece ani.
„Voi scufunda o mie de metri!”
Mintea umană este concepută în așa fel încât să nu fie niciodată mulțumită de ceea ce a fost realizat. În curând vor fi dezvoltate zonele de adâncime continentală, totul este clar despre asta. Și cum rămâne cu adâncurile oceanului? Vor deveni vreodată disponibile?
Da. Și acest lucru se va întâmpla cel mai probabil în secolul nostru. Potrivit unor experți, în următorii 30-40 de ani se va încerca construirea unui oraș gară cu apartamente și magazine, institute și fabrici, spitale și teatre, străzi și restaurante în centrul Atlanticului. Cu toate acestea, acest lucru va necesita depășirea dificultăților nu mai puțin decât atunci când aterizarea oamenilor pe Lună.
Să începem cu faptul că la o adâncime de 3500 de metri, unde ar trebui să fie construită stația, presiunea este atât de mare încât un submarin modern și-ar suferi acolo soarta. cutie de chibrituri, prins sub o presa de forja. În general, metalul nu este potrivit pentru o astfel de construcție: presiunea de zdrobire poate găsi cea mai microscopică fisură din el și poate sparge întreaga structură. Faptul că batiscafele metalice s-au scufundat la adâncimi mari nu trebuie să ne liniștească prea mult, pentru că compresia care durează ore întregi este una, dar compresia care durează ani de zile este cu totul altceva.
Adevărat, natura ne spune ceva aici. Astfel, ideea pentru designul „Precontinent-II” a fost inspirată de Stea de mare, iar contururile noii stații „Sileb”, proiectate de americani (echipaj - 40 de persoane, adâncimea de scufundare - 200 de metri), seamănă cu o caracatiță întinsă în partea de jos. Chiar mai interesant solutii de inginerie descoperit în timpul studiului radiolarilor și diatomeelor. Acesta este un catalog cu adevărat inepuizabil al celor mai frumoase structuri testate de natură la adâncimi mari.
Dar ce zici de material? Dacă oțelurile și aliajele nu sunt bune, le poate înlocui ceva?
În principiu, materialul pentru orașele subacvatice a fost deja găsit. Aceasta este sticlă. Această substanță fragilă are o caracteristică uimitoare: dacă o minge de sticlă goală este coborâtă în apă, ea devine mai puternică cu fiecare metru. Experții numesc acest fenomen fenomenal întărire profundă. Primul model experimental al viitoarei locuințe sfere a fost realizat dintr-un tip special de sticlă și testat în 1969 la o adâncime de 3500 de metri. Sticla a rezistat perfect la presiune.
Ei bine, cum se va simți o persoană la aceste adâncimi? Nu poți da corpului o altă formă, nu poți înlocui mușchii cu alt material. Sute de atmosfere de presiune vor cădea asupra unei persoane - dar este ca și cum ați sta sub o presă de forj!
Cu toate acestea, Hans Keller a declarat că se va scufunda la o adâncime de mii de metri. Lăudând? Organismele marine trăiesc chiar și în cele mai adânci depresiuni. Dar ei nu respiră aer, corpul lor este „proiectat” pentru adâncimi de mulți kilometri, în timp ce corpul uman...
Dar s-a dovedit că subestimăm în mod clar abilitățile corpului nostru. Judecă singur. Hans Keller este pe cale să se scufunde la o adâncime de mii de metri. Cousteau plănuiește să trăiască la această adâncime (Proiect Precontinent-VII). Acești oameni nu pot fi bănuiți că intenționează să se sinucidă într-un mod atât de extravagant. Au calculat și cântărit totul: o persoană poate respira și înota la o adâncime de un kilometru!
„Dar aceasta este limita”, au remarcat imediat unii experți. „O adâncime de o mie de metri este limita naturală sub care o persoană nu poate cădea.”
Imediat ce această prognoză a fost făcută, patru voluntari au trântit trapa camerei de presiune în spatele lor și s-au „scufundat” la o adâncime de 1520 de metri! Curajoșii americani au petrecut patru ore în camera de presiune; fără nici un rău sănătății, de altfel.
Ar trebui să renunț la plămâni?
Întotdeauna au existat, sunt și vor exista oameni de știință cărora nu le plac căile tradiționale. Camerele hiperbarice, modurile și amestecurile de respirație câștigă o sută de metri de imersiune pentru o persoană după alta și, totuși, nu există nicio speranță specială că, ca urmare, acvanauții se vor simți încrezători la orice adâncime. Deci nu este mai bine să facem un traseu giratoriu? Dacă modul obișnuit de respirație nu permite unei persoane să atingă obiectivul, atunci modul de respirație trebuie schimbat, asta-i tot. Lasă o persoană să învețe să respire... apă!
Dacă această idee ar fi fost prezentată de altcineva în afară de proeminentul fiziolog olandez, profesorul Johannes Kilstry, atunci probabil că ar fi fost tratată cu scepticism, ca să o spunem blând. Pot plămânii să devină branhii?! Mii de oameni înecați au dovedit clar acest lucru. Nu, nu, nu e grav...
Într-adevăr. Desigur, există oxigen dizolvat în apă. Dar există doar șapte mililitri de oxigen într-un litru de lichid, în timp ce un litru de aer conține aproximativ două sute de mililitri de oxigen. Diferență! Și structura plămânilor este diferită de structura branhiilor.
Cu toate acestea, Kilstree nu era nici nebun, nici vizionar. La urma urmei, înainte de a se naște, o persoană respiră nu aer, ci lichid amniotic. Plămânii înșiși, deși diferiți de branhii, au o funcție similară: în ambele cazuri, oxigenul intră în sânge prin membranele celulare subțiri, iar dioxidul de carbon este expulzat atunci când este expirat.
Pentru a rezolva problema respirației umane a apei, a argumentat Kilstree, două obstacole trebuie îndepărtate. În primul rând, după cum am spus deja, în apă la presiune atmosferică Există de 30 de ori mai puțin oxigen dizolvat decât în același volum de aer. Prin urmare, o persoană trebuie să treacă prin plămâni de 30 de ori mai multă apă decât aerul. Pentru a elimina dioxidul de carbon eliberat din organism, este necesar, la rândul său, să „expiați” de două ori mai mult lichid decât aerul. Având în vedere că vâscozitatea apei este de 36 de ori mai mare decât a aerului, trebuie să depuneți de aproximativ 70 de ori mai mult efort pentru aceasta, ceea ce poate duce la epuizare. În al doilea rând, maritime și apa dulce diferă ca compoziție chimică de sânge, iar atunci când sunt inhalate, pot deteriora țesuturile delicate ale plămânilor și pot modifica compoziția fluidelor care circulă în organism. Pentru a depăși aceste obstacole, Kilstree a pregătit o soluție salină specială, similară prin proprietăți cu plasma sanguină. În el a fost dizolvată o substanță chimică care reacționează cu dioxidul de carbon expirat. Apoi a fost introdus oxigen pur în soluție sub presiune.
Primele experimente au fost efectuate pe șoareci albi. Animalele experimentale au fost plasate într-un loc închis, umplut soluție salină rezervor de stocare. Acolo a fost injectat oxigen sub o presiune de 8 atmosfere (la această presiune animalul a primit aceeași cantitate de oxigen ca atunci când respira aer). După scufundare, șoarecii s-au obișnuit rapid cu mediul neobișnuit și, de parcă nimic nu s-ar fi întâmplat, au început să respire apă sărată și îmbogățită cu oxigen! Și au respirat timp de zece până la cincisprezece ore. Și un șoarece de record a trăit în lichid timp de 18 ore. Mai mult, într-unul dintre experimentele lui Kilstree, animalele mici, neprotejate au fost supuse unei presiuni de 160 de atmosfere, ceea ce echivalează cu a merge sub apă la o adâncime de 1600 de metri!
