Z histórie dobývania hlbokého mora. Ako sa skúma oceán Toto je príčinou viac ako polovice všetkých úmrtí v oceáne

Výskum oceánov.

21. Z histórie dobývania hlbinného mora.

© Vladimír Kalanov,
"Poznanie je moc".

Je nemožné študovať svetový oceán bez ponorenia sa do jeho hlbín. Štúdium povrchu oceánov, ich veľkosti a konfigurácie, povrchových prúdov, ostrovov a prielivov prebieha už mnoho storočí a vždy bolo mimoriadne náročnou a nebezpečnou úlohou. Štúdium hlbín oceánu nepredstavuje menšie ťažkosti a niektoré ťažkosti sú dodnes neprekonateľné.

Človek, ktorý sa v dávnych dobách prvýkrát ponoril pod vodu, samozrejme nesledoval cieľ študovať hlbiny mora. Jeho úlohy boli vtedy určite čisto praktické, alebo, ako sa dnes hovorí, pragmatické, napríklad: dostať z morského dna na potravu špongiu alebo mäkkýše.

A keď sa v lastúrach našli krásne guľôčky perál, potápač ich priniesol do svojej chatrče a daroval ich manželke ako ozdobu, alebo si ich na ten istý účel vzal pre seba. Iba ľudia, ktorí žili na brehoch teplých morí, sa mohli ponoriť do vody a stať sa potápačmi. Neriskovali pod vodou prechladnutie ani svalové kŕče.

Staroveký potápač vzal nôž a sieť na zber koristi, zovrel si kameň medzi nohy a vrhol sa do priepasti. Tento predpoklad je celkom jednoduchý, pretože lovci perál v Červenom a Arabskom mori alebo profesionálni potápači z indického kmeňa Parawa to stále robia. Nepoznajú ani potápačskú výstroj, ani masky. Všetko ich vybavenie zostalo úplne rovnaké ako pred sto či tisíc rokmi.

Ale potápač nie je potápač. Potápač používa pod vodou len to, čo mu príroda nadelila, a potápač používa špeciálne prístroje a vybavenie, aby sa ponoril hlbšie do vody a zostal tam dlhšie. Potápač, dokonca aj dobre vycvičený, nemôže zostať pod vodou dlhšie ako jeden a pol minúty. Maximálna hĺbka, do ktorej sa môže ponoriť, nepresahuje 25-30 metrov. Len málo držiteľov rekordov dokáže zadržať dych na 3-4 minúty a ponoriť sa o niečo hlbšie.

Ak použijete také jednoduché zariadenie, ako je dýchacia trubica, môžete zostať pod vodou pomerne dlho. Ale aký to má zmysel, ak hĺbka ponorenia nemôže byť väčšia ako jeden meter? Faktom je, že vo väčších hĺbkach je ťažké vdychovať cez hadičku: na prekonanie tlaku dychu pôsobiaceho na ľudské telo je potrebná väčšia sila svalov hrudníka, pričom pľúca sú pod normálnym atmosférickým tlakom.

Už v staroveku sa robili pokusy využívať primitívne prístroje na dýchanie v malých hĺbkach. Napríklad pomocou závažia sa ku dnu spúšťalo akési zvonovité plavidlo prevrátené dnom nadol a potápač mohol využívať prívod vzduchu v tomto plavidle. V takomto zvone sa však dalo dýchať iba niekoľko minút, pretože vzduch sa rýchlo nasýtil vydychovaným oxidom uhličitým a stal sa nevhodným na dýchanie.

Keď človek začal skúmať oceán, nastali problémy s vynálezom a výrobou potrebných potápačských prístrojov nielen na dýchanie, ale aj na videnie vo vode. Človek s normálnym zrakom, ktorý otvára oči vo vode, vidí okolité predmety veľmi slabo, akoby v hmle. Vysvetľuje to skutočnosť, že index lomu vody sa takmer rovná indexu lomu samotného oka. Preto šošovka nedokáže zaostriť obraz na sietnicu a ohnisko obrazu je ďaleko za sietnicou. Ukazuje sa, že človek vo vode sa stáva extrémne ďalekozrakým – až do plus 20 dioptrií a viac. Okrem toho priamy kontakt s morskou a dokonca sladkou vodou spôsobuje podráždenie a bolesť očí.

Ešte pred vynájdením podvodných okuliarov a masiek so sklom si potápači minulých storočí pred očami spevňovali taniere a utesňovali ich kusom látky namočeným v živici. Doštičky boli vyrobené z najtenších leštených rohov rohoviny a mali určitú priehľadnosť. Bez takýchto zariadení nebolo možné vykonávať mnohé práce pri výstavbe prístavov, prehlbovaní prístavov, hľadaní a zdvíhaní potopených lodí, nákladu atď.

V Rusku, počas éry Petra I., keď krajina dosiahla morské pobrežie, nadobudlo potápanie praktický význam.

Rus bol vždy známy svojimi remeselníkmi, ktorých zovšeobecnený portrét vytvoril spisovateľ Ershov podľa obrazu Leftyho, ktorý obúva anglickú blchu. Jeden z týchto remeselníkov sa zapísal do dejín techniky za Petra I. Bol to Efim Nikonov, roľník z dediny Pokrovskoje pri Moskve, ktorý v roku 1719 vyrobil drevenú ponorku („skryté plavidlo“) a navrhol aj dizajn kožený potápačský oblek s hlavňou na vzduch, ktorý sa nosil na hlave a mal okienka na oči. Nebol však schopný uviesť dizajn potápačského obleku do požadovaného pracovného stavu, pretože jeho „skryté plavidlo“ nevydržalo test a potopilo sa v jazere, v dôsledku čoho boli E. Nikonovovi zamietnuté finančné prostriedky. Vynálezca, samozrejme, nemohol vedieť, že v jeho potápačskom obleku so sudom vzduchu na hlave človek v žiadnom prípade nevydrží dlhšie ako 2-3 minúty.

Problém dýchania pod vodou s prísunom čerstvého vzduchu k potápačovi sa nepodarilo vyriešiť niekoľko storočí. V stredoveku a ani neskôr vynálezcovia netušili o fyziológii dýchania a výmene plynov v pľúcach. Tu je jeden príklad, ktorý hraničí so zvedavosťou. V roku 1774 navrhol francúzsky vynálezca Fremins dizajn na prácu pod vodou, ktorý pozostával z prilby spojenej medenými rúrkami s malým vzduchovým zásobníkom. Vynálezca veril, že rozdiel medzi vdychovaným a vydychovaným vzduchom je len rozdielom teplôt. Dúfal, že vydýchnutý vzduch prechádzajúci hadičkami pod vodou sa ochladí a bude opäť dýchateľný. A keď sa pri testovaní tohto zariadenia po dvoch minútach potápač začal dusiť, vynálezca bol strašne prekvapený.

Keď sa ukázalo, že na to, aby človek mohol pracovať pod vodou, musí byť neustále dodávaný čerstvý vzduch, začali uvažovať o spôsoboch jeho zásobovania. Najprv sa na tento účel snažili použiť mechy ako kováčske. Ale táto metóda nedokázala dodať vzduch do hĺbky viac ako jeden meter - vlnovec nevytvoril potrebný tlak.

Až začiatkom 19. storočia bolo vynájdené tlakové vzduchové čerpadlo, ktoré potápačovi poskytovalo vzduch do značnej hĺbky.

Celé storočie bolo vzduchové čerpadlo poháňané ručne, potom sa objavili mechanické čerpadlá.

Prvé potápačské obleky mali prilby, ktoré boli v spodnej časti otvorené, do ktorých sa cez hadicu pumpoval vzduch. Vydýchnutý vzduch vychádzal cez otvorený okraj prilby. Potápač v takomto obleku takpovediac mohol pracovať len vo zvislej polohe, pretože aj mierny náklon ponorky viedol k naplneniu prilby vodou. Vynálezcami týchto prvých potápačských oblekov boli nezávisle od seba Angličan A. Siebe (1819) a kronštadský mechanik Gausen (v roku 1829). Čoskoro začali vyrábať vylepšené potápačské obleky, v ktorých bola prilba hermeticky spojená s bundou a vydychovaný vzduch bol z prilby vypúšťaný špeciálnym ventilom.

Vylepšená verzia potápačského obleku však neposkytovala potápačovi úplnú slobodu pohybu. Ťažká vzduchová hadica prekážala pri práci a obmedzovala rozsah pohybu. Hoci táto hadica bola pre ponorkára životne dôležitá, často bola príčinou jeho smrti. Stalo sa to, keď bola hadica privretá nejakým ťažkým predmetom alebo bola poškodená únikom vzduchu.

So všetkou jasnosťou a nevyhnutnosťou vyvstala úloha vyvinúť a vyrobiť potápačské vybavenie, v ktorom by ponorka nebola závislá na prívode vzduchu z externého zdroja a bola by úplne slobodná vo svojich pohyboch.

Mnoho vynálezcov prijalo výzvu navrhnúť takéto autonómne zariadenie. Od výroby prvých potápačských oblekov uplynulo viac ako sto rokov a až v polovici 20. storočia sa objavil prístroj, ktorý sa stal známym ako potápanie. Hlavnou súčasťou potápačskej výbavy je dýchací prístroj, ktorý vynašiel slávny francúzsky bádateľ oceánskych hlbín, neskôr svetoznámy vedec Jacques-Yves Cousteau a jeho kolega Emile Gagnan. Na vrchole druhej svetovej vojny, v roku 1943, Jacques-Yves Cousteau a jeho priatelia Philippe Taillet a Frederic Dumas prvýkrát otestovali nové zariadenie na ponorenie do vody. Potápanie (z latinského aqua - voda a anglického lung - lung) je batohový prístroj pozostávajúci z tlakových fliaš a dýchacieho prístroja. Testy ukázali, že prístroj funguje presne, potápač ľahko, bez námahy inhaluje čistý, čerstvý vzduch z oceľovej fľaše. Potápač sa voľne potápa a stúpa bez toho, aby pociťoval akékoľvek nepríjemnosti.

Počas prevádzky bola potápačská výstroj štrukturálne upravená, ale vo všeobecnosti zostala jej štruktúra nezmenená. Žiadne konštrukčné zmeny však neposkytnú potápačskému tanku schopnosť ponoriť sa hlboko. Potápač, podobne ako potápač v mäkkom potápačskom obleku, ktorý dostáva vzduch cez hadicu, nemôže prekročiť bariéru stometrovej hĺbky bez toho, aby riskoval svoj život. Hlavnou prekážkou tu zostáva problém s dýchaním.

