Максимальное погружение. Глубина погружения человека. м — Глубина залегания останков Титаника

Впервые на дно Марианской впадины спустился английский глубоководный батискаф "Челленджер" в 1951 году. В 1960 г. было проведено погружение батискафа «Триест» на дно Марианского желоба на глубину 10915 м. Регистрирующий звуки прибор стал передавать на поверхность шумы, напоминающие скрежет зубьев пилы по металлу. В то же время на мониторе телевизора появились неясные тени, похожие на гигантских сказочных драконов.

У этих существ было по несколько голов и хвостов. Через час ученые научно-исследовательского судна забеспокоились, что уникальная аппаратура, изготовленная из балок сверхпрочной титаново-кобальтовой стали, шарообразной формы диаметром около 9 м, может остаться в бездне навечно. Было принято решение поднять ее наверх. Аппаратуру извлекали из глубин более восьми часов. Как только он появился на поверхности, его немедленно положили на специальный плот. Телекамеру и эхолот подняли на палубу. Выяснилось, что прочнейшие стальные балки конструкции были деформированы, а стальной 20-сантиметровый трос, на котором ее опускали, оказался наполовину перепиленным. Кто пытался оставить прибор на глубине и зачем - абсолютная загадка.

Это не единственный случай столкновения с необъяснимым в глубинах Марианской впадины. Нечто подобное случилось с немецким научно-исследовательским аппаратом «Хайфиш» с экипажем на борту. Оказавшись на глубине 7 км, аппарат неожиданно отказался всплывать. Выясняя причину неполадок, гидронавты включили инфракрасную камеру. То, что они увидели в последующие несколько секунд, показалось им коллективной галлюцинацией: огромный доисторический ящер, впившись зубами в батискаф, пытался разгрызть его как орех. Опомнившись, экипаж привел в действие устройство именуемое «электрической пушкой». Чудовище, пораженное мощным разрядом, скрылось в бездне. На глубинах 6000 — 11000 км исследователи обнаружили:

Барофильные бактерии (развивающиеся только при высоком давлении);

Из простейших — фораминиферы (отряд простейших подкласса корненожек с цитоплазматическим телом, одетым раковиной) и ксенофиофоры (барофильные бактерии из простейших);

Из многоклеточных — многощетинковые черви, равноногие раки, бокоплавы, голотурии, двустворчатые и брюхоногие моллюски.

На глубинах нет солнечного света, отсутствуют водоросли, соленость постоянная, температуры низкие, обилие двуокиси углерода, громадное гидростатическое давление (увеличивается на 1 атмосферу на каждые 10 метров). Чем же питаются обитатели бездны?

Источники пищи глубинных животных — бактерии, а также дождь «трупов» и органический детрит, поступающие сверху; глубинные животные или слепые, или с очень развитыми глазами, часто телескопическими; многие рыбы и головоногие моллюски с фотофторами; у других форм светится поверхность тела или ее участки. Поэтому облик этих животных так же ужасен и невероятен, как и условия, в которых они живут. В их числе — устрашающего вида черви длиной 1.5 метра без рта и ануса, осьминоги-мутанты, необыкновенные морские звезды и какие-то мягкотелые существа двухметровой длины, которых вообще пока не идентифицировали.

Марианский Желоб

Марианская впадина или Марианский жёлоб океаническая впадина на западе Тихого океана, являющаяся глубочайшим из известных на Земле географических объектов. У дна давление воды достигает 108,6 МПа, что более чем в 1100 раз больше нормального атмосферного давления на уровне Мирового океана. Впадина находится на границе стыковки двух тектонических плит, в зоне движения по разломам, где Тихоокеанская плита уходит под Филиппинскую плиту.

Начало исследования Марианского желоба были положено английской экспедицией судна Челленджер, проводившей первые системные промеры глубин Тихого океана. Этот военный трехмачтовый корвет с парусным оснащением был перестроен в океанографическое судно для гидрологических, геологических, химических, биологических и метеорологических работ в 1872 г.

Регистрирующий звуки прибор стал передавать на поверхность шумы, напоминающие скрежет зубьев пилы по металлу. В то же время на мониторе телевизора появились неясные тени, похожие на гигантских сказочных драконов. У этих существ было по несколько голов и хвостов. Через час ученые американского научно-исследовательского судна Гломар Челленджер забеспокоились, что уникальная аппаратура, изготовленная из балок сверхпрочной титаново-кобальтовой стали в лаборатории НАСА, имеющая шарообразную конструкцию, так называемый еж диаметром около 9 м, может остаться в бездне навечно. Было принято решение поднять ее немедленно. Ежа извлекали из глубин более восьми часов. Как только он появился на поверхности, его немедленно положили на специальный плот. Телекамеру и эхолот подняли на палубу Гломар Челленджера. Выяснилось, что прочнейшие стальные балки конструкции были деформированы, а стальной 20-сантиметровый трос, на котором ее опускали, оказался наполовину перепиленным. Кто пытался оставить ежа на глубине и зачем абсолютная загадка. Подробности этого интереснейшего эксперимента, проведенного американскими океанологами в Марианской впадине, были опубликованы в 1996 году газете Нью-Йорк Таймс (США).