Și totuși, când șoarecii au revenit la condiții normale de respirație, majoritatea animalelor au murit. Potrivit experimentatorilor, motivul morții șoarecilor este că organele lor respiratorii sunt prea mici; când animalele ies în aer, apa rămasă se blochează în plămâni, iar animalele mor prin sufocare.
Apoi Kilstree a trecut la experimente pe câini. Asemenea șoarecilor, câinii, după primele minute de confuzie, au început să respire apă, de parcă tocmai asta ar fi făcut toată viața. După un anumit număr de ore, câinele a fost scos din acvariu, apa a fost pompată din plămâni, iar apoi, prin masarea pieptului, a fost obligat să respire aer din nou. Respirația pulmonară a câinelui a fost restabilită fără niciuna consecințe nocive. Mai târziu, Kilstree și colegii săi au efectuat o serie de experimente într-o cameră de înaltă presiune, unde erau localizate atât animalele, cât și experimentatorii. Câinii nu au fost scufundați în lichid; pur și simplu au fost forțați să respire dispozitiv special o soluție salină cu oxigen dizolvat în ea sub presiune. Șapte câini au supraviețuit fără complicații de sănătate. Unul dintre ei a născut 9 cățeluși sănătoși după 44 de zile.
În cele din urmă, Kilstree a decis să încerce să respire cu apă pe o persoană. Scafandrul american de adâncime Francis Faleichik s-a oferit voluntar. Din motive de siguranță, testarea a fost efectuată cu un singur plămân. Un furtun dublu a fost introdus în căile respiratorii. Capetele sale erau în bronhii. Astfel, fiecare plămân ar putea respira separat. Aerul obișnuit a intrat doar în plămânul stâng. Scafandrul a inhalat apă sărată oxigenată printr-un furtun în plămânul drept. Nu au existat complicații. Francis Faleichik nu a avut dificultăți în respirație. El... Totuși, așa scrie însuși Kilstree despre asta: „Faleichik, care a fost pe deplin conștient pe tot parcursul procedurii, a spus că nu a observat o diferență semnificativă între aerul de respirație pulmonară și apa de respirație pulmonară. Nici el nu a experimentat disconfort când inspiri și expiri un flux de lichid din plămâni...”
Cu toate acestea, în ciuda succesului primului experiment cu Faleichik, Kilstree este bine conștient că este prea devreme pentru a sărbători. Deși lichidul respirator a furnizat plămânilor bine oxigen, fără a le deteriora țesuturile delicate, nu a îndepărtat suficient dioxidul de carbon atunci când a expirat.
Dar lichidul de respirație poate fi mai mult decât apă sărată; sunt altele care sunt mai potrivite. Pentru experimentul decisiv, atunci când o persoană respiră lichid cu ambii plămâni, se prepară un lichid sintetic special - fluorcarbon, capabil să conțină de trei ori mai mult. dioxid de carbonși de cincizeci de ori mai mult oxigen decât aerul. Etapa urmatoare - imersiune completa persoană în lichid. Dacă totul merge bine, o persoană va putea să coboare la o mie de metri și să se ridice de acolo fără nicio decompresie.
Problema respirației apei a fascinat mulți oameni de știință în ultimii ani. O serie de experimente interesante cu „câini subacvatici” au fost efectuate de americanul E. Lampierre. Succes semnificativ Oamenii de știință sovietici, angajați ai laboratorului de hidrobionic de la Kiev V. Kozak, M. Irodov, V. Demchenko și alții au obținut în experimente cu șoareci. Entuziaștii nu au nicio îndoială că, în viitorul apropiat, vor pune la dispoziție aquanautilor un aparat de respirație în care lichidul va juca rolul aerului.
Realism fantastic
Când, în anii '30, scriitorul de science-fiction A. Belyaev a prezentat în romanul său un om subacvatic, Ichthyander, experții au fost unanimi în comentariile lor: „O ficțiune frumoasă care nu se va împlini niciodată”. Timpul a trecut și s-a dovedit că scriitorul de science fiction a văzut ceva ce experții nu au văzut: omul amfibie este realitatea viitorului.
Și nu atât de departe. Astfel, la începutul anilor 60, în presa americană a fost publicat un mesaj că una dintre companiile americane dezvolta proiectarea unui dispozitiv miniatural pentru saturarea sângelui cu oxigen. Ideea este aceasta. Branhiile artificiale sunt atașate de centura scafandrului, iar furtunurile care vin din ele sunt conectate la aortă. Plămânii acvanautului sunt umpluți cu plastic steril incompresibil, așa că sunt, parcă, opriți, iar persoana, coborând în adâncurile mării, respiră prin „branhii”, sau mai degrabă, se oprește cu totul, sângele este saturate cu oxigen cu ajutorul branhiilor artificiale.
După ce a aflat despre evoluția americană a „branhiilor artificiale”, Jacques-Yves Cousteau a vorbit de la tribuna Congresului Internațional al Submarinașilor.
„Dacă acest proiect devine realitate, branhiile artificiale vor permite miilor de noi Ichthyandri să se scufunde la adâncimi de 2 kilometri sau mai mult pentru un timp nelimitat!”
Nu mai puțin interesantă este următoarea afirmație a lui Cousteau: „Pentru ca o persoană să reziste la presiunea la adâncimi mari, plămânii îi trebuie îndepărtați. Un cartuş ar fi introdus în sistemul său circulator care ar oxigena chimic sângele lui şi ar elimina dioxidul de carbon din acesta. O persoană nu ar mai fi în pericol de decompresie; ar putea urca Chomolungma cu un cântec pe buze. S-ar simți la fel de bine acasă, în mare și în spațiu. Lucrăm la asta. Primele experimente chirurgicale pe animale vor fi efectuate în 1975, iar pe oameni - în 1980...”
Au trecut vreo zece ani de atunci. Ei încearcă să pună în aplicare ideea lui Cousteau. Dar nu este vorba doar despre dificultățile tehnice ale problemei. De exemplu, este posibil să transformați un „om de pe uscat” într-un „om subacvatic”. Este necesar? Este uman? La ce consecințe va duce împărțirea artificială a oamenilor în două rase?
Calea propusă de inginerul american Walter Robb este mai tentantă și mai promițătoare. Astăzi, acest cercetător poate demonstra un hamster așezat într-un acvariu. Acesta nu este un locuitor subacvatic; corpul său nu a fost modificat. Și totuși, el și peștele care se grăbește prin apropiere au ceva în comun: atât hamsterul, cât și peștele respiră oxigen dizolvat în apă. Rolul branhiilor este îndeplinit de o peliculă de silicon care acoperă hamsterul. Cel mai subțire film de silicon are o proprietate remarcabilă: nu permite trecerea apei, dar moleculele de oxigen dizolvate în ea trec prin ea; De asemenea, elimină moleculele de dioxid de carbon expirat în apă.
Independent de Robb, inginerul Waldemar Ayres a creat branhii artificiale, de data aceasta pentru oameni. În aparență, aceste branhii seamănă cu pungi voluminoase conectate prin furtunuri; principiul funcționării lor este similar cu cel descris. Aplicația lui Ayres pentru o lungă perioadă de timp ignorat de Oficiul de Brevete din SUA; nimeni nu a vrut să creadă în posibilitatea de a crea branhii pentru oameni. Pentru a-i convinge pe oficialii neîncrezători, Ayres i-a invitat la plajă, și-a pus branhii și s-a scufundat. A stat sub apă o oră și jumătate, iar scepticii au fost nevoiți să renunțe.