Vzduch, ktorý dýchajú všetci ľudia na povrchu Zeme, keď sa potápač ponorí do 40–60 metrov, spôsobuje otravu podobnú intoxikácii alkoholom. Po dosiahnutí určenej hĺbky ponorka náhle stratí kontrolu nad svojimi činmi, čo často končí tragicky. Zistilo sa, že hlavným dôvodom takejto „hlbokej intoxikácie“ je účinok dusíka pod vysokým tlakom na nervový systém. Dusík v potápačských fľašiach bol nahradený inertným héliom a prestala sa objavovať „hlboká intoxikácia“, ale objavil sa ďalší problém. Ľudské telo je veľmi citlivé na percento kyslíka vo vdychovanej zmesi. Pri normálnom atmosférickom tlaku by vzduch, ktorý človek dýcha, mal obsahovať asi 21 percent kyslíka. S takýmto obsahom kyslíka vo vzduchu prešiel človek celú dlhú cestu svojho vývoja. Ak sa pri normálnom tlaku zníži obsah kyslíka na 16 percent, potom dôjde k hladovaniu kyslíkom, čo spôsobí náhlu stratu vedomia. Pre človeka pod vodou je táto situácia obzvlášť nebezpečná. Zvýšenie obsahu kyslíka v inhalovanej zmesi môže spôsobiť otravu, čo vedie k pľúcnemu edému a zápalu. So zvyšujúcim sa tlakom sa zvyšuje riziko otravy kyslíkom. Podľa výpočtov by v hĺbke 100 metrov mala inhalovaná zmes obsahovať iba 2-6 percent kyslíka a v hĺbke 200 m - nie viac ako 1-3 percentá. Dýchacie prístroje teda musia zabezpečiť, aby sa zloženie vdychovanej zmesi menilo, keď sa ponorka ponorí do hĺbky. Lekárska podpora pri hlbokomorskom potápaní osoby v mäkkom obleku má prvoradý význam.

Na jednej strane otrava kyslíkom a na druhej dusenie z nedostatku rovnakého kyslíka neustále ohrozujú človeka zostupujúceho do hlbín. To však nestačí. Každý dnes vie o tzv dekompresná choroba. Pripomeňme si, čo to je. Pri vysokom tlaku sa plyny, ktoré tvoria dýchaciu zmes, rozpúšťajú v krvi potápača. Väčšinu vzduchu, ktorý potápač dýcha, tvorí dusík. Jeho význam pre dýchanie spočíva v tom, že riedi kyslík. Pri rýchlom poklese tlaku, keď sa potápač zdvihne k hladine, sa prebytočný dusík nestihne odstrániť pľúcami a v krvi sa tvoria bubliny dusíka a krv akoby vrie. Dusíkové bubliny upchávajú malé cievy, čo spôsobuje slabosť, závraty a niekedy aj stratu vedomia. Ide o prejavy dekompresnej choroby (embólie). Keď sa bubliny dusíka (alebo iného plynu, ktorý tvorí dýchaciu zmes) dostanú do veľkých ciev srdca alebo mozgu, prietok krvi v týchto orgánoch sa zastaví, to znamená, že nastane smrť.

Aby sa predišlo dekompresnej chorobe, výstup potápača treba robiť pomaly, s prestávkami, aby došlo k takzvanej dekompresii tela, teda aby prebytočný rozpustený plyn stihol postupne opustiť krv pľúcami. V závislosti od hĺbky ponoru sa vypočítava čas výstupu a počet zastávok. Ak potápač strávi niekoľko minút vo veľkých hĺbkach, potom sa čas na jeho zostup a výstup počíta na niekoľko hodín.

To, čo bolo povedané, opäť potvrdzuje jednoduchú pravdu, že človek nemôže žiť vo vodnom živle, ktorý kedysi zrodil jeho vzdialených predkov, a nikdy neopustí zemskú klenbu.

Ale na pochopenie sveta, vrátane štúdia oceánu, sa ľudia vytrvalo snažia zvládnuť hĺbku oceánu. Ľudia vykonávali hlboké ponory v mäkkých potápačských oblekoch, dokonca bez vybavenia, ako je potápačská výstroj.

Ako prvý zostúpil do rekordnej hĺbky 135 metrov Američan Mac Nol v roku 1937 a o dva roky neskôr sovietski potápači L. Kobzar a P. Vygularny dýchajúci zmes hélia dosiahli hĺbku 157 metrov. Dosiahnutie hranice 200 metrov trvalo desať rokov. Do tejto hĺbky v roku 1949 zostúpili ďalší dvaja sovietski potápači B. Ivanov a I. Vyskrebentsev.

V roku 1958 sa o potápanie začal zaujímať vedec, ktorého špecializácia mala ďaleko od potápania pod vodou. Bol to mladý, vtedy 26-ročný matematik, ktorý už mal titul profesora na univerzite v Zürichu, Hans Keller. Tajne konal od iných špecialistov, navrhol zariadenie, vypočítal zloženie zmesí plynov a dekompresné časy a začal trénovať. O rok neskôr sa pomocou zariadenia v podobe potápačského zvonu potopil na dno Zürišského jazera do hĺbky 120 metrov. G. Keller dosiahol rekordne krátke dekompresné časy. Ako to dosiahol, bolo jeho tajomstvom. Sníval o svetovom rekorde v hĺbke potápania.

O prácu G. Kellera sa začalo zaujímať americké námorníctvo a ďalší ponor bol naplánovaný na 4. decembra 1962 v Kalifornskom zálive. G. Keller a anglický novinár Peter Small sa plánovali spustiť z americkej lode „Eureka“ pomocou špeciálne vyrobeného podvodného výťahu do hĺbky 300 metrov, kde by vztýčili švajčiarske a americké národné vlajky. Z paluby Eureky bol ponor monitorovaný pomocou televíznych kamier. Čoskoro po zostupe výťahu sa na obrazovke objavila iba jedna osoba. Bolo jasné, že sa stalo niečo neočakávané. Následne sa zistilo, že v podvodnom výťahu došlo k úniku a obaja akvanauti stratili vedomie. Keď výťah zdvihli na palubu lode, G. Keller sa čoskoro spamätal a P. Small bol mŕtvy už predtým, ako výťah zdvihli. Okrem neho zomrel ďalší potápač z podpornej skupiny, študent K. Whittaker. Pátranie po jeho tele bolo bezvýsledné. Toto sú smutné výsledky porušovania pravidiel bezpečnosti pri potápaní.

Mimochodom, G. Keller sa vtedy márne hnal za rekordom: už v roku 1956 navštívili tristometrovú hĺbku traja sovietski potápači - D. Limbens, V. Shalaev a V. Kurochkin.

V nasledujúcich rokoch boli najhlbšie ponory až 600 metrov! vykonali potápači z francúzskej spoločnosti Comex, ktorá sa zaoberá technickými prácami v ropnom priemysle na oceánskom šelfe.

Potápač v mäkkom obleku a s najmodernejším potápačským vybavením sa v takejto hĺbke udrží v priebehu niekoľkých minút. Nevieme, aké naliehavé záležitosti, aké dôvody prinútili lídrov spomínanej francúzskej spoločnosti riskovať životy potápačov a posielať ich do extrémnych hĺbok. Tušíme však, že dôvod je tu najtriviálnejší – tá istá nezištná láska k peniazom, k zisku.

Pravdepodobne už hĺbka 600 metrov prekračuje fyziologickú hranicu potápania pre človeka v mäkkom potápačskom obleku. Sotva je potrebné ďalej testovať schopnosti ľudského tela, nie sú neobmedzené. Navyše, človek už bol v hĺbke výrazne presahujúcej hranicu 600 metrov, hoci nie v potápačskom obleku, ale v prístrojoch izolovaných od vonkajšieho prostredia. Výskumníkom je už dávno jasné, že človeka možno spustiť do veľkých hĺbok bez ohrozenia života iba v silných kovových komorách, kde tlak vzduchu zodpovedá normálnemu atmosférickému tlaku. To znamená, že je potrebné v prvom rade zabezpečiť pevnosť a tesnosť takýchto komôr a vytvoriť prívod vzduchu s možnosťou odvodu odpadového vzduchu alebo jeho regenerácie. Nakoniec boli takéto zariadenia vynájdené a výskumníci do nich zostúpili do veľkých hĺbok, až do extrémnych hĺbok Svetového oceánu. Tieto zariadenia sú tzv batysféry a batyskafy. Pred zoznámením sa s týmito zariadeniami prosíme čitateľov, aby boli trpezliví a prečítali si našu krátku históriu tohto problému na ďalšej stránke webu Knowledge is Power.

© Vladimír Kalanov,
"Poznanie je moc"

Viac ako 98 % morského dna zostáva nepreskúmaných, ale v posledných rokoch sa dosiahol významný pokrok vo vývoji metód na skúmanie oceánov. Výskumné plavidlá naďalej zohrávajú dôležitú úlohu. Veľa sa dá naučiť ťahaním nástrojov za loďami, zbieraním vzoriek do sietí a získavaním materiálov z dna oceánu. Bóje umiestnené ďaleko od pobrežia vysielajú informácie cez satelity, môžu hlásiť údaje, ako je výskyt ľadovej pokrývky a výška vĺn.

Hlbokomorské potápanie

Prívesné plavidlo musí mať pevný trup, aby vydržal tlak vody, ovládanie zdvihu a hĺbky a pohonný systém. Batysféra bola ťažká oceľová guľa, ktorú bolo možné spustiť z lode na kábli. V 30-tych rokoch nášho storočia dosiahla batysféra na tú dobu rekordnú hĺbku – 900 m Batyskaf, ako napríklad FNRS-Z, bol vybavený benzínovým motorom a zhadzoval železné jadrá, keď potreboval vystúpiť na povrch. V roku 1960 sa batyskafu Trieste s trojčlennou posádkou podarilo ponoriť do výšky 11 300 m a dostať sa na dno priekopy Mariana, najhlbšieho bodu Svetového oceánu.

Ponorná loď Beaver-IV je vyrobená z veľmi ľahkých materiálov pre dosiahnutie najlepšieho vztlaku. "Fish" je komerčné podvodné vozidlo schopné potápať sa do hĺbky 9000 m. Niektoré zariadenia, ako napríklad "Perry" a "Diver", sú vybavené vzduchovým uzáverom na vylodenie potápačov.

Jason je diaľkovo ovládané zariadenie, ktoré skúma potopené lode pomocou videokamier ovládaných na diaľku. DSRV je záchranné vozidlo na hlboké potápanie určené na záchranu posádky potopených ponoriek.

"Alvin", navrhnutý v roku 1964, je ponorná loď pre trojčlennú posádku; bola použitá na prieskum vraku Titanicu. Alvin vykonal viac ako 1 700 ponorov, vrátane hĺbok až 4 000 m, a poskytol neoceniteľnú pomoc pri geologickom a biologickom výskume.

Potápačské obleky

Tvrdé obleky ako Spider a Jim sú miniatúrne ponorky, ktoré umožňujú potápačovi ponoriť sa do veľkých hĺbok a chránia ho pred tlakom vody, Spider má prívod vzduchu a je poháňaný elektrickými vrtuľami.