Погружение в Марианскую впадину Джеймса Камерона

На Земле есть место, о котором мы знаем гораздо меньше, чем о далеком космосе — дно океана. Считается, что мировая наука по-настоящему еще даже не приступала к его изучению. 26 марта 2012 года, спустя 50 лет после первого погружения человек вновь опустился на дно : батискаф Deepsea Challenge с канадским режиссером Джеймсом Кэмероном опустился на дно Марианской впадины. Кэмерон стал третьим человеком, достигшим глубочайшей точки океана и первым, кто сделал это в одиночку.

23 января 1960 Жак Пикар и лейтенант ВМС США Дон Уолш совершили погружение в Марианскую впадину на глубину 10 920 метров на батискафе «Триест». Погружение заняло около 5 часов, а время пребывания на дне составило 12 минут. Это был абсолютный рекорд глубины для пилотируемых и беспилотных аппаратов.

Двое исследователей тогда обнаружили на страшной глубине всего 6 видов живых существ, в том числе плоских рыб размером до 30 см:

Вернемся в наши дни. Это Глубоководный батискаф Deepsea Challenge, на котором Джеймс Кэмерон погрузился на дно океана. Был разработан в австралийской лаборатории, весит 11 тонн и имеет длину более 7 метров.

Погружение началось 26 марта. Последними словами Джеймса Кэмерона были: «Опускайте, опускайте, опускайте». При погружении на дно океана, батискаф переворачивается и вертикально опускается вниз:

Это настоящая вертикальная торпеда, которая скользит сквозь огромную толщу воды на большой скорости:

Отсек, в котором во время погружения находился Камерон, представляет собой металлическую сферу диаметром 109 см с толстыми стенками, способными выдерживать давление более 1 000 атмосфер.

Однако, подводная экспедиция прошла не совсем удачно. Из-за неисправности металлических «рук» . управляющихся гидравликой, Джеймс Кэмерон не смог взять образцы со дна океана, которые нужны ученым для изучения геологии.

Многих мучил вопрос о животных, которые обитают на такой чудовищной глубине. «Наверное, всем, хотелось бы услышать, что я видел какое-нибудь морское чудовище, но его там не было. Не было ничего живого, более 2-2.5 см». Спустя несколько часов после погружения, батискаф Deepsea Challenge с 57-летним режиссером успешно вернулся со дна Марианской впадины.

За завесой тайны

Для человека все неизученное всегда представляло огромный интерес. А уж морские глубины хранят столько тайн, что не одно поколение ученых будет обеспечено работой.

Но есть такие точки на карте, которые не просто покрыты завесой тайны, а являются главной темой мистических историй.

Одно из таких мест Марианская впадина или желоб представляет собой типичный элемент рельефа материково-океанских переходных зон. В таких местах происходит понижение океанского дна, по форме являющегося узкой длинной впадиной. Самыми глубокими желобами являются тихоокеанские.

Марианские острова дали название одной из глубоководных океанических впадин длиною в две с половиной тысячи километров. Отличается она плоским дном, ширина которого равна 1-5 километрам, крутыми склонами V-образной формы. Максимальная глубина Марианской впадины равна приблизительно 11 километрам. Это самая глубокая точка всего Мирового океана. Это скорее пропасть или бездна, чем впадина.

Что же еще известно человеку об этом таинственном месте? Исследование Марианской впадины началось еще в 19 веке, когда судно Челленджер с участниками английской экспедиции на борту отправилось проводить замеры тихоокеанских глубин. В районе желоба находится самое древнее из морских доньев в мире. Именно с этим связана глубина Марианской впадины. В 1960 году батискаф Триест с двумя исследователями на борту погрузился в самую глубокую часть впадины бездну Челленджер. Это погружение стало путешествием в тайну морских глубин, так как рельеф желоба был совершенно не изучен. Риск был велик. Свой вклад в изучение этого вопроса внес голливудский кинорежиссер Джеймс Кэмерон, который, будучи третьим человеком в мире, покорившим Марианскую впадину, провел исследования и добыл массу новой бесценной информации.

Обитатели Марианской впадины требуют отдельного разговора. Еще в 1958 году экспедицией советских ученых было доказано существование жизни на глубине семи тысяч метров. До этого считалось, что она существует не далее шести тысяч. Кстати, эта экспедиция установила, что максимальная глубина Марианской впадины равна одиннадцати тысячам двадцати двум метрам. Что же касается живых организмов, то их изучение проводится подводными аппаратами, сделанными из материалов, отличающихся высокой прочностью, на глубине они автоматически пилотируются. Видеокамеры, которыми были оснащены эти аппараты, зафиксировали живые организмы (целые колонии) ниже отметки в семь тысяч метров. В каких же условиях живут эти полутораметровые черви, неидентифицированные существа длиною в два метра с мягким телом, мутировавшие осьминоги, звезды морские? В полнейшем мраке, отсутствии водорослей, при низких температурах и чудовищном гидростатическом давлении. В таких условиях все живые организмы отличаются действительно устрашающим видом, а питаются они большей частью бактериями.