Ayres însuși este încrezător că aparatul pe care l-a creat va face din om o creatură complet amfibie. Cu toate acestea, nu toți oamenii de știință împărtășesc optimismul lui. Dar principiul în sine nu este pus la îndoială. Mai recent, japonezii au raportat o astfel de îmbunătățire a branhiilor, ceea ce le permite să fie folosite la adâncimi considerabile.
Respirația cu apă... Modificarea artificială a corpului... Branhii pentru oameni... Este încă imposibil de spus cu siguranță care dintre aceste mijloace va permite unei persoane să devină un locuitor subacvatic. Cu toate acestea, nu există nicio îndoială că oamenii vor putea trăi și lucra fructuos la orice adâncime. Și atunci, nu ca un oaspete timid admirator, ci ca un adevărat maestru, înarmat pe deplin cu știință și tehnologie, omul va veni în Oceanul Mondial. „Nu este adevărat”, scrie academicianul L.M. Brekhovskikh, „că omul este o creatură terestră. A trăi pe o planetă care este acoperită pe trei sferturi de apă și a rămâne o creatură terestră nu este soarta oamenilor...”
Este clar că nu vorbim despre faptul că o persoană ar trebui să se stabilească pe fundul oceanului pentru totdeauna. Chiar și un pasionat de ideea de „homo aquaticus”, Jacques-Yves Cousteau, în așteptarea viitoarelor orașe subacvatice, a remarcat: „Suntem bine sub soare”. Să adăugăm: omul este în general inseparabil de soare. Are nevoie constantă de lumina lui, de căldură, de vânt liber, de mirosul florilor, de foșnetul frunzelor. Devenind amfibian, o persoană se va întoarce inevitabil din adâncuri pe pământ, la elementul său natal. Altfel, nu va putea rămâne om. Și dacă devine o chestiune de definiții, atunci omul viitorului nu va fi nici un „om de pământ”, nici un „om subacvatic”: va fi un „om universal”. Unul care poate trăi pe uscat, în adâncurile mării și în adâncurile spațiului.
Izotiboris Litineckis
Muzică- Acest cea mai mare invenție umanitate capabilă plonjează în adâncurile oceanului subconștientului.
Scufundarea în adâncurile oceanului subconștientului
Omul a început să producă muzică afară pentru că a auzit-o înăuntru. Oamenii au încercat să recreeze ceva ca muzica interioară cu diferite instrumente, căi diferite si mecanisme. Fiecare instrument are o vibrație similară la o persoană și fiecare vibrație la o persoană poate fi exprimată prin mijloace materiale sau poate exista în mod natural în natură. Cel mai abil instrument pentru a exprima vibrația interioară a unei persoane este vocea sa, apoi sunetele naturii și apoi instrumentele mecanice.
Muzica este lumea care îți oferă cea mai completă imagine despre tine. Bucurându-te de muzica ta preferată, te bucuri de vibrațiile tale, ceea ce înseamnă, în esență, tu însuți. Aceasta înseamnă că muzica este o modalitate ideală de a te cunoaște și de a te iubi.
Muzica ta interioară nu se repetă niciodată de două ori...
Pe cât de variată este muzica, atât de variate sunt vibrațiile tale în fiecare moment.
Cu ajutorul muzicii, este foarte ușor să-ți ridici vibrațiile, să te îndepărtezi de modul obișnuit de vibrații scăzute și sunet haotic și să te acordi la un sunet mai pur.
Dacă starea de spirit este la zero, nu există forță, totul cade din mână. Porniți muzica. Abordați acest lucru în mod conștient, alegeți o muzică care vă oferă o senzație de zbor, lejeritate, învârtire, ceea ce vă face să purtați cu ea în visele voastre. Un vis nu este o invenție abstractă, ci cele mai înalte regiuni ale Sufletului. Visând, te ridici din mocirla depresiei până acolo unde strălucește adevărata ta Lumină.
Muzica ajută la evocarea colțurilor secrete ale Sufletului tău, te ajută să-ți amintești de tine și de scopul tău.
Muzică meditativă.
Muzica meditativă are vibrația stării tale când mintea se calmează și Esența ta iese la iveală.
Meditația și muzica ar trebui să conducă o persoană la pace și relaxare. Relaxarea este foarte importantă pentru organism. Corpul poate fi puternic doar într-o stare naturală relaxată. Dacă o persoană se află într-o stare tensionată, atunci în acest moment energia sa este cheltuită pentru a menține corpul în această tensiune. Energia cosmică nu trece prin zone tensionate ale corpului, energie divinăîn cantitatea potrivită, atunci aceste zone se îmbolnăvesc.
Un corp relaxat este mai consumator de energie, mai eficient, mai rezistent la stres și influențe externe, deoarece, de exemplu, este mai ușor să alergi prin aer și rămâne în stare liberă decât dacă am fi vrut să alergăm printr-un perete. ... O vom lovi și va lăsa o adâncime. Corpul tău relaxat, ca și aerul, trece prin el însuși energiile negative și nu le reține, dar un corp încordat le atrage spre sine și se formează o „dentă”.
Muzica meditativă face corpul să se relaxeze, astfel încât o persoană să-și poată gestiona viața așa cum are nevoie: ridică vibrațiile, îmbunătățește stările emoționale și fizice.
Muzica ta de relaxare poate fi diferită de muzica de relaxare a altei persoane, fiecare persoană este unică. În zilele noastre există o mulțime de muzică diferită pentru meditație și relaxare, din care o poți alege pe cea care ți se potrivește.
Muzică pentru scufundări în adâncurile oceanului subconștientului.
Astăzi vă prezint albumul „Oceanic» Vangelis - compozitor și interpret grec muzica electronica cu renume mondial.
Fiecare compoziție este unică - aceasta fie alunecă peste valurile oceanului pe o navă în prima sa călătorie, fie se legănă pe valuri în timp ce stai culcat pe spate, fie se scufundă la o adâncime mică, unde razele soarelui sunt încă vizibile, fie mergi. în abisurile întunecate unde luminile locuitorilor oceanului scânteie, ca stelele...
OMUL SĂPĂPÂNEAZĂ ADĂNCIMILE
Invenția și construcția primului vehicul autonom de adâncime pentru scufundarea unei persoane la orice adâncime oceanică aparține de drept celebrului om de știință elvețian Auguste, Dinard.- În 1960, în batiscaful modernizat „Trieste”, Jacques Picard și marinarul american Don. Walt s-a scufundat la 10.919 metri - adâncimea maximă a oceanului celui de-al Doilea Război Mondial. În timpul acestei scufundări record, s-a stabilit că sedimentele din cele mai adânci depresiuni nu sunt foarte diferite de sedimentele de la adâncimi medii, că la cele mai mari adâncimi sunt curenți, trăiesc pești și crustacee.
Scufundarea la adâncimi mari și extreme încă urmărește doar scopuri științifice și nu promite niciun beneficiu economic în viitorul apropiat.
Mare Semnificație practică au explorarea subacvatică a platformei continentale, a vastelor sale resurse biologice, minerale și energetice. La adâncimi mici, în imediata apropiere a țărmurilor, este ușor să studiezi și să valorificăm bogățiile oceanului.