V 17. storočí ľudia šli pod vodu v potápačských zvonoch a až v 19. stor. Bol vynájdený potápačský oblek s odolnou medenou prilbou. Vzduch sa k nej privádzal z povrchu. V roku 1943 došlo k revolúcii v potápaní. Francúzsky morský bádateľ Jacques Cousteau a inžinier Emile Cagnan vynašli samostatný dýchací prístroj na potápanie alebo výstroj na potápanie. Stlačený vzduch pochádza z valcov namontovaných na chrbte potápača. Komerčná potápačská výstroj je vybavená všetkými druhmi zariadení, ktoré uľahčia potápačovi prácu. Existujú vyhrievané neoprény a dokonca aj skútre na batérie, ktoré pomáhajú potápačovi pohybovať sa rýchlejšie.

Voda, ak je jej tlak silný, zmyje všetky prekážky. Tak ako spontánne, pred tristo miliónmi rokov život prekonal pobrežnú bariéru, vylial sa na pevninu a ovládol svet, ktorý mu bol predtým nedostupný a cudzí. A my ľudia sa dnes usilujeme stať sa obojživelnými tvormi. „Ľudstvo sa potrebuje „reštrukturalizovať“ smerom k oceánu – to je nevyhnutné...“ vyjadril názor mnohých slávny sovietsky vedec, akademik L. A. Zenkevič.

Prečo je tento krok potrebný a čo prinesie? Zvyčajne v takýchto prípadoch hovoria, že oceán sa môže a mal by sa stať chlebníkom rastúceho ľudstva. Je to správne. Pravdou je aj to, že na dne Svetového oceánu sa nachádzajú nespočetné zásoby ropy a kovov, ktorých je na súši už niekedy nedostatok, a v samotnej vode sa rozpúšťa kolosálne bohatstvo najvzácnejších a najcennejších prvkov. Život sa však svojho času presunul aj na súš v honbe za potravou, energiou a priestorom. Toto všetko tam našla, ale našla aj niečo iné: špirála evolúcie sa na zemi rozvinula ako pružina a výsledkom bol vznik inteligencie. Aký tlak dostaneme? Zvládnutie nového prostredia obohatí náš duchovný svet. Rozvoj oceánu je so všetkými jeho koreňmi neoddeliteľne spojený s prosperitou ľudstva. „Cez tŕnie ku hviezdam,“ mali starí Rimania pravdu.

Treba však povedať, že nie všetci vedci sú jednotní v názore na to, aké metódy a prostriedky by sa mali použiť na skúmanie morských hlbín, pre začiatok - najbližší a najdostupnejší šelf k nám, kontinentálny svah, siahajúci 100 -300 kilometrov od pobrežia. Viacerí oceánológovia sa napríklad domnievajú, že vedecký výskum oceánu, prieskum a ťažba nerastných surovín, inštalácia a opravy zariadení a kladenie potrubí by sa mali preniesť na diaľkovo ovládané stroje a roboty. „Niekedy,“ tvrdí slávny americký oceánograf Arthur Flechsig, „zaznie argument proti prítomnosti človeka v morských živloch. Ide o to, že namiesto ľudí môžete do hlbín poslať prístroje a stroje, ktoré si s úlohami poradia rovnako dobre, ak nie lepšie, alebo aspoň celkom úspešne. Je zrejmé, že je zbytočné používať ľudí, ak sú úlohy čisto jednoduché... Avšak, keďže ide o štúdium zložitých javov, toto tvrdenie podľa mňa predstavuje úplný nezmysel alebo, čo je charitatívnejšie, svojvoľný názor.“ Skúsenosti pracovníkov ťažby na mori skutočne ukazujú, že vo veľkej väčšine prípadov je pri vykonávaní zložitých a dôležitých prác pod vodou nevyhnutná prítomnosť človeka. Zlepší sa technológia? To je pravda, ale zložitosť úloh sa tiež zvýši a roboty dokonalé ako ľudia budú v dohľadnej budúcnosti utópiou.

Takže človek s najväčšou pravdepodobnosťou musí sám obývať hlbiny mora. Je toho schopný? Voda, tlak, tma... Môžete sa napríklad potápať, ale žiť?

Roky a metre

Prieskum oceánov sa často prirovnáva k prieskumu vesmíru. Metódy prieskumu sa však ukázali ako opačné: do vesmíru sa ako prvé vydali automatické stanice a do oceánu vkročil sám človek. Najprv „bez ničoho“ - do hĺbky niekoľkých desiatok metrov. Potom – už v 19. storočí – oblečený do skafandru, ktorý mu umožnil zostúpiť do hĺbky 80 metrov a krátko tam pracovať. Ako však správne poznamenal Jacques-Yves Cousteau, „potápač so svojimi ťažkými olovenými topánkami sa ukázal ako úbohý a nemotorný väzeň vodného živlu“...

Voľné potápanie veci radikálne zmenilo. Pri potápaní sa človek konečne cítil ako ryba vo vode. Potápanie do hĺbok 40-50 metrov sa stalo dostupným pre každého zdravého človeka a ľudia po prvýkrát skutočne videli krásu podmorského sveta.

Ale potápanie mi nedalo moc nad hĺbkami. Čím nižšie sa človek pri potápaní ponorí, tým je pre neho stlačený vzduch, ktorý dýcha, nebezpečnejší: presýtenie kyslíkom spôsobuje kŕče a poškodzuje pľúca a presýtenie dusíkom plavca „intoxikuje“ a vedie k dekompresnej chorobe. Zdá sa, že tieto fyziologické bariéry pevne blokujú prístup človeka do hlbín. Stačí si zapamätať, čo je podstatou dekompresnej choroby: dusík vstreknutý pod tlakom sa rozpúšťa v tkanivách tela a potom pri prudkom stúpaní vrie, ako oxid uhličitý pri odzátkovaní šampanského. Aby sa človek vyhol zraneniu a smrti, je nútený liezť veľmi pomaly a istiť sa na každom kroku. Pre hĺbku 150-200 metrov je čas dekompresie taký dlhý, že potápačské práce sú neproduktívne: za minúty práce na dne musíte zaplatiť hodiny vyčerpávajúceho výstupu.

Je však úžasné, ako rýchlo boli tieto zdanlivo „neprekonateľné“ bariéry prekonané! Teraz sa to, čo sa pred 10-15 rokmi zdalo ako čistá fantázia, stáva realitou: zostup do hĺbky viac ako pol kilometra. Doteraz sa však takéto hĺbky dosahovali len v hydraulickej komore. Ale v skutočnosti to znamená, že polica je teraz otvorená pre človeka.

Úspech sa spája predovšetkým s menom mladého švajčiarskeho vedca Hansa Kellera, ktorý sa odvážil naznačiť, že nemožné je možné, urobil kolosálny výskum a svoje teoretické výpočty otestoval na sebe. Fyziologické zákony sa nedajú zmeniť, ale zloženie dýchacej zmesi, spôsob dýchania, potápania a stúpania možno meniť podľa želania. Tu sú milióny a milióny možností! Naozaj medzi týmto nekonečnom nie sú žiadni ľudia, ktorí by človeka „previedli“ cez všetky nebezpečenstvá? Tento fakt vypovedá o množstve vykonanej práce. Keller vypočítal na počítači 250 tisíc variantov zmesi plynov na dýchanie, keď človek vystúpi z hĺbky 300 metrov. Produkty vo forme stolov s rôznymi možnosťami výstupu potápača na hladinu vážili 9 kilogramov! S týmto skutočne vzácnym nákladom sa vedec vybral k jazeru Lago Maggiore, kde sa po zostúpení do hĺbky 222 metrov vynoril späť a na vzostupe strávil iba 53 minút. Pre porovnanie: Angličanovi Georgeovi Wookeymu, ktorý v roku 1956 dosiahol rekordnú hĺbku 180 metrov, trvalo dvanásť hodín, kým sa dostal na povrch!

Neskôr Keller prekonal svoj vlastný rekord: keď sa „potopil“ vo vodnej komore do hĺbky 300 metrov, „vystúpil na povrch“ za 48 minút...

Aké je to tajomstvo? Jeden z režimov výstupu z hĺbky 300 metrov, ktorý navrhol Keller, vyzerá takto. V hĺbke 300-90 metrov dýcha potápač zmes hélia a kyslíka. Od 90 do 60 metrov využíva ťažšiu zmes dusíka a kyslíka. Od 60 do 15 metrov dýcha vzduch argón-kyslík a od 15 metrov - čistý kyslík. Zároveň sa zdá, že nové kombinácie plynov neutralizujú škodlivé účinky predchádzajúcich.

Veci sa hýbali rýchlo, len čo bol všeobecný princíp pochopený, asimilovaný a otestovaný. V rokoch 1960-1962 sa Keller ponoril v špeciálnej tlakovej komore do hĺbky 400 metrov. V roku 1970 Briti reprodukovali zostup do hĺbky 457 metrov. V novembri toho istého roku dvaja Francúzi dosahujú 520 metrov. V roku 1972 bola prekonaná hranica 565 metrov. Potom... Ale o tom neskôr.

Len jedna okolnosť zatienila radosť: vo všetkých týchto experimentoch osoba „bola na dne“ nie dlhšie ako dvadsať minút. Ukázalo sa, že človek môže dosiahnuť pol kilometrové hĺbky, ale nedokáže ich zvládnuť. Sklamanie však netrvalo dlho: zistilo sa, že je ľahké vytvoriť podmienky, v ktorých čas dekompresie prakticky nezávisí od dĺžky času, ktorý človek strávil vo veľkých hĺbkach. Znamenalo to, že ak by sa na dne mora postavil dom so stálou atmosférou a všetkým komfortom, potom by v ňom človek mohol žiť týždne, mesiace a pri dosiahnutí hladiny by musel podstúpiť iba dekompresiu.

Kronika podvodného urbanistického plánovania

Podmorské domy sa začali objavovať jeden po druhom. Prvý takýto dom inštaloval v roku 1962 Jacques-Yves Cousteau v hĺbke 10 metrov neďaleko Marseille („Prekontinent-I“). Dvaja akvanauti v ňom prežili 196 hodín a dokázali, že teória bola správna. Ďalšia kronika vyzerá takto. 1963: „Prekontinent-II“, v ktorom ľudia žili mesiac (hĺbka ponoru domu je 11 metrov). "Prekontinent II," napísal Cousteau, "presvedčil našu skupinu, že priemyselné a vedecké stanice na dne mora sa počas nášho života stanú bežnými." 1964: Američania inštalovali podvodný dom Silab-I v hĺbke 59 metrov. Takmer súčasne strávia akvanauti John Lindbergh a Robert Stenuis dva dni v hĺbke 130 metrov v „kempingovom stane“. 1965: Sealab-II klesá do hĺbky 60 metrov. Vedúci práce, George Bond, si tentoraz vybral „...najčernejšiu, najchladnejšiu, najstrašidelnejšiu...“ vodu, ktorú mohol nájsť na okraji podvodného kaňonu. Podujal sa „dokázať, že človek môže dlhodobo vykonávať užitočnú prácu za podmienok... zodpovedajúcich reálnej situácii vo veľkých hĺbkach...“. Obyvatelia Sealab-II strávili na dne 45 dní. „Život v hlbinách oceánu bol taký nezvyčajný a fascinujúci, že by mi nevadilo postaviť pre moju rodinu letnú chatu pod vodou,“ poznamenala napoly žartom jedna z účastníčok tohto zážitku.