Un credit enorm pentru dezvoltarea tehnologiei subacvatice și a metodelor de cercetare pe raft îi aparține celebrului oceanograf francez Jacques-Yves Cousteau. Din 1943, când a inventat echipamentul de scuba împreună cu Emile Gagnan, studiul și explorarea lumii subacvatice a devenit opera sa de viață.
După ce sa scufundat într-un submersibil de mai multe ori, Cousteau a apreciat foarte mult capacitățile extraordinare ale unui vehicul subacvatic autonom.
Primele batiscafe nu erau potrivite pentru studiu zona de coastă ocean, erau prea voluminoase, aveau viteză redusă, manevrabilitate slabă și costuri mari de întreținere. La adâncimi mici s-au folosit apoi dispozitive legate și submarine: în Japonia hidrostatul Kuroshio, la noi hidrostatele de tip Sever-1 și submarinul Severyanka, în alte țări hidrostatele Galeazzi. Cu toate acestea, pentru a explora raftul, era nevoie de un alt tip de aparat: cu deplasare minimă, autonom, destul de rapid și manevrabil. Un astfel de dispozitiv a fost construit după proiectul lui Cousteau în 1959. Acest vehicul subacvatic unic, numit mai târziu „Diving Saucer”, a fost echipat cu instrumente, un manipulator, camere foto și film. S-a dovedit a fi un instrument indispensabil pentru studierea platformei continentale la adâncimi inaccesibile pentru scafandrii ușoare. Vasul Calypso a fost folosit pentru a transporta aparatul la locul de scufundare.
Sute de scufundări în mările tropicale au adus științei marine o mulțime de informații noi despre structura fundului, viața plantelor și animalelor și a navelor antice îngropate de mare.
„Fărfurița” l-a ajutat pe Cousteau să efectueze experimente cu case subacvatice cu mare importanțăîn rezolvarea problemei șederii umane pe termen lung și a muncii sub apă.
Experimente similare cu case de laborator au fost efectuate în SUA, Anglia, URSS și alte țări.
La centrul de cercetare subacvatică, condus de J.-I. Cousteau, s-a format un grup de specialiști de înaltă calificare ai unei noi profesii. Abilitatea grupului Cousteau a primit recunoaștere la nivel mondial. Acesta a fost principalul motiv pentru care compania americană Westinghouse a încheiat un contract cu ea pentru muncă în Oceanul Pacific.
Autorul cărții, un participant direct la cercetările subacvatice, vorbește fascinant despre problemele apărute în legătură cu transportul vehiculului subacvatic din Franța în California și echipamentele pentru baza vechiului vas. Cu o virtuozitate extraordinară, hidronauții au condus „Farfurița” în adâncurile mării, de-a lungul pintenilor stâncoși, în labirinturile canioanelor subacvatice, printre alge și bancuri de pești. Multe exemple caracterizează experiența specialiștilor francezi în repararea, reechiparea, pregătirea „farfuriei” pentru scufundare, în timpul lansării și încărcării lui pe nava-mamă. Autorul vorbește despre curajul și ingeniozitatea hidronauților, despre capacitatea lor de a găsi soluția potrivită în situațiile dificile care apar în mod neașteptat în timpul lucrului sub apă pe vreme furtunoasă.
Inginerii și hidronauții lui Cousteau au efectuat perfect scufundările planificate. Oceanografii americani s-au scufundat în adâncurile mării, au explorat cheile subacvatice din regiunea California, le-au aflat originea și au studiat procesele de transfer al sedimentelor de pe uscat în ocean. Pe lângă geologia fundului mării, oamenii de știință americani au studiat zgomotul, câmpul electromagnetic, viața și comportamentul animalelor la adâncimi de până la 300 de metri.
Americanii nu au ratat ocazia de a studia experiența franceză în cercetarea subacvatică și de a-și antrena hidronauții să controleze vehiculele subacvatice.
„Fărfurița”, ca orice dispozitiv nou creat, și-a arătat avantajele și dezavantajele în timpul testării. Multe dintre neajunsuri au fost eliminate, unele au trebuit acceptate. Există doar suficient oxigen și electricitate pe farfurioară pentru 4 ore, dar puține lucruri se pot face sub apă în acest timp. Într-o cameră înghesuită și joasă, hidronauții pot lucra doar întinși, ceea ce este foarte inconfortabil și obositor. Pentru a urca, trebuie să aruncați balastul; viteza redusă și nefiabilitatea elementelor individuale îngreunează munca.
Din cauza „bolilor copilăriei”, „Farfurița” nu a intrat în producția de masă, dar experiența dobândită în timpul construcției și exploatării sale a fost folosită pentru a crea a doua generație de dispozitive capabile să se scufunde la adâncimi de 600, 1200 și 6000 de metri. Aceste dispozitive au fost numite „Deepstar”.
Particularitățile scufundărilor de adâncime și dificultățile asociate cu acestea sunt bine cunoscute inginerilor și hidronauților sovietici. Multe pericole apar atunci când se testează un vehicul nou de adâncime netestat. Inginerii sovietici au depășit multe dificultăți în testarea și scufundarea submarinului Severyanka, hidrostatele GG-57, vehiculul remorcat Atlant-1 și în special cel mai nou vehicul de adâncime Sever-2. Acesta din urmă, ca și Saucer, se referă la vehicule autonome autopropulsate. Când l-am creat am folosit ultimele realizări echipamentele de adâncime, luate în considerare tendințele actuale au fost adoptate cercetările subacvatice și cele mai avansate soluții tehnice.
„Sever-2” este diferit de „Farfurioară” dimensiuni mari proiecte de componente individuale, sisteme și aspect. Corpul său spațios și durabil găzduiește multe instrumente sofisticate necesare pentru control și cercetare subacvatică. Dar dispozitivele nu creează crampe sau inconveniente pentru echipaj. Pentru comandant, inginerul de zbor și cercetători sunt furnizate scaune moi confortabile. Pasajele suficient de largi și amplasarea locurilor de muncă permit membrilor echipajului să se deplaseze liber în interiorul carenei și să controleze instrumentele și mecanismele. Rezervele de aer și hrană sunt suficiente pentru o ședere de trei zile sub apă, iar puterea centralei asigură o viteză de aproximativ trei noduri.
În coloana de apă, Sever-2 se poate mișca în orice direcție, se poate plimba în apropierea fundului, poate pluti nemișcat la o anumită adâncime sau se poate întinde pe fund pentru observații pe termen lung. Hublourile, lunetele, echipamentele fotografice și de filmare fac posibilă observarea și înregistrarea vieții și comportamentul animalelor marine și studierea structurii fundului mării. Dispozitivele automate măsoară și înregistrează temperatura, salinitatea, viteza curentului, compoziția chimică și alți parametri de mediu.
„Sever-2” este proiectat pentru cercetări oceanografice și biologice cuprinzătoare la adâncimi de până la 2000 de metri. Cu toate acestea, prezența altor dispozitive pe el, inclusiv un braț mecanic - un manipulator și un container de depozitare, îl face universal, potrivit pentru cercetarea geologică și alte lucrări subacvatice.
Pentru a livra dispozitivul în orice zonă a Oceanului Mondial, a fost construită o navă mamă specială „Odyssey”. Dispozitivul de lansare și ridicare trage aparatul din hangarul spațios și îl așează pe apă sau îl ridică din apă la bord. Pe Odisee se desfășoară ateliere de întreținere și reparare a aparatelor și laboratoare de prelucrare primară a informațiilor științifice livrate din adâncuri de către cercetători și instrumentele Sever-2. Membrii echipajului Odyssey, echipajele Sever-2 și cercetătorii locuiesc și lucrează în spații rezidențiale și de birouri confortabile.