Zaujímavý detail: priekopník hlbokého mora Jacques-Yves Cousteau zamýšľal umiestniť svoj „Prekontinent-III“ do hĺbky 33 metrov. Keď sa dozvedel o výsledkoch experimentu so Silabom, rozhodol sa okamžite ponoriť svoj podvodný dom do hĺbky 110 metrov. "Život je krátky a musíte urobiť čo najviac!"

V Precontinent-IV ľudia strávili tri týždne prácou v hĺbke 110-130 metrov. Stalo sa to v tom istom roku 1965. Oceánauti, mimochodom, namontovali na dno ropný veža. Je dokázané, že vo veľkých hĺbkach môže človek vykonávať zložité a náročné práce ešte rýchlejšie ako na súši.

1969: podvodné laboratórium „Sileb-III“ bolo spustené do vôd Tichého oceánu do hĺbky 183 metrov. Čoskoro sa však objavil únik vzduchu. Z povrchu sa ozvalo volanie pohotovostnému tímu. Zrazu pri opravách jeden z členov posádky zomiera na infarkt...

Oddialila táto tragédia postup do hlbokého mora? Veď posúďte sami. Pred desiatimi rokmi minula americká vláda 29 miliónov dolárov na podmorský výskum a technológie. Teraz - 500 miliónov. V priebehu nasledujúcich desiatich rokov sa plánuje minúť 5 miliárd.

Kronika bude neúplná, ak neuvedieme práce bádateľov z iných krajín. Asi desať podmorských osád vytvorili sovietski vedci v Čiernom mori. Kubánski vedci spolu s československými kolegami inštalovali Caribe-I neďaleko Havany. Holandsko, Taliansko a Japonsko začali alebo začínajú experimenty s podvodnými domami. Všetky tieto diela nevyzerajú tak senzačne ako diela Francúzov a Američanov, no majú veľa unikátov. Napríklad holandskí aquanauti budú jesť hlavne morské plody. V Taliansku dokončili projekt vedeckého mestečka, ktoré má vzniknúť na dne jazera neďaleko Ríma.

V súčasnosti sa takmer všetci vedci na svete zhodujú na jednej veci: vývoj šelfu Svetového oceánu sa uskutoční v nasledujúcich desiatich až pätnástich rokoch.

"Ponorím sa tisíc metrov!"

Ľudská myseľ je navrhnutá tak, že nikdy nie je spokojná s tým, čo bolo dosiahnuté. Kontinentálne plytčiny budú čoskoro rozvinuté, o tom je všetko jasné. A čo priepasti oceánu? Budú niekedy dostupné?

Áno. A to sa s najväčšou pravdepodobnosťou stane v našom storočí. Podľa viacerých odborníkov sa v najbližších 30-40 rokoch uskutoční pokus o vybudovanie staničného mesta s bytmi a obchodmi, ústavmi a továrňami, nemocnicami a divadlami, ulicami a reštauráciami v centre Atlantiku. To si však bude vyžadovať prekonávanie ťažkostí o nič menej ako pri pristávaní ľudí na Mesiaci.

Začnime tým, že v hĺbke 3500 metrov, kde má byť stanica vybudovaná, je taký tlak, že moderná ponorka by tam zažila osud zápalkovej škatuľky zachytenej pod kováčskym lisom. Všeobecne možno povedať, že kov je na takúto konštrukciu sotva vhodný: drviaci tlak v ňom môže nájsť najmikroskopickejšiu trhlinu a rozbiť celú štruktúru. To, že sa kovové batyskafy potopili do veľkých hĺbok, by nás nemalo príliš upokojovať, pretože kompresia, ktorá trvá hodiny je jedna vec, ale kompresia, ktorá trvá roky, je niečo úplne iné.

Pravda, príroda nám tu niečo hovorí. Nápad na dizajn „Precontinent-II“ bol teda inšpirovaný hviezdicou a obrysy novej stanice „Sileb“, ktorú navrhli Američania (posádka - 40 ľudí, hĺbka potápania - 200 metrov), pripomínajú chobotnicu. rozložené na dne. Ešte zaujímavejšie inžinierske riešenia sa objavujú pri štúdiu rádiolariánov a rozsievok. Toto je skutočne nevyčerpateľný katalóg tých najkrajších stavieb testovaných prírodou vo veľkých hĺbkach.

Ale čo materiál? Ak ocele a zliatiny nie sú dobré, môže ich niečo nahradiť?

V zásade sa materiál pre podvodné mestá už našiel. Toto je sklo. Táto krehká hmota má jednu úžasnú vlastnosť: ak sa dutá sklenená guľa spustí do vody, každým metrom sa stáva pevnejšou. Odborníci tento fenomenálny jav nazývajú hlboké otužovanie. Prvý experimentálny model budúceho guľového obydlia bol vyrobený zo špeciálneho typu skla a v roku 1969 testovaný v hĺbke 3500 metrov. Sklo perfektne odolávalo tlaku.

No ako sa bude cítiť človek v týchto hĺbkach? Nemôžete dať telu iný tvar, nemôžete nahradiť svaly iným materiálom. Na človeka padnú stovky atmosfér tlaku – ale je to ako ležať pod kováčskym lisom!

Napriek tomu Hans Keller uviedol, že sa ponorí do hĺbky tisícov metrov. chváliť sa? Morské organizmy žijú aj v tých najhlbších depresiách. Ale nedýchajú vzduch, ich telo je „dizajnované“ do mnohokilometrových hĺbok, zatiaľ čo ľudské telo...

No ukázalo sa, že jednoznačne podceňujeme schopnosti svojho tela. Veď posúďte sami. Hans Keller sa chystá ponoriť do hĺbky tisícov metrov. Cousteau plánuje žiť v tejto hĺbke (Projekt Precontinent-VII). Týchto ľudí nemožno podozrievať z úmyslu spáchať samovraždu takýmto extravagantným spôsobom. Všetko triezvo vypočítali a zvážili: človek môže dýchať a plávať v hĺbke kilometra!

"Ale toto je limit," poznamenali okamžite niektorí odborníci. "Hĺbka tisíc metrov je prirodzená hranica, pod ktorú človek nemôže klesnúť."

Hneď ako bola táto predpoveď urobená, štyria dobrovoľníci za sebou zabuchli poklop tlakovej komory a „klesli“ do hĺbky 1520 metrov! Odvážni Američania strávili v tlakovej komore štyri hodiny; mimochodom bez ujmy na zdraví.

Mám sa vzdať svojich pľúc?

Vždy boli, sú a budú vedci, ktorí nemajú radi tradičné cesty. Hyperbarické komory, režimy a dýchacie zmesi vyhrávajú pre človeka sto metrov ponoru za druhým, a napriek tomu neexistuje žiadna zvláštna nádej, že vďaka tomu sa akvanauti budú cítiť sebaisto v akejkoľvek hĺbke. Nie je teda lepšie ísť okružnou trasou? Ak obvyklý spôsob dýchania neumožňuje človeku dosiahnuť cieľ, potom je potrebné zmeniť spôsob dýchania, to je všetko. Nech sa človek naučí dýchať... vodu!

Ak by túto myšlienku predložil niekto iný ako významný holandský fyziológ, profesor Johannes Kilstry, potom by sa k nej pravdepodobne pristupovalo mierne povedané skepticky. Môžu sa z pľúc stať žiabre?! Tisíce utopených ľudí to jasne dokázali. Nie, nie, to nie je vážne...

Naozaj. Vo vode je samozrejme rozpustený kyslík. Ale v jednom litri kvapaliny je len sedem mililitrov kyslíka, zatiaľ čo liter vzduchu obsahuje asi dvesto mililitrov kyslíka. Rozdiel! A štruktúra pľúc sa líši od štruktúry žiabier.

Napriek tomu Kilstree nebol ani šialený, ani vizionársky. Koniec koncov, pred narodením človek dýcha nie vzduch, ale plodovú vodu. Samotné pľúca, hoci sa líšia od žiabrov, majú podobnú funkciu: v oboch prípadoch sa kyslík dostáva do krvi cez tenké bunkové membrány a pri výdychu sa vylučuje oxid uhličitý.

Na vyriešenie problému ľudského dýchania vody, uvažoval Kilstree, musia byť odstránené dve prekážky. Po prvé, ako sme už povedali, voda pri atmosférickom tlaku obsahuje 30-krát menej rozpusteného kyslíka ako rovnaký objem vzduchu. Preto musí človek prejsť pľúcami 30-krát viac vody ako vzduchu. Na odstránenie uvoľneného oxidu uhličitého z tela je potrebné „vydýchnuť“ dvakrát toľko tekutiny ako vzduchu. Vzhľadom na to, že viskozita vody je 36-krát väčšia ako viskozita vzduchu, musíte na to vynaložiť asi 70-krát viac úsilia, čo môže viesť k vyčerpaniu. Po druhé, morská a sladká voda sa líšia chemickým zložením od krvi a pri vdýchnutí môže poškodiť jemné tkanivá pľúc a zmeniť zloženie tekutín cirkulujúcich v tele. Na prekonanie týchto prekážok pripravil Kilstree špeciálny soľný roztok, podobný svojimi vlastnosťami krvnej plazme. Bola v ňom rozpustená chemická látka, ktorá reaguje s vydychovaným oxidom uhličitým. Potom sa do roztoku pod tlakom zaviedol čistý kyslík.

Prvé pokusy sa uskutočnili na bielych myšiach. Pokusné zvieratá sa umiestnili do uzavretej nádrže naplnenej soľným roztokom. Kyslík sa tam vstrekoval pod tlakom 8 atmosfér (pri tomto tlaku zviera dostávalo rovnaké množstvo kyslíka ako pri dýchaní vzduchu). Po ponore si myši rýchlo zvykli na nezvyčajné prostredie a akoby sa nič nestalo, začali dýchať osolenú a kyslíkom obohatenú vodu! A dýchali to desať až pätnásť hodín. A jedna rekordná myš žila v tekutine 18 hodín. Navyše v jednom z Kilstreeho experimentov boli malé nechránené zvieratá vystavené tlaku 160 atmosfér, čo sa rovná ponoreniu sa pod vodu do hĺbky 1600 metrov!

A napriek tomu, keď sa myši vrátili do normálnych podmienok dýchania, väčšina zvierat zomrela. Podľa experimentátorov je dôvodom smrti myší to, že ich dýchacie orgány sú príliš miniatúrne; Keď sa zvieratá dostanú do vzduchu, zvyšná voda uviazne v pľúcach a zvieratá uhynú udusením.