Dar oricât de perfecte ar fi dispozitivele, fie că este vorba de Sever-2, de farfuria de trei tone sau de submarinul de clasa Thresher de opt mii de tone, adâncurile oceanului își pun propriile cerințe severe atât asupra oamenilor, cât și asupra tehnologiei.
Practica a arătat că funcționarea fără accidente a încărcăturii suplimentare la mare adâncime, precum și a aeronavelor și nave spațiale, depind nu numai de fiabilitatea echipamentului și de priceperea echipajului, ci și de munca eficientă a grupului de sprijin, care pregătește și verifică temeinic fiecare detaliu înainte de a lansa vehiculul într-o călătorie riscantă, precum și de interacțiune. a echipei navei mamă și a echipajului vehiculului. Vehiculul subacvatic trebuie să aibă și propria „echipă de aerodrom”, însoțindu-l în adâncuri și întâlnindu-l la ascensiune. Autorul menționează acest lucru de mai multe ori în cartea sa.
Experiența și abilitățile dobândite în timpul funcționării primelor batiscafe și a Farfuriei au fost folosite la construcția de vehicule subacvatice noi, mai avansate, concepute nu doar pentru a studia marea, ci și pentru a efectua diverse lucrări în adâncurile sale. Autorul vorbește despre construcția și testarea de noi dispozitive: „Alyumivauta”, „Alvina” și „Morey”, care funcționează și astăzi cu succes.
În ultimii șase ani în tari diferite Au fost construite peste o sută de vehicule subacvatice. Printre acestea se numără multe americane, de exemplu, DRV-ul cu o deplasare de 33 de tone, cu o adâncime de scufundare de până la 1500 de metri, folosit pentru salvarea echipajelor submarinelor scufundate, DeepQuest cu o deplasare de 50 de tone pentru cercetări complexe, Bnver-IV cu brațe mecanice pentru lucru în câmpuri petroliere subacvatice . Biologii marini japonezi au primit dispozitivele Yomiuri, Shinkai și KSVB-300 cu centrale diesel-electrice; în Franța, batiscaful Archimedes, submarinul de laborator Arzhironet și dispozitivele de tip Deepstar au fost folosite cu succes. Aparatele și casele-laboratoare sunt construite și utilizate pentru tot felul de lucrări subacvatice în Anglia, Canada, Italia, Polonia, Germania și multe alte țări. În ceea ce privește caracteristicile lor tehnice, dispozitivele și laboratoarele moderne sunt semnificativ superioare celor construite în urmă cu 10 ani. Unele au o viteză de 15 noduri și autonomie de la câteva zile până la o lună sau mai mult.
Autonomia crește ca urmare a înlocuirii bateriilor cu noi surse de energie. Dispozitive care utilizează pile de combustie și reactoare nucleare, printre care și barca de cercetare nucleară „TSR-1” cu o deplasare de 400 de tone. Odată cu crearea de noi surse de energie de dimensiuni mici și fiabile, designul vehiculelor subacvatice și toată tehnologia oceanică sunt îmbunătățite.
Laboratoarele subacvatice moderne sunt dotate cu spații spațioase de locuit și birouri. Într-un număr de țări, sunt proiectate case subacvatice cu mai multe camere, laboratoare și chiar orașe întregi. În timp, vehiculele speciale vor transporta „locuitori subacvatici” la suprafața oceanului sau la țărm și înapoi la casele lor subacvatice. Pătrunderea directă a omului în grosimea hidrosferei a schimbat nu numai multe idei despre adâncurile oceanului, ci și atitudinile față de ocean. Unele cercuri industriale au început să exploateze resursele subacvatice.
În anii 50, o serie de state de coastă și-au prezentat pretențiile de proprietate asupra fundului mării, a subsolului acestuia, a resurselor disponibile acolo, descoperite și necunoscute încă. A apărut problema împărțirii fundului mării și oceanelor între state.
În 1958, la Geneva a fost adoptată o convenție, conform căreia statele de coastă au primit dreptul suveran de a deține fundul mării, extinzându-se de la marginea coastei până la o adâncime de 200 de metri. O parte din fundul Oceanului Mondial, egală ca suprafață cu toată Asia, a devenit proprietatea statelor individuale; au dobândit dreptul unic de a explora și dezvolta resurse naturale situate la suprafață și în adâncurile fundului mării. Statelor li se permite să construiască structurile industriale necesare și să creeze zone de siguranță în jurul lor nu numai pe raft, ci și dincolo de acesta, dacă statele dispun de echipamentele subacvatice adecvate. Naționalizarea raftului a dus la împărțirea unei părți a teritoriului subacvatic. Întins de-a lungul fundului mărilor frontierele de stat, au început să apară dispute de frontieră între unele țări și au apărut noi probleme de drept internațional.
Odată cu pătrunderea omului în fundul oceanului, nu numai că atitudinea față de adâncuri s-a schimbat, dar și unele principii ale dreptului maritim internațional au fost zdruncinate. Submersibilele concepute pentru a explora adâncurile oceanului sunt transformate într-un mijloc de extragere a resurselor de adâncime și de extindere a drepturilor suverane către provinciile adiacente ale fundului oceanului.
Tehnologie care permite unei persoane să trăiască și să lucreze Lumea subacvatica la fel de natural și de succes ca pe uscat, transformă adâncurile oceanului într-o zonă activă activitate economică, o sursă de hrană și resurse minerale.
În multe țări, algele sunt crescute și colectate pe terenuri subacvatice, care sunt folosite ca hrană pentru oameni, ca hrană pentru animale domestice și crustacee comestibile. În Japonia, moluștele de perle sunt cultivate pe plantații subacvatice; Se exportă 90 de tone de perle selectate, generând venituri de 60 de milioane de dolari pe an.
Peștii valoroși sunt crescuți în lagune închise și incinte maritime, anual marea liberă eliberează milioane de alevin crescuți în rezervoare închise.
Extracția de petrol, cărbune, minereu de fier, staniu și multe alte minerale din fundul mării crește în fiecare an.
Dezvoltarea și creșterea profitabilității pescuitului marin, recuperarea costurilor de creare și exploatare mijloace tehnice contribuie la extinderea activității economice umane în adâncurile mării, crescând rata de utilizare a resurselor oceanului pentru a satisface nevoile tot mai mari ale populației Pământului.
V.I. Lenin a scris odată că „... tehnologia se dezvoltă cu o viteză incredibilă în zilele noastre, iar terenurile care sunt nepotrivite astăzi pot fi făcute potrivite mâine dacă se găsesc noi tehnici... dacă se fac investiții mari de capital”.
Această viziune leninistă devine realitate în fața ochilor tăi; pământurile subacvatice devin potrivite pentru activitatea economică umană.
A. N. DMITRIEV
Trăim pe o planetă de apă, dar oceanele pământuluiștim mai rău decât unele corpuri cosmice. Mai mult de jumătate din suprafața lui Marte a fost cartografiată cu o rezoluție de aproximativ 20 m - și doar 10-15% din fundul oceanului a fost studiat cu o rezoluție de cel puțin 100 m. 12 oameni au fost pe Lună, trei au fost pe fundul șanțului Marianelor și toți nu au îndrăznit să scoată nasul din batiscafele grele.