Potom Kilstree prešiel k pokusom na psoch. Rovnako ako myši, aj psy začali po prvých minútach zmätku dýchať vodu, akoby to robili celý život. Po určitom počte hodín bol pes vybratý z akvária, bola mu odčerpaná voda z pľúc a následne bol masírovaním hrudníka nútený opäť dýchať vzduch. Psovi sa obnovilo pľúcne dýchanie bez škodlivých následkov. Neskôr Kilstree a jeho kolegovia vykonali sériu experimentov vo vysokotlakovej komore, kde boli umiestnené zvieratá aj experimentátori. Psy neboli ponorené do kvapaliny; boli jednoducho nútení dýchať cez špeciálny prístroj so soľným roztokom, v ktorom bol pod tlakom rozpustený kyslík. Sedem psov prežilo bez zdravotných komplikácií. Jedna z nich po 44 dňoch porodila 9 zdravých šteniatok.

Nakoniec sa Kilstree rozhodol vyskúšať dýchanie vody na človeku. Dobrovoľne sa prihlásil americký hlbokomorský potápač Francis Faleichik. Z bezpečnostných dôvodov sa testovanie uskutočnilo len s jednými pľúcami. Do dýchacích ciest bola vložená dvojitá hadica. Jeho konce boli v prieduškách. Každá pľúca tak mohla dýchať oddelene. Bežný vzduch vstupoval iba do ľavých pľúc. Potápač vdýchol okysličenú slanú vodu cez hadicu do pravých pľúc. Nevyskytli sa žiadne komplikácie. Francis Faleichik nemal žiadne ťažkosti s dýchaním. On... Takto o tom však píše sám Kilstree: „Faleichik, ktorý bol počas celého zákroku pri plnom vedomí, povedal, že nezaznamenal výrazný rozdiel medzi pľúcami dýchajúcimi vzduch a vodou dýchajúcimi pľúcami. Taktiež nepociťoval žiadne nepríjemné pocity pri vdychovaní a vydychovaní toku tekutiny z pľúc...“

Kilstree si však aj napriek úspechu prvej skúsenosti s Faleichikom dobre uvedomuje, že na oslavy je priskoro. Hoci dýchacia tekutina dobre zásobovala pľúca kyslíkom bez toho, aby poškodila ich jemné tkanivá, pri výdychu dostatočne neodstránila oxid uhličitý.

Ale dýchacia tekutina môže byť viac než len slaná voda; sú iné, ktoré sú vhodnejšie. Na rozhodujúci experiment, keď človek dýcha tekutinu oboma pľúcami, je pripravená špeciálna syntetická tekutina – fluórovaný uhľovodík, ktorý môže obsahovať trikrát viac oxidu uhličitého a päťdesiatkrát viac kyslíka ako vzduch. Ďalšou fázou je úplné ponorenie osoby do kvapaliny. Ak všetko pôjde dobre, človek dokáže zostúpiť do tisíc metrov a odtiaľ sa zdvihnúť bez akejkoľvek dekompresie.

Problém dýchania vody v posledných rokoch zaujal mnohých vedcov. Množstvo zaujímavých experimentov s „podvodnými psami“ uskutočnil Američan E. Lampierre. Významné úspechy v pokusoch s myšami dosiahli sovietski vedci, pracovníci kyjevského laboratória hydrobioniky V. Kozak, M. Irodov, V. Demčenko a ďalší. Nadšenci nepochybujú, že v blízkej budúcnosti poskytnú aquanautom dýchací prístroj, v ktorom bude kvapalina hrať úlohu vzduchu.

Fantasy realizmus

Keď v 30-tych rokoch spisovateľ sci-fi A. Beljajev vo svojom románe predstavil podvodného muža - Ichthyandera, odborníci sa zhodli vo svojich komentároch: "Krásna fikcia, ktorá sa nikdy nesplní." Čas plynul a ukázalo sa, že spisovateľ sci-fi videl niečo, čo odborníci nevideli: obojživelný človek je realitou budúcnosti.

A nie tak ďaleko. Začiatkom 60. rokov bola teda v americkej tlači zverejnená správa, že jedna z amerických spoločností vyvíjala dizajn miniatúrneho zariadenia na saturáciu krvi kyslíkom. Myšlienka je takáto. K opasku potápača sú pripevnené umelé žiabre a z nich vychádzajúce hadice sú napojené na aortu. Pľúca akvanauta sú naplnené sterilným nestlačiteľným plastom, takže sú akoby vypnuté a človek, ktorý zostupuje do morských hlbín, dýcha „žiabrami“, respektíve prestane dýchať úplne, krv je nasýtené kyslíkom pomocou umelých žiabier.

Po tom, čo sa Jacques-Yves Cousteau dozvedel o americkom vývoji „umelých žiabier“, hovoril z tribúny Medzinárodného kongresu ponoriek.

"Ak sa tento projekt uskutoční, umelé žiabre umožnia tisíckam nových Ichthyanderov potápať sa do hĺbok 2 km alebo viac na neobmedzený čas!"

Nemenej zaujímavý je aj nasledujúci Cousteauov výrok: „Aby človek vydržal tlak vo veľkých hĺbkach, mali by mu byť odstránené pľúca. Do jeho obehového systému by sa vložila kazeta, ktorá by chemicky okysličila jeho krv a odstránila z nej oxid uhličitý. Človeku by už nehrozila dekompresia, mohol by vyliezť na Chomolungmu s piesňou na perách. Cítil by sa rovnako ako doma v mori aj vo vesmíre. Pracujeme na tom. Prvé chirurgické pokusy na zvieratách sa uskutočnia v roku 1975 a na ľuďoch v roku 1980...“

Odvtedy ubehlo asi desať rokov. Snažia sa realizovať Cousteauovu myšlienku. Nejde však len o technické ťažkosti problému. Napríklad je možné zmeniť „suchozemského muža“ na „podmorského muža“. Je potrebné? Je to humánne? K akým dôsledkom povedie umelé rozdelenie ľudí na dve rasy?

Lákavejšia a sľubnejšia je cesta, ktorú navrhol americký inžinier Walter Robb. Dnes tento výskumník dokáže predviesť škrečka sediaceho v akváriu. Toto nie je podmorský obyvateľ, jeho telo nebolo zmenené. A predsa, on a ryby potulujúce sa neďaleko majú niečo spoločné: škrečok aj ryba dýchajú kyslík rozpustený vo vode. Úlohu žiabrov vykonáva silikónový film, ktorý pokrýva škrečka. Najtenšia silikónová fólia má jednu pozoruhodnú vlastnosť: neprepúšťa vodu, ale molekuly kyslíka rozpustené v nej sa preháňajú; Odstraňuje tiež molekuly vydychovaného oxidu uhličitého do vody.

Nezávisle od Robba vytvoril inžinier Waldemar Ayres umelé žiabre, tentoraz pre ľudí. Vo vzhľade sa tieto žiabre podobajú objemným vakom spojeným hadicami, princíp ich fungovania je podobný práve opísanému. Americký patentový úrad Ayresovu žiadosť dlho ignoroval; nikto nechcel veriť v možnosť vytvorenia žiabier pre ľudí. Aby Ayres presvedčil nedôverčivých úradníkov, pozval ich na pláž, nasadil si žiabre a potápal sa. Pod vodou vydržal hodinu a pol a skeptici sa museli vzdať.

Sám Ayres je presvedčený, že prístroj, ktorý vytvoril, urobí z človeka úplne obojživelného tvora. Nie všetci vedci však zdieľajú jeho optimizmus. O samotnom princípe však možno pochybovať. Nedávno Japonci oznámili takéto zlepšenie žiabier, čo im umožňuje používať ich v značnej hĺbke.

Vodné dýchanie... Umelá úprava tela... Žiabre pre človeka... Stále sa nedá s istotou povedať, ktorý z týchto prostriedkov umožní človeku stať sa obyvateľom pod vodou. Niet však pochýb o tom, že ľudia budú môcť plodne žiť a pracovať v akejkoľvek hĺbke. A potom, nie ako nesmelý obdivný hosť, ale ako skutočný majster, plne vyzbrojený vedou a technikou, príde človek do Svetového oceánu. „Nie je pravda,“ píše akademik L. M. Brekhovskikh, „že človek je suchozemský tvor. Žiť na planéte, ktorá je z troch štvrtín pokrytá vodou a zostať suchozemským tvorom, nie je pre ľudí veľa...“

Je jasné, že nehovoríme o tom, že človek by sa mal navždy usadiť na dne oceánu. Dokonca aj nadšenec myšlienky „homo aquaticus“, Jacques-Yves Cousteau, v očakávaní budúcich podmorských miest poznamenal: „Je nám dobre pod slnkom.“ Dodajme: človek je vo všeobecnosti neoddeliteľný od slnka. Neustále potrebuje svoje svetlo, teplo, voľný vietor, vôňu kvetov, šuchot lístia. Keď sa človek stane obojživelníkom, nevyhnutne sa vráti z hlbín na zem, do svojho rodného prvku. Inak nebude môcť zostať človekom. A ak sa to stane záležitosťou definícií, potom človek budúcnosti nebude ani „suchozemský“ ani „podmorský“: bude „univerzálnym človekom“. Taký, ktorý môže žiť na súši, v hlbinách mora a v hlbinách vesmíru.

Izotiboris Litineckis

Žijeme na planéte s vodou, no oceány Zeme poznáme menej dobre ako niektoré vesmírne telesá. Viac ako polovica povrchu Marsu bola zmapovaná s rozlíšením asi 20 m - a iba 10-15% dna oceánu bolo študovaných s rozlíšením najmenej 100 m. Na Mesiaci bolo 12 ľudí, traja boli na dne priekopy Mariana a všetci sa neodvážili vystrčiť nos z ťažkých batyskafov.

Poďme sa ponoriť

Hlavnou ťažkosťou vo vývoji svetového oceánu je tlak: na každých 10 m hĺbky sa zvyšuje o ďalšiu atmosféru. Keď počet dosiahne tisíce metrov a stovky atmosfér, všetko sa zmení. Kvapaliny prúdia inak, plyny sa správajú nezvyčajne... Zariadenia schopné odolávať týmto podmienkam zostávajú kusými výrobkami a na takýto tlak nie sú konštruované ani najmodernejšie ponorky. Maximálna hĺbka ponoru najnovších jadrových ponoriek projektu 955 Borei je iba 480 m.

Potápačov klesajúcich stovky metrov s úctou nazývajú aquanauti, porovnávajúc ich s vesmírnymi prieskumníkmi. Ale morská priepasť je svojím spôsobom nebezpečnejšia ako vákuum vesmíru. Ak sa niečo stane, posádka pracujúca na ISS sa bude môcť preniesť na zakotvenú loď a o pár hodín bude na povrchu Zeme. Táto trasa je pre potápačov uzavretá: evakuácia z hlbín môže trvať týždne. A toto obdobie nemožno v žiadnom prípade skrátiť.

Existuje však alternatívna cesta do hĺbky. Namiesto vytvárania stále odolnejších trupov tam môžete poslať... živých potápačov. Záznam tlaku, ktorý testeri v laboratóriu vydržali, je takmer dvojnásobný oproti schopnostiam ponoriek. Nie je tu nič neuveriteľné: bunky všetkých živých organizmov sú naplnené rovnakou vodou, ktorá voľne prenáša tlak vo všetkých smeroch.

Bunky neodolajú vodnému stĺpcu, ako pevné trupy ponoriek, vonkajší tlak kompenzujú vnútorným. Nie nadarmo sa obyvatelia „čiernych fajčiarov“, vrátane škrkaviek a kreviet, cítia skvele v hĺbke mnohých kilometrov na dne oceánu. Niektoré druhy baktérií celkom dobre odolajú aj tisíckam atmosfér. Človek tu nie je výnimkou – rozdiel je len v tom, že potrebuje vzduch.

Pod povrchom

Kyslík Dýchacie trubice vyrobené z trstiny poznali mohykáni z Fenimore Cooper. Dnes sú duté stonky rastlín nahradené plastovými trubicami, „anatomicky tvarovanými“ a s pohodlnými náustkami. To ich však nerobilo efektívnejšími: zákony fyziky a biológie zasahujú.

Už v metrovej hĺbke stúpne tlak na hrudník na 1,1 atm – k samotnému vzduchu sa pridá 0,1 atm vodného stĺpca. Dýchanie si tu vyžaduje značné úsilie medzirebrových svalov a s tým sa dokážu vyrovnať iba trénovaní športovci. Zároveň im ani sila dlho a maximálne v 4-5 m hĺbke nevydrží a začiatočníci majú ťažkosti s dýchaním aj na pol metra. Navyše, čím je trubica dlhšia, tým viac vzduchu obsahuje. „Pracovný“ dychový objem pľúc je v priemere 500 ml a po každom výdychu zostáva časť odpadového vzduchu v trubici. Každý nádych prináša menej kyslíka a viac oxidu uhličitého.

Na prívod čerstvého vzduchu je potrebné nútené vetranie. Pumpovaním plynu pod zvýšeným tlakom môžete uľahčiť prácu svalov hrudníka. Tento prístup sa používa už viac ako storočie. Ručné pumpy poznali potápači už od 17. storočia a v polovici 19. storočia už dlho pracovali v atmosfére stlačeného vzduchu anglickí stavitelia, ktorí stavali podmorské základy pre podpery mostov. Na prácu boli použité hrubostenné podvodné komory s otvoreným dnom, v ktorých sa udržiaval vysoký tlak. Teda kesony.

Hlbšie ako 10 m

Dusík Pri práci v samotných kesónoch nevznikli žiadne problémy. Ale po návrate na povrch sa u stavebných robotníkov často objavili symptómy, ktoré francúzski fyziológovia Paul a Vattel v roku 1854 opísali ako On ne paie qu'en sortant – „odplata na výstupe“. Môže to byť silné svrbenie kože alebo závrat, bolesť kĺbov a svalov. V najťažších prípadoch sa vyvinula paralýza, strata vedomia a potom smrť.

Ak chcete ísť do hlbín bez akýchkoľvek ťažkostí spojených s extrémnym tlakom, môžete použiť ťažké skafandre. Ide o mimoriadne zložité systémy, ktoré vydržia ponorenie do stoviek metrov a vo vnútri udržia pohodlný tlak 1 atm. Pravda, sú veľmi drahé: napríklad cena nedávno predstaveného skafandru od kanadskej spoločnosti Nuytco Research Ltd. EXOSUIT stojí asi milión dolárov.

Problém je v tom, že množstvo plynu rozpusteného v kvapaline priamo závisí od tlaku nad ňou. Platí to aj pre vzduch, ktorý obsahuje asi 21 % kyslíka a 78 % dusíka (ostatné plyny – oxid uhličitý, neón, hélium, metán, vodík atď. – možno zanedbať: ich obsah nepresahuje 1 %). Ak sa kyslík rýchlo absorbuje, dusík jednoducho nasýti krv a iné tkanivá: so zvýšením tlaku o 1 atm sa v tele rozpustí ďalší 1 liter dusíka.

Pri rýchlom poklese tlaku sa začne rýchlo uvoľňovať prebytočný plyn, niekedy sa vytvorí pena ako pri otvorenej fľaši šampanského. Výsledné bubliny môžu fyzicky deformovať tkanivá, blokovať krvné cievy a pripraviť ich o prísun krvi, čo vedie k širokému spektru a často závažných symptómov. Našťastie fyziológovia prišli na tento mechanizmus pomerne rýchlo a už v 90. rokoch 19. storočia sa dekompresnej chorobe dalo predísť postupným a opatrným znižovaním tlaku na normálnu hodnotu – aby dusík opúšťal telo postupne a krv a iné tekutiny sa „nevarili“. “.

Začiatkom dvadsiateho storočia zostavil anglický výskumník John Haldane podrobné tabuľky s odporúčaniami o optimálnych režimoch zostupu a výstupu, kompresie a dekompresie. Prostredníctvom experimentov so zvieratami a potom s ľuďmi - vrátane seba a svojich blízkych - Haldane zistil, že maximálna bezpečná hĺbka bez potreby dekompresie bola asi 10 m a pri dlhom ponore ešte menej. Návrat z hĺbky by sa mal robiť postupne a pomaly, aby sa dusík uvoľnil, ale je lepšie zostúpiť skôr rýchlo, čím sa skráti čas na prebytočný plyn vniknutý do telesných tkanív. Ľuďom boli odhalené nové hranice hĺbky.

Hlbšie ako 40 m

hélium Boj proti hĺbke je ako preteky v zbrojení. Keď ľudia našli spôsob, ako prekonať ďalšiu prekážku, urobili ešte niekoľko krokov - a stretli sa s novou prekážkou. Po dekompresnej chorobe sa teda objavila pohroma, ktorú potápači takmer s láskou nazývajú „dusíková veverička“. Faktom je, že v hyperbarických podmienkach tento inertný plyn začína pôsobiť nie horšie ako silný alkohol. V štyridsiatych rokoch 20. storočia študoval omamný účinok dusíka ďalší John Haldane, syn „toho jedného“. Nebezpečné experimenty jeho otca ho vôbec netrápili a pokračoval v drsných experimentoch na sebe a svojich kolegoch. "Jeden z našich subjektov utrpel prasknutie pľúc," napísal vedec v časopise, "ale teraz sa zotavuje."

Napriek všetkým výskumom nebol mechanizmus intoxikácie dusíkom podrobne stanovený - to isté však možno povedať o účinku obyčajného alkoholu. Obe narúšajú normálny prenos signálu na synapsiách nervových buniek a možno dokonca menia priepustnosť bunkových membrán, čím menia procesy výmeny iónov na povrchoch neurónov na úplný chaos. Obe sa navonok prejavujú podobne. Potápač, ktorý „chytil dusíkatú veveričku“, stráca nad sebou kontrolu. Môže prepadnúť panike a prestrihnúť hadice, alebo naopak, nechať sa uniesť rozprávaním vtipov do školy veselých žralokov.

Narkoticky pôsobia aj iné inertné plyny a čím sú ich molekuly ťažšie, tým je potrebný menší tlak, aby sa tento účinok prejavil. Napríklad xenón je za normálnych podmienok anestetikum, ale ľahší argón je anestetikum iba pod niekoľkými atmosférami. Tieto prejavy sú však hlboko individuálne a niektorí ľudia pri potápaní pocítia intoxikáciu dusíkom oveľa skôr ako iní.

Anestetického účinku dusíka sa môžete zbaviť znížením jeho príjmu do tela. Takto fungujú nitroxové dýchacie zmesi obsahujúce zvýšený (niekedy až 36 %) podiel kyslíka a tým aj znížené množstvo dusíka. Prechod na čistý kyslík by bol ešte lákavejší. Veď to by umožnilo štvornásobne zvýšiť objem dychových fliaš alebo štvornásobne predĺžiť čas práce s nimi. Kyslík je však aktívny prvok a pri dlhšom vdychovaní je toxický, najmä pod tlakom.

Čistý kyslík spôsobuje intoxikáciu a eufóriu a vedie k poškodeniu membrán v bunkách dýchacieho traktu. Nedostatok voľného (redukovaného) hemoglobínu zároveň sťažuje odstraňovanie oxidu uhličitého, vedie k hyperkapnii a metabolickej acidóze, čo spúšťa fyziologické reakcie hypoxie. Človek sa dusí, napriek tomu, že jeho telo má dostatok kyslíka. Ako zistil ten istý Haldane Jr., dokonca aj pri tlaku 7 atm môžete dýchať čistý kyslík nie dlhšie ako niekoľko minút, po ktorých začnú dýchacie ťažkosti, kŕče - všetko, čo sa v potápačskom slangu nazýva krátkym slovom „blackout“ .

Kvapalné dýchanie

Stále polofantastickým prístupom k dobývaniu hĺbky je použitie látok, ktoré dokážu prevziať dodávku plynov namiesto vzduchu – napríklad náhrada krvnej plazmy perftoran. Teoreticky môžu byť pľúca naplnené touto modrastou tekutinou a po nasýtení kyslíkom ju pumpovať cez pumpy, čím sa zabezpečí dýchanie bez akejkoľvek zmesi plynov. Táto metóda však zostáva hlboko experimentálna, mnohí odborníci ju považujú za slepú uličku a napríklad v USA je používanie perftoranu oficiálne zakázané.

Preto sa parciálny tlak kyslíka pri dýchaní do hĺbky udržiava ešte nižší ako zvyčajne a dusík je nahradený bezpečným a neeuforickým plynom. Ľahký vodík by bol vhodnejší ako ostatné, nebyť jeho výbušnosti v zmesi s kyslíkom. V dôsledku toho sa vodík používa len zriedka a druhý najľahší plyn, hélium, sa stal bežnou náhradou dusíka v zmesi. Na jej základe sa vyrábajú dýchacie zmesi kyslík-hélium alebo kyslík-hélium-dusík - helioxy a trimixy.

Hlbšie ako 80 m

Komplexné zmesi Tu stojí za to povedať, že kompresia a dekompresia pri tlakoch desiatok a stoviek atmosfér trvá dlho. Až do takej miery, že to robí prácu priemyselných potápačov – napríklad pri údržbe ropných plošín na mori – neefektívnou. Čas strávený v hĺbke je oveľa kratší ako dlhé zostupy a výstupy. Už polhodina na 60 m má za následok viac ako hodinovú dekompresiu. Po pol hodine vo výške 160 m bude návrat trvať viac ako 25 hodín – a predsa musia ísť potápači nižšie.