Să ne scufundăm
Principala dificultateîn dezvoltarea Oceanului Mondial, aceasta este presiunea: pentru fiecare 10 m de adâncime aceasta crește cu o altă atmosferă. Când numărătoarea ajunge la mii de metri și sute de atmosfere, totul se schimbă. Lichidele curg diferit, gazele se comportă neobișnuit... Dispozitivele capabile să reziste acestor condiții rămân produse fragmentare, iar nici cele mai moderne submarine nu sunt proiectate pentru o asemenea presiune. Adâncimea maximă de scufundare a celor mai recente submarine nucleare Project 955 Borei este de doar 480 m.
Scafandrii care coboară sute de metri sunt numiți cu respect acvanauți, comparându-i cu exploratorii spațiului. Dar abisul mărilor este în felul său mai periculos decât vidul spațiului. Dacă se întâmplă ceva, echipajul care lucrează pe ISS se va putea transfera pe nava andocata și în câteva ore va ajunge la suprafața Pământului. Această rută este închisă pentru scafandri: evacuarea din adâncuri poate dura săptămâni. Și această perioadă nu poate fi scurtată sub nicio formă.
Cu toate acestea, există o cale alternativă către adâncime. În loc să creați corpuri din ce în ce mai durabile, puteți trimite acolo... scafandri vii. Recordul de presiune suportat de testeri în laborator este aproape dublu față de capacitățile submarinelor. Nu este nimic incredibil aici: celulele tuturor organismelor vii sunt umplute cu aceeași apă, care transmite liber presiunea în toate direcțiile.
Celulele nu rezistă la coloana de apă, precum carcasele solide ale submarinelor, ele compensează presiunea exterioară cu cele interne. Nu degeaba locuitorii „fumătorilor negri”, inclusiv viermii rotunzi și creveții, se simt grozav la mulți kilometri adâncime în fundul oceanului. Unele tipuri de bacterii pot rezista chiar și la mii de atmosfere destul de bine. Omul nu face excepție aici - singura diferență este că are nevoie de aer.
Sub suprafață
Oxigen Tuburile de respirație făcute din stuf erau cunoscute de mohicanii lui Fenimore Cooper. Astăzi, tulpinile goale ale plantelor au fost înlocuite cu tuburi de plastic, „în formă anatomică” și cu muștiștile confortabile. Cu toate acestea, acest lucru nu le-a făcut mai eficiente: legile fizicii și biologiei interferează.
Deja la un metru adâncime, presiunea pe piept crește la 1,1 atm - 0,1 atm de coloană de apă se adaugă aerului în sine. Respirația aici necesită un efort vizibil al mușchilor intercostali și numai sportivii antrenați pot face față acestui lucru. În același timp, nici măcar puterea lor nu va rezista mult și la maximum 4-5 m adâncime, iar începătorii au dificultăți de respirație chiar și la jumătate de metru. În plus, cu cât tubul este mai lung, cu atât conține mai mult aer. Volumul curent „de lucru” al plămânilor este în medie de 500 ml, iar după fiecare expirație, o parte din aerul evacuat rămâne în tub. Fiecare respirație aduce mai puțin oxigen și mai mult dioxid de carbon.
A livra Aer proaspat, este necesară ventilarea forțată. Pompând gaz sub presiune crescută, puteți face mai ușor pentru mușchi să lucreze cufăr. Această abordare a fost folosită de mai bine de un secol. Pompele de mână sunt cunoscute scafandrilor încă din secolul al XVII-lea și în mijlocul anului 19 secole, constructorii englezi care au ridicat fundatii subacvatice pentru suporturile de poduri lucrau deja de mult timp intr-o atmosfera de aer comprimat. Pentru lucrare s-au folosit camere subacvatice cu pereți groși, cu fund deschis, în care s-a menținut o presiune ridicată. Adică chesoane.
Mai adânc de 10 m
Azot Nu au apărut probleme în timpul lucrului în chesoanele în sine. Dar, la revenirea la suprafață, muncitorii din construcții au dezvoltat adesea simptome pe care fiziologii francezi Paul și Vattel le-au descris în 1854 ca On ne paie qu'en sortant - „rambursare la ieșire”. Poate fi mâncărime severă a pielii sau amețeli, dureri la nivelul articulațiilor și mușchilor. În cele mai severe cazuri, s-a dezvoltat paralizia, a avut loc pierderea cunoștinței și apoi moartea.
Pentru a merge la adâncime fără dificultăți asociate cu presiunea extremă, puteți folosi costume spațiale grele. Acestea sunt sisteme extrem de complexe care pot rezista la scufundarea de sute de metri și mențin o presiune confortabilă de 1 atm în interior. Adevărat, sunt foarte scumpe: de exemplu, prețul unui costum spațial recent introdus de la compania canadiană Nuytco Research Ltd. EXOSUIT este de aproximativ un milion de dolari.
Problema este că cantitatea de gaz dizolvată într-un lichid depinde direct de presiunea deasupra acestuia. Acest lucru este valabil și pentru aer, care conține aproximativ 21% oxigen și 78% azot (alte gaze - dioxid de carbon, neon, heliu, metan, hidrogen etc. - pot fi neglijate: conținutul lor nu depășește 1%). Dacă oxigenul este absorbit rapid, atunci azotul pur și simplu saturează sângele și alte țesuturi: cu o creștere a presiunii cu 1 atm, aproximativ 1 litru suplimentar de azot se dizolvă în organism.
La declin rapid presiune, excesul de gaz începe să fie eliberat rapid, uneori spumând, ca o sticlă de șampanie deschisă. Bulele rezultate pot deforma fizic țesuturile, pot bloca vasele de sânge și le pot priva de alimentarea cu sânge, ceea ce duce la o mare varietate de simptome, adesea severe. Din fericire, fiziologii și-au dat seama destul de repede acest mecanism și, deja în anii 1890, boala de decompresie putea fi prevenită prin utilizarea unei scăderi treptate și atente a presiunii la normal - astfel încât azotul să părăsească organismul treptat, iar sângele și alte fluide să nu „fierbe”. ” .
La începutul secolului al XX-lea, cercetătorul englez John Haldane a întocmit tabele detaliate cu recomandări privind modurile optime de coborâre și urcare, compresie și decompresie. Prin experimente cu animale și apoi cu oameni - inclusiv pe el și pe cei dragi - Haldane a descoperit că adâncimea maximă sigură fără a necesita decompresie era de aproximativ 10 m și chiar mai puțin pentru o scufundare lungă. Întoarcerea din adâncuri trebuie făcută treptat și lent pentru a da timp azotului să fie eliberat, dar este mai bine să coborâți destul de repede, reducând timpul de intrare a excesului de gaz în țesuturile corpului. Noi limite de profunzime au fost dezvăluite oamenilor.
Mai adânc de 40 m
Heliu Lupta împotriva adâncimii este ca o cursă a înarmărilor. După ce au găsit o modalitate de a depăși următorul obstacol, oamenii au mai făcut câțiva pași - și au întâlnit un nou obstacol. Deci, după boala de decompresie, a apărut un flagel, pe care scafandrii îl numesc aproape cu dragoste „veveriță cu azot”. Faptul este că, în condiții hiperbare, acest gaz inert începe să acționeze nu mai rău decât alcoolul puternic. În anii 1940, efectul îmbătător al azotului a fost studiat de un alt John Haldane, fiul „celului”. Experimentele periculoase ale tatălui său nu l-au deranjat deloc și a continuat experimente dure asupra lui și a colegilor săi. „Unul dintre subiecții noștri a suferit o ruptură pulmonară”, a scris omul de știință în jurnal, „dar acum se recuperează”.
În ciuda tuturor cercetărilor, mecanismul intoxicației cu azot nu a fost stabilit în detaliu - totuși, același lucru se poate spune despre efectul alcoolului obișnuit. Ambele perturbă transmisia normală a semnalului la sinapsele celulelor nervoase și poate chiar schimbă permeabilitatea membranelor celulare, transformând procesele de schimb ionic de pe suprafața neuronilor într-un haos complet. În exterior, ambele se manifestă în moduri similare. Un scafandru care „a prins o veveriță cu azot” își pierde controlul. S-ar putea să intre în panică și să taie furtunurile sau, dimpotrivă, să se lase purtat de glume unei școli de rechini veseli.
Alte gaze inerte au și un efect narcotic, iar cu cât moleculele lor sunt mai grele, cu atât este nevoie de mai puțină presiune pentru ca acest efect să se manifeste. De exemplu, xenonul anesteziază în condiții normale, dar argonul mai ușor anesteziază doar în mai multe atmosfere. Cu toate acestea, aceste manifestări sunt profund individuale, iar unii oameni, când se scufundă, simt intoxicația cu azot mult mai devreme decât alții.
Puteți scăpa de efectul anestezic al azotului prin reducerea aportului acestuia în organism. Așa funcționează amestecurile de respirație nitrox, care conțin o proporție crescută (uneori până la 36%) de oxigen și, în consecință, o cantitate redusă de azot. Ar fi și mai tentant să treci la oxigen pur. La urma urmei, acest lucru ar face posibilă dublarea de patru ori a volumului cilindrilor de respirație sau de patru ori a timpului de lucru cu ele. Cu toate acestea, oxigenul este un element activ, iar la inhalare prelungită este toxic, mai ales sub presiune.
Oxigenul pur provoacă intoxicație și euforie și duce la deteriorarea membranei celulelor tractului respirator. În același timp, lipsa hemoglobinei libere (reduse) îngreunează eliminarea dioxidului de carbon, duce la hipercapnie și acidoză metabolică, declanșând reacții fiziologice de hipoxie. O persoană se sufocă, în ciuda faptului că corpul său are suficient oxigen. După cum a stabilit același Haldane Jr., chiar și la o presiune de 7 atm, puteți respira oxigen pur nu mai mult de câteva minute, după care încep tulburările de respirație, convulsiile - tot ceea ce se numește în argoul de scufundare. într-un cuvânt scurt„panare de curent”.
Respirație lichidă
Abordarea încă semi-fantastică pentru cucerirea adâncimii este de a folosi substanțe care pot prelua livrarea de gaze în loc de aer - de exemplu, înlocuitorul de plasmă sanguină perftoran. În teorie, plămânii pot fi umpluți cu acest lichid albăstrui și, saturându-l cu oxigen, îl pot pompa prin pompe, oferind respirație fără niciun amestec de gaze. Cu toate acestea, această metodă rămâne profund experimentală; mulți experți o consideră un punct mort și, de exemplu, în SUA, utilizarea perftoranului este interzisă oficial.
Prin urmare, presiunea parțială a oxigenului atunci când se respiră la adâncime este menținută chiar mai mică decât de obicei, iar azotul este înlocuit cu un gaz sigur și non-euforic. Hidrogenul ușor ar fi mai potrivit decât alții, dacă nu pentru explozivitatea sa atunci când este amestecat cu oxigen. Drept urmare, hidrogenul este rar folosit, iar al doilea gaz cel mai ușor, heliul, a devenit un înlocuitor obișnuit pentru azotul din amestec. Pe baza acesteia se produc amestecuri de respirație oxigen-heliu sau oxigen-heliu-azot - helioxuri și trimix-uri.
Adâncime mai mare de 80 m
Amestecuri complexe Merită spus aici că compresia și decompresia la presiuni de zeci și sute de atmosfere durează mult timp. Atât de mult încât face munca scafandrilor industriali - de exemplu, atunci când deservesc platformele petroliere offshore - ineficientă. Timpul petrecut la adâncime devine mult mai scurt decât coborârile și ascensiunile lungi. Deja o jumătate de oră la 60 m duce la mai mult de o oră de decompresie. După o jumătate de oră la 160 m, va dura mai mult de 25 de ore pentru a reveni - și totuși scafandrii trebuie să coboare mai jos.
Prin urmare, camerele de presiune de adâncime au fost folosite în aceste scopuri de câteva decenii. Oamenii locuiesc uneori în ele săptămâni întregi, lucrând în ture și făcând excursii afară prin compartimentul de aerisire: presiunea amestecului respirator din „locuință” este menținută egală cu presiunea mediului acvatic din jur. Și deși decompresia la urcarea de la 100 m durează aproximativ patru zile, iar de la 300 m - mai mult de o săptămână, o perioadă decentă de muncă la adâncime face ca aceste pierderi de timp să fie complet justificate.
Metode de expunere prelungită la medii de înaltă presiune au fost dezvoltate încă de la mijlocul secolului XX. Complexele hiperbarice mari au făcut posibilă crearea presiunea necesarăîn condiții de laborator, iar vitejii testatori de atunci au stabilit un record după altul, trecând treptat spre mare. În 1962, Robert Stenuis a petrecut 26 de ore la o adâncime de 61 m, devenind primul aquanaut, iar trei ani mai târziu, șase francezi, respirând trimix, au trăit la o adâncime de 100 m timp de aproape trei săptămâni.
Aici au început să apară noi probleme asociate cu șederea lungă a oamenilor în izolare și într-un mediu debilitant de inconfortabil. Datorită conductibilității termice ridicate a heliului, scafandrii pierd căldură cu fiecare expirație a amestecului de gaze, iar în „acasă” lor trebuie să mențină o atmosferă caldă constant - aproximativ 30 ° C, iar apa creează umiditate ridicată. În plus, densitatea scăzută a heliului modifică timbrul vocii, complicând serios comunicarea. Dar nici toate aceste dificultăți luate împreună nu ar pune o limită aventurilor noastre în lumea hiperbară. Există restricții mai importante.
Sub 600 m
LimităÎn experimentele de laborator, neuronii individuali care cresc „in vitro” nu tolerează bine presiunea extrem de ridicată, demonstrând hiperexcitabilitate neregulată. Se pare că acest lucru modifică semnificativ proprietățile lipidelor membranei celulare, astfel încât acestor efecte nu pot fi rezistate. Rezultatul poate fi observat și în sistem nervos o persoană aflată sub o presiune enormă. Începe să „oprească” din când în când, căzând în perioade scurte de somn sau stupoare. Percepția devine dificilă, corpul este cuprins de tremurături, începe panica: se dezvoltă sindromul nervos de înaltă presiune (HBP), cauzat de însăși fiziologia neuronilor.
Pe lângă plămâni, în organism există și alte cavități care conțin aer. Dar comunică cu mediul prin canale foarte subțiri, iar presiunea din ele nu se egalizează instantaneu. De exemplu, cavitățile urechii medii sunt conectate la nazofaringe doar printr-o trompa îngustă a lui Eustachio, care este adesea înfundată cu mucus. Neplăcerile asociate sunt familiare multor pasageri de avion care trebuie să închidă ermetic nasul și gura și să expire brusc, egalând presiunea urechii și a mediului extern. Scafandrii folosesc și acest tip de „suflare”, iar atunci când au nasul care curge, încearcă să nu se scufunde deloc.