Preto sa na tieto účely už niekoľko desaťročí využívajú hlbokomorské tlakové komory. Ľudia v nich niekedy žijú celé týždne, pracujú na smeny a robia exkurzie von cez vzduchovú komoru: tlak dýchacej zmesi v „obydlí“ sa udržiava na rovnakej úrovni ako tlak okolitého vodného prostredia. A hoci dekompresia pri stúpaní zo 100 m trvá asi štyri dni a od 300 m - viac ako týždeň, slušná doba práce v hĺbke robí tieto straty času úplne opodstatnenými.

Metódy dlhodobého vystavenia vysokotlakovému prostrediu boli vyvinuté od polovice dvadsiateho storočia. Veľké hyperbarické komplexy umožnili v laboratórnych podmienkach vytvoriť potrebný tlak a vtedajší odvážni testeri vytvárali jeden rekord za druhým, postupne sa presúvali k moru. V roku 1962 strávil Robert Stenuis 26 hodín v hĺbke 61 m, čím sa stal prvým aquanautom, a o tri roky neskôr žili šiesti Francúzi, dýchajúci trimix, v hĺbke 100 m takmer tri týždne.

Tu sa začali objavovať nové problémy spojené s dlhodobým pobytom ľudí v izolácii a v vyčerpávajúcom nepohodlnom prostredí. Vďaka vysokej tepelnej vodivosti hélia strácajú potápači teplo pri každom výdychu plynnej zmesi a vo svojom „domove“ musia udržiavať konštantne horúcu atmosféru - asi 30 ° C a voda vytvára vysokú vlhkosť. Okrem toho nízka hustota hélia mení farbu hlasu, čo vážne komplikuje komunikáciu. Ale ani všetky tieto ťažkosti spojené dohromady by neobmedzili naše dobrodružstvá v hyperbarickom svete. Existujú dôležitejšie obmedzenia.

Pod 600 m

Limit V laboratórnych experimentoch jednotlivé neuróny rastúce „in vitro“ dobre netolerujú extrémne vysoký tlak, čo preukazuje nepravidelnú hyperexcitabilitu. Zdá sa, že to výrazne mení vlastnosti lipidov bunkovej membrány, takže týmto účinkom nemožno odolať. Výsledok možno pozorovať aj na nervovom systéme človeka pod obrovským tlakom. Z času na čas začne „vypínať“, upadá do krátkych období spánku alebo strnulosti. Vnímanie sa stáva obtiažnym, telo je zachvátené chvením, začína panika: vyvíja sa vysokotlakový nervový syndróm (HBP), spôsobený samotnou fyziológiou neurónov.

Okrem pľúc sú v tele aj ďalšie dutiny, ktoré obsahujú vzduch. Ale komunikujú s okolím cez veľmi tenké kanály a tlak v nich sa nevyrovná okamžite. Napríklad stredoušné dutiny sú spojené s nosohltanom len úzkou Eustachovou trubicou, ktorá je tiež často upchatá hlienom. Nepríjemnosti s tým spojené poznajú mnohí pasažieri v lietadle, ktorí musia pevne zavrieť nos a ústa a prudko vydýchnuť, čím sa vyrovnáva tlak ucha a vonkajšieho prostredia. Tento druh „fúkania“ využívajú aj potápači a keď im tečie z nosa, snažia sa vôbec nepotápať.

Pridanie malých (do 9 %) množstiev dusíka do zmesi kyslík-hélium umožňuje tieto účinky trochu oslabiť. Preto rekordné ponory na heliox dosahujú 200 - 250 m a na trimix s obsahom dusíka - asi 450 m na otvorenom mori a 600 m v kompresnej komore. Francúzski akvanauti sa stali – a stále zostávajú – zákonodarcami v tejto oblasti. Striedavý vzduch, zložité dýchacie zmesi, zložité potápanie a dekompresné režimy už v 70. rokoch umožnili potápačom prekonať hĺbku 700 m a spoločnosť COMEX, ktorú vytvorili študenti Jacquesa Cousteaua, sa stala svetovým lídrom v potápačskej údržbe ropných plošín na mori. Podrobnosti o týchto operáciách zostávajú vojenským a obchodným tajomstvom, takže výskumníci z iných krajín sa snažia Francúzov dobehnúť, pričom postupujú po svojom.

Sovietski fyziológovia sa pokúšali ísť hlbšie a študovali možnosť nahradiť hélium ťažšími plynmi, ako je neón. Experimenty na simuláciu ponoru do 400 m v kyslíkovo-neónovej atmosfére sa uskutočnili v hyperbarickom komplexe Moskovského inštitútu lekárskych a biologických problémov (IMBP) Ruskej akadémie vied a v tajnom „podmorskom“ výskumnom ústave-40. ministerstva obrany, ako aj vo Výskumnom ústave oceánológie pomenovanom po. Širšova. Ťažkosť neónu však ukázala svoju negatívnu stránku.

Dá sa vypočítať, že už pri tlaku 35 atm sa hustota zmesi kyslík-neón rovná hustote zmesi kyslík-hélium pri približne 150 atm. A potom - viac: naše dýchacie cesty jednoducho nie sú vhodné na „čerpanie“ takého hustého prostredia. Testeri IBMP uviedli, že keď pľúca a priedušky pracujú s takou hustou zmesou, vzniká zvláštny a ťažký pocit, „akoby ste nedýchali, ale pili vzduch“. Skúsení potápači sa s tým ešte počas bdelosti dokážu vyrovnať, no v období spánku – a nie je možné dosiahnuť takú hĺbku bez toho, aby ste strávili dlhé dni zostupom a výstupom – ich neustále prebúdza panický pocit dusenia. A hoci sa vojenským akvanautom z NII-40 podarilo dosiahnuť 450-metrovú latku a získať zaslúžené medaily Hrdinov Sovietskeho zväzu, problém to zásadne nevyriešilo.

Nové rekordy v potápaní môžu byť ešte stanovené, ale zjavne sme dosiahli konečnú hranicu. Neznesiteľná hustota dýchacej zmesi na jednej strane a nervový syndróm vysokých tlakov na strane druhej zrejme dostávajú pod extrémny tlak konečnú hranicu ľudského cestovania.

ČLOVEK ZVLÁDNE HĹBKY

Vynález a konštrukcia prvého hlbokomorského autonómneho vozidla na ponorenie človeka do akejkoľvek hĺbky oceánu právom patrí slávnemu švajčiarskemu vedcovi Augustovi Dinardovi - V roku 1960 v modernizovanom batyskafe "Trieste" Jacquesovi Picardovi a americkému námorníkovi Donovi. Walt sa ponoril do 10 919 metrov – maximálnej hĺbky oceánu z druhej svetovej vojny. Počas tohto rekordného ponoru sa zistilo, že sedimenty v najhlbších depresiách sa príliš nelíšia od sedimentov v stredných hĺbkach, že v najväčších hĺbkach sú prúdy, žijú ryby a kôrovce.

Potápanie do veľkých a extrémnych hĺbok stále sleduje len vedecké účely a v blízkej budúcnosti nesľubuje žiadne ekonomické výhody.

Veľký praktický význam má podmorský výskum kontinentálneho šelfu a jeho obrovských biologických, minerálnych a energetických zdrojov. V malých hĺbkach, v tesnej blízkosti brehov, je ľahké študovať a využívať bohatstvo oceánu.

Obrovské zásluhy na vývoji podmorskej technológie a metód výskumu šelfov má slávny francúzsky oceánograf Jacques-Yves Cousteau. Od roku 1943, keď spolu s Emile Gagnanom vynašiel potápačskú výstroj, sa štúdium a objavovanie podmorského sveta stalo jeho životnou prácou.

Po viac ako raz ponorení do ponorky Cousteau vysoko ocenil mimoriadne schopnosti autonómneho podvodného vozidla.

Prvé batyskafy neboli vhodné na štúdium pobrežnej zóny oceánu, boli príliš objemné, mali nízku rýchlosť, zlú manévrovateľnosť a vysoké náklady na údržbu. V malých hĺbkach sa potom používali priviazané zariadenia a ponorky: v Japonsku hydrostat Kuroshio, u nás hydrostaty typu Sever-1 a ponorka Severyanka, v iných krajinách hydrostaty Galeazzi. Na preskúmanie police však bol potrebný iný typ prístroja: s minimálnym posunom, autonómny, pomerne rýchly a manévrovateľný. Takéto zariadenie bolo postavené podľa Cousteauovho návrhu v roku 1959. Toto jedinečné podvodné vozidlo, neskôr nazývané „Potápačský tanier“, bolo vybavené prístrojmi, manipulátorom, fotografickými a filmovými kamerami. Ukázalo sa, že je to nepostrádateľný nástroj na štúdium kontinentálneho šelfu v hĺbkach neprístupných ľahkým potápačom. Na prepravu prístroja na miesto ponoru sa použilo plavidlo Calypso.

Stovky ponorov v tropických moriach priniesli námornej vede množstvo nových informácií o štruktúre dna, živote rastlín a živočíchov a dávnych lodiach pochovaných morom.

„Táčik“ pomohol Cousteauovi vykonať experimenty s podvodnými domami, ktoré majú veľký význam pri riešení problému dlhodobého pobytu a práce ľudí pod vodou.

Podobné experimenty s laboratórnymi domami sa uskutočnili v USA, Anglicku, ZSSR a ďalších krajinách.

V podmorskom výskumnom centre, ktoré vedie J.-I. Cousteaua vznikla skupina vysokokvalifikovaných odborníkov novej profesie. Zručnosť skupiny Cousteau získala celosvetové uznanie. To bol hlavný dôvod, prečo s ňou americká spoločnosť Westinghouse uzavrela zmluvu o práci v Tichom oceáne.

Autor knihy, priamy účastník podmorského výskumu, pútavo rozpráva o problémoch, ktoré vznikli v súvislosti s prevozom podvodného vozidla z Francúzska do Kalifornie a vybavením základne starého plavidla. S mimoriadnou virtuozitou hnali hydronauti „Táčik“ v hlbinách mora, po skalnatých výbežkoch, v labyrintoch podvodných kaňonov, medzi riasami a húfmi rýb. Mnohé príklady charakterizujú skúsenosti francúzskych špecialistov s opravami, prevybavovaním, prípravou „Tasáku“ na potápanie, počas spúšťania a nakladania na materskú loď. Autor hovorí o odvahe a vynaliezavosti hydronautov, o ich schopnosti nájsť správne riešenie v zložitých situáciách, ktoré nečakane nastanú pri práci pod vodou v búrlivom počasí.

Cousteauovi inžinieri a hydronauti vykonali plánované ponory dokonale. Americkí oceánografi sa ponorili do morských hlbín, skúmali podmorské rokliny v oblasti Kalifornie, zisťovali ich pôvod a skúmali procesy prenosu sedimentov z pevniny do oceánu. Americkí vedci okrem geológie morského dna skúmali hluk, elektromagnetické pole, život a správanie živočíchov v hĺbkach až 300 metrov.

Američania si nenechali ujsť príležitosť študovať francúzske skúsenosti z podmorského výskumu a vycvičiť svojich hydronautov na ovládanie podvodných vozidiel.

„Táčik“, ako každé novovytvorené zariadenie, počas testovania ukázal svoje výhody a nevýhody. Mnohé nedostatky boli odstránené, niektoré bolo potrebné akceptovať. Kyslík a elektrina na tanieriku vydržia len 4 hodiny, no pod vodou sa za túto dobu dá urobiť len málo. V stiesnených a nízkych miestnostiach môžu hydronauti pracovať len v ľahu, čo je veľmi nepríjemné a únavné. Ak chcete stúpať, musíte vyhodiť balast; nízka rýchlosť a nespoľahlivosť jednotlivých prvkov sťažujú prácu.

Kvôli „detským chorobám“ sa „Tabulka“ nedostala do sériovej výroby, ale skúsenosti získané pri jej konštrukcii a prevádzke boli použité na vytvorenie druhej generácie zariadení schopných potápať sa do hĺbok 600, 1200 a 6000 metrov. Tieto zariadenia sa nazývali „Deepstar“.

Zvláštnosti hlbokomorského potápania a ťažkosti s nimi spojené sú dobre známe sovietskym inžinierom a hydronautom. Pri testovaní nového, nevyskúšaného hlbokomorského plavidla vzniká veľa nebezpečenstiev. Sovietski inžinieri prekonali mnohé ťažkosti pri testovaní a potápaní ponorky Severyanka, hydrostatov GG-57, vlečného vozidla Atlant-1 a najmä najnovšieho hlbokomorského plavidla Sever-2. Ten druhý, podobne ako Saucer, označuje samohybné autonómne vozidlá. Pri jeho tvorbe boli použité najnovšie výdobytky hlbokomorskej techniky, zohľadnené moderné trendy v podmorskom výskume a prijaté najprogresívnejšie technické riešenia.

„Sever-2“ sa od „Saucer“ líši väčšou veľkosťou dizajnov jednotlivých komponentov, systémov a vzhľadu. V jeho priestrannom, odolnom trupe sa nachádza mnoho sofistikovaných nástrojov potrebných na kontrolu a podmorský výskum. Zariadenia však posádke nespôsobujú kŕče ani nepohodlie. Pre veliteľa, palubného inžiniera a výskumníkov sú k dispozícii pohodlné mäkké kreslá. Dostatočne široké priechody a umiestnenie pracovísk umožňujú členom posádky voľný pohyb vo vnútri trupu a ovládanie prístrojov a mechanizmov. Zásoby vzduchu a potravy vystačia na trojdňový pobyt pod vodou a výkon elektrárne poskytuje rýchlosť okolo troch uzlov.

Vo vodnom stĺpci sa Sever-2 môže pohybovať akýmkoľvek smerom, chodiť blízko dna, nehybne sa vznášať v danej hĺbke alebo ležať na dne na dlhodobé pozorovania. Svetlá, pozorovacie ďalekohľady, fotografické a filmové vybavenie umožňujú pozorovať a zaznamenávať život a správanie morských živočíchov a študovať štruktúru morského dna. Automatické zariadenia merajú a zaznamenávajú teplotu, slanosť, rýchlosť prúdu, chemické zloženie a ďalšie parametre prostredia.

"Sever-2" je určený pre komplexný oceánografický a biologický výskum v hĺbkach až 2000 metrov. Prítomnosť ďalších zariadení na ňom vrátane mechanického ramena - manipulátora a skladovacieho kontajnera ho však robí univerzálnym, vhodným na geologický prieskum a iné práce pod vodou.

S cieľom doručiť zariadenie do ktorejkoľvek oblasti svetového oceánu bola postavená špeciálna materská loď „Odyssey“. Odpaľovacie a zdvíhacie zariadenie vytiahne aparatúru z priestranného hangáru a položí ju na vodu alebo ju zdvihne z vody na palubu. Na Odyssey sú dielne na údržbu a opravy prístrojov a laboratóriá na primárne spracovanie vedeckých informácií, ktoré z hlbín dodávajú výskumníci a prístroje Sever-2. Členovia posádky Odyssey, posádky Sever-2 a výskumníci žijú a pracujú v pohodlných obytných a kancelárskych priestoroch.

Ale bez ohľadu na to, aké dokonalé sú zariadenia, či už ide o Sever-2, trojtonový Saucer alebo osemtisíctonovú ponorku triedy Thresher, oceánske hlbiny kladú na ľudí aj technológiu svoje vlastné prísne požiadavky.

Prax ukázala, že hlbokomorské nakládky bez nehôd, ako aj lety lietadiel a kozmických lodí závisia nielen od spoľahlivosti vybavenia a zručností posádky, ale aj od efektívnej práce podpornej skupiny, ktorá pripravuje a dôkladne kontroluje každý detail pred spustením vozidla na riskantnú cestu, ako aj zo súčinnosti medzi tímom materskej lode a posádkou vozidla. Podvodné vozidlo musí mať aj svoj vlastný „letištný tím“, ktorý ho sprevádza do hlbín a stretáva sa s ním pri výstupe. Autor to vo svojej knihe spomína viackrát.

Skúsenosti a zručnosti získané počas prevádzky prvých batyskafov a Sauceru boli využité pri konštrukcii nových, vyspelejších podvodných vozidiel, určených nielen na štúdium mora, ale aj na vykonávanie rôznych prác v jeho hĺbkach. Autor hovorí o konštrukcii a testovaní nových zariadení: „Alyumivauta“, „Alvina“ a „Morey“, ktoré dodnes úspešne fungujú.

Za posledných šesť rokov bolo v rôznych krajinách vyrobených viac ako sto podvodných vozidiel. Medzi nimi je veľa amerických, napríklad DRV s výtlakom 33 ton, s hĺbkou ponoru až 1500 metrov, používané na záchranu posádok potopených ponoriek, DeepQuest s výtlakom 50 ton na komplexný výskum, Bnver-IV s mechanickými ramenami pre prácu na podvodných ropných poliach. Japonskí morskí biológovia dostali zariadenia Yomiuri, Shinkai a KSVB-300 s dieselovými elektrárňami vo Francúzsku, úspešne sa použili batyskafe Archimedes, laboratórna ponorka Arzhironet a zariadenia typu Deepstar; Prístroje a domáce laboratóriá sú postavené a používané na všetky druhy podvodných prác v Anglicku, Kanade, Taliansku, Poľsku, Nemecku a mnohých ďalších krajinách. Moderné prístroje a laboratóriá svojimi technickými vlastnosťami výrazne prevyšujú tie, ktoré boli postavené pred 10 rokmi. Niektoré majú rýchlosť 15 uzlov a autonómiu od niekoľkých dní až po mesiac alebo viac.

Autonómia sa zvyšuje v dôsledku výmeny batérií za nové zdroje energie. V USA boli postavené zariadenia využívajúce palivové články a jadrové reaktory, vrátane jadrového výskumného člna TsR-1 s výtlakom 400 ton. Vytvorením nových malých a spoľahlivých zdrojov energie sa zdokonaľujú návrhy podvodných vozidiel a všetka oceánska technológia.

Moderné podvodné laboratóriá sú vybavené priestrannými obytnými a kancelárskymi priestormi. V mnohých krajinách sa projektujú viacizbové podvodné domy, laboratóriá a dokonca celé mestá. Špeciálne vozidlá časom dopravia „podmorských obyvateľov“ na hladinu oceánu alebo na pobrežie a späť do ich podmorských domovov. Priamy prienik človeka do hrúbky hydrosféry zmenil nielen mnohé predstavy o oceánskych hĺbkach, ale aj postoje k oceánu. Niektoré priemyselné kruhy začali využívať podvodné zdroje.

V 50. rokoch niekoľko pobrežných štátov predložilo svoje nároky na vlastníctvo morského dna, jeho podložia, zdrojov, ktoré sú tam dostupné, objavené a ešte neznáme. Vznikol problém rozdelenia morského dna a oceánov medzi štáty.

V roku 1958 bola v Ženeve prijatá konvencia, podľa ktorej pobrežné štáty dostali výsostné právo vlastniť morské dno, siahajúce od okraja pobrežia až do hĺbky 200 metrov. Časť dna Svetového oceánu, rozlohou rovnaká ako celá Ázia, sa stala majetkom jednotlivých štátov; získali výhradné právo skúmať a rozvíjať prírodné zdroje nachádzajúce sa na povrchu a v hlbinách morského dna. Štátom je dovolené stavať potrebné priemyselné stavby a vytvárať okolo nich bezpečnostné zóny nielen na šelfe, ale aj za ním, ak majú štáty príslušné podvodné vybavenie. Znárodnenie šelfu viedlo k rozdeleniu časti podmorského územia. Na dne morí sa tiahli štátne hranice, medzi niektorými krajinami začali vznikať hraničné spory a objavili sa nové problémy medzinárodného práva.

S prienikom človeka na dno oceánu sa zmenil nielen postoj k hlbinám, ale otriasli aj niektoré princípy medzinárodného námorného práva. Ponorné zariadenia určené na skúmanie hlbín oceánov sa premieňajú na prostriedky na ťažbu hlbokomorských zdrojov a na rozšírenie suverénnych práv na priľahlé šelfové provincie oceánskeho dna.

Technológia, ktorá umožňuje človeku žiť a pracovať v podmorskom svete tak prirodzene a úspešne ako na súši, mení oceánske hlbiny na zónu aktívnej hospodárskej činnosti, na zdroj potravín a nerastných surovín.

V mnohých krajinách sa riasy chovajú a zbierajú na podmorských územiach, ktoré sa používajú ako potrava pre ľudí, ako potrava pre domáce zvieratá a jedlé mäkkýše. V Japonsku sa perlové mäkkýše pestujú na podvodných plantážach; Vyvezie sa 90 ton vybraných perál, čo generuje príjem 60 miliónov dolárov ročne.

V uzavretých lagúnach a morských ohradách sa chovajú cenné ryby a do otvorených morí sa každoročne vypúšťajú milióny mláďat chovaných v uzavretých nádržiach.

Ťažba ropy, uhlia, železnej rudy, cínu a mnohých ďalších nerastov z morského dna sa každým rokom zvyšuje.

Rozvoj a zvýšenie ziskovosti morského rybolovu, návratnosť nákladov na vytvorenie technických prostriedkov prispievajú k rozšíreniu ekonomickej aktivity ľudí v hlbinách mora, k zvýšeniu miery využívania zdrojov oceánu uspokojiť rastúce potreby svetovej populácie.

V.I. Lenin raz napísal, že „...technológia sa v dnešnej dobe vyvíja neuveriteľnou rýchlosťou a územia, ktoré sú dnes nevhodné, môžu byť zajtra vhodné, ak sa nájdu nové techniky... ak sa vynaložia veľké kapitálové investície“

Táto leninská vízia sa napĺňa pred vašimi očami. Podmorské krajiny sa stávajú vhodnými pre ľudskú ekonomickú činnosť.

A. N. DMITRIEV