Adăugarea unor cantități mici (până la 9%) de azot la amestecul de oxigen-heliu permite ca aceste efecte să fie oarecum slăbite. Prin urmare, scufundări record pe heliox ating 200-250 m, iar pe trimix care conține azot - aproximativ 450 m în larg și 600 m într-o cameră de compresie. Acvanauții francezi au devenit – și rămân – legiuitorii în acest domeniu. Alternarea aerului, amestecurile complexe de respirație, modurile dificile de scufundare și decompresie încă din anii 1970 au permis scafandrilor să depășească bara de adâncime de 700 m, iar compania COMEX, creată de studenții lui Jacques Cousteau, a devenit lider mondial în întreținerea de scufundări a platformelor petroliere offshore. Detaliile acestor operațiuni rămân un secret militar și comercial, așa că cercetătorii din alte țări încearcă să-i ajungă din urmă pe francezi, mișcându-se în felul lor.
Încercând să aprofundeze, fiziologii sovietici au studiat posibilitatea înlocuirii heliului cu gaze mai grele, precum neonul. Experimente pentru a simula o scufundare la 400 m într-o atmosferă de oxigen-neon au fost efectuate în complexul hiperbaric al Institutului de Probleme Medicale și Biologice din Moscova (IMBP) al Academiei Ruse de Științe și în Institutul de Cercetare „subacvatic” secret-40. al Ministerului Apărării, precum și în Institutul de Cercetare în Oceanologie care poartă numele. Shirshova. Cu toate acestea, greutatea neonului și-a arătat dezavantajul.
Se poate calcula că deja la o presiune de 35 atm densitatea amestecului oxigen-neon este egală cu densitatea amestecului oxigen-heliu la aproximativ 150 atm. Și apoi - mai mult: căile noastre respiratorii pur și simplu nu sunt potrivite pentru „pomparea” unui mediu atât de gros. Testerii IBMP au raportat că atunci când plămânii și bronhiile lucrează cu un amestec atât de dens, apare un sentiment ciudat și greu, „de parcă nu ai respira, ci ai bea aer”. În timp ce sunt treji, scafandrii cu experiență sunt încă capabili să facă față acestui lucru, dar în perioadele de somn - și este imposibil să ajungi la o asemenea adâncime fără a petrece zile lungi coborând și urcând - ei sunt treziți în mod constant de o senzație de panică de sufocare. Și deși acvanauții militari de la NII-40 au reușit să ajungă la bara de 450 de metri și să primească medalii binemeritate ale Eroilor Uniunii Sovietice, acest lucru nu a rezolvat în mod fundamental problema.
S-ar putea să fie încă stabilite noi recorduri de scufundări, dar se pare că am ajuns la granița finală. Densitatea insuportabilă a amestecului respirator, pe de o parte, și sindromul nervos presiuni mari- pe de altă parte, se pare că au pus o limită finală a călătoriei umane sub presiune extremă.
Există mult mai multe locuri pe pământ despre care știm mai puțin decât despre vastele întinderi ale spațiului. Vorbim în primul rând despre adâncimi de apă de necucerit. Potrivit oamenilor de știință, știința nu a început încă să studieze viata misterioasa pe fundul oceanelor, toate cercetările sunt la începutul călătoriei.
De la an la an sunt din ce în ce mai mulți temerari care sunt gata să efectueze o nouă scufundare record în adâncime. În materialul prezentat aș vrea să vorbesc despre înotări fără echipament, cu echipament de scuba și cu ajutorul batiscafelor, care au rămas în istorie.
Cea mai adâncă scufundare umană
Multă vreme, sportivul francez Loïc Leferme a deținut recordul la apnea. În 2002, a reușit să facă o scufundare la adâncime la 162 de metri. Mulți scafandri au încercat să îmbunătățească acest indicator, dar au murit în adâncurile mării. În 2004, Leferm însuși a devenit victima propriei sale vanități. În timpul unei înot de antrenament în șanțul oceanic din Villefranche-sur-Mer, s-a scufundat la 171 de metri. Cu toate acestea, sportivul nu a reușit să iasă la suprafață.
Cea mai recentă scufundări record în adâncime a fost făcută de apneista austriac Herbert Nitzsch. A reușit să coboare până la 214 metri fără rezervor de oxigen. Astfel, realizarea lui Loïc Leferme este de domeniul trecutului.
Record de scufundări în mare adâncime pentru femei
Atleta franceză Audrey Mestre a stabilit mai multe recorduri în rândul femeilor. Pe 29 mai 1997, s-a scufundat până la 80 de metri într-o singură reținere a respirației, fără rezervor de aer. Un an mai târziu, Audrey și-a doborât propriul record, coborând 115 metri în adâncurile mării. În 2001, sportivul s-a scufundat până la 130 de metri. Acest record, care are statut mondial în rândul femeilor, este atribuit lui Audrey până în prezent.
Pe 12 octombrie 2002, Mestre a făcut ultima ei încercare în viață, scufundându-se fără echipament la 171 de metri în largul coastei Republicii Dominicane. Sportivul a folosit doar o încărcătură specială, fără butelii de oxigen. Ridicarea urma să fie efectuată folosind un dom de aer. Cu toate acestea, acesta din urmă s-a dovedit a fi neumplut. La 8 minute după ce a început scufundarea la adâncime, trupul lui Audrey a fost scos la suprafață de scafandri. Cauza oficială a morții sportivului a fost remarcată ca probleme cu echipamentul pentru ridicarea la suprafață.
Record de scufundări
Acum să vorbim despre scufundări la adâncime. Cea mai semnificativă dintre ele a fost realizată de scafandru francez Pascal Bernabe. În vara lui 2005, a reușit să coboare 330 de metri în adâncurile mării. Deși inițial a fost planificat să cucerească o adâncime de 320 de metri. Un record atât de important a fost atins ca urmare a unui mic incident. În timpul coborârii, frânghia lui Pascal s-a întins, ceea ce i-a permis să înoate încă 10 metri adâncime.
Scafandrul a reușit să se ridice cu succes la suprafață. Urcarea a durat 9 ore lungi. Motivul unei creșteri atât de lente a fost Risc ridicat dezvoltarea, care ar putea duce la stop respirator și lezarea vaselor de sânge. Este de remarcat faptul că pentru a stabili recordul, Pascal Bernabe a trebuit să petreacă 3 ani întregi într-un antrenament constant.
Record de scufundare într-un submersibil
Pe 23 ianuarie 1960, oamenii de știință Donald Walsh și Jacques Piccard au stabilit un record pentru scufundări pe fundul oceanului într-un vehicul cu echipaj. În timp ce se aflau la bordul micului submarin Trieste, cercetătorii au ajuns la fund la o adâncime de 10.898 de metri.
Cea mai adâncă scufundare într-un submersibil cu echipaj a fost realizată datorită construcției Deepsea Challenger, care a durat designerilor 8 ani lungi. Acest mini-submarin este o capsulă aerodinamică cu o greutate de peste 10 tone și cu o grosime a peretelui de 6,4 cm.De remarcat că înainte de a fi pus în funcțiune, batiscaful a fost testat de mai multe ori cu o presiune de 1160 de atmosfere, care este mai mare decât presiune care trebuia să afecteze pereții dispozitivului de pe fundul oceanului .
În 2012, celebrul regizor de film american James Cameron, pilotând mini-submarinul Deepsea Challenger, a cucerit înregistrarea anterioară, instalat pe aparatul de la Trieste, și chiar l-a îmbunătățit prin cufundarea cu 11 km în șanțul Mariinsky.