Глубина Марианской впадины хранит столько необъяснимого, что ученые-океанологи будут еще долгие годы пытаться приоткрыть завесу тайны над этой частью Тихого океана. Это лишний раз подтвердил режиссер из Голливуда, который совсем недавно стал исследователем. Опустившись на глубину одиннадцати километров, он заснял много интересного.

Источники: zelenb.com, animalworld.com.ua, loveopium.ru, fb.ru

Новая российская космическая станция

Боуди – город грехов

Гидросферное оружие

О.Т.О. – орден восточных тамплиеров

Что ждет Землю?

Катастрофы в России

МЧС обнародовало прогноз чрезвычайных ситуаций, которые ждут Россию. Глобальной катастрофы, по мнению министерства, в стране не будет, но ряд ЧС все же...

Белая пирамида

Пожалуй, во все времена тема пирамид не оставляла равнодушным никого. Эти величественные сооружения, безусловно, несут в себе некое послание из далекого...

Танцующий лес

В национальном парке “Куршская Коса”, что в Калининградской области, находится одно очень загадочное место под названием “Танцующий лес”. Под столь интригующим...

Пожалуй, одним из самых значительных событий истории археоло­гии является открытие гробницы Тутанхамона - фара­она Древнего Египта XVIII династии (1347- ...

Маринер-5

Маринер-5 — космический аппарат американской программы Маринер. запуск которого был произведен 14 июня 1967. Аппарат провёл исследования атмосферы Венеры. Его целями...

Предсказания Мишеля Нострадамуса

Французский медик и ученый Мишель Нострадамус известен практически во всем мире. Книги с предсказаниями доктора Нострадамуса действительно вот уже...

Организация ODESSA

Знакомое всем название знаменитого города к рассматриваемой теме не имеет отношения. ODESSA - расшифровывается как Organosation der Ehemaligen SS-Angeh?rigen[i]. Ее...

Народные приметы о жемчуге

В первую очередь, жемчуг является невероятно красивым камнем, который был...

Ракетный комплекс Авангард - технические характеристики и возможности

Новейший российский ракетный комплекс "Авангард" запущен в массовое производство, начата...

Известный миллиардер (предприниматель, основатель корпорации Virgin Group, филантроп, не железный человек) Ричард Брэнсон планирует с помощью своего проекта Virgin Oceanic в одиночку погрузиться в самые глубокие точки каждого океана на планете. Пожелаем Ричарду удачи, а пока что начнем наше собственное погружение.

318.2 м — Самое глубокое погружение с аквалангом

Нуно Гомез (не путать с футболистом Нуну Гомешем) достиг этой глубины в красном море (Дахаб, Египет) 10 июня 2005 года. Длительность погружения составила 12 часов и 20 минут. Из этого времени на спуск было затрачено 14 минут.

1054 м — Самое глубокое погружение военной подлодки

Ни одна военная подлодка не могла достичь глубины, которой достигла советская атомная подлодка К-278 «Комсомолец». На такой глубине лодка недостижима для других подводных лодок и остальных противолодочных средств, а также практически не фиксируется гидроакустическими средствами обнаружения.

2000 м — Самое глубокое погружение млекопитающего

Кашалоты могут нырять на глубину до 2 км. Высокое давление не может повредить кашалоту т.к. его организм в большей степени состоит из жира и других жидкостей, а плазма крови обладает повышенной способностью растворять азот, что препятствует появлению Кессонной болезни. Длительность погружения может достигать 45 минут.

2400 м — Самая глубокая ТВ-передача в прямом эфире с участием ведущего

Аластер Фотерджмлл провел передачу «Abyss Live» в прямом эфире для канала ВВС. Сам Аластер находился в батискафе Нир, а трансляция велась на глубине 2400 метров. Место проведения — Срединно-Атлантический хребет у восточного побережья США.

4000 м — Глубина залегания останков Титаника

Гордость компании White Star Line (Великобритания) ушла на дно 15 апреля 1912 года в 645 км к западу от острова Ньюфаундленд (Канада), попутно унеся с собой 1517 жизней. Останки Титаника покоятся на глубине 4000 метров. А самым молодым человеком (в возрасте 13 лет), который посетил останки Титаника стал Себастьян Харрис. Он спустил к останкам Титаника на батискафе «Мир 2» 2 августа 2005 года.

6500 м — Самое глубоководное серийное погружение

Shinkai 6500 — это японская трехместная исследовательская субмарина, построенная в 1990 году. Толщина её корпуса — 7.35 см. Shinkai 6500 провела огромное количество погружений, самое глубокое из которых было проведено на глубине 6500 метров. Своё 1000 погружение Shinkai 6500 провела в 2007 году.

8400 м — самая глубоководная рыба

Такие глубоководные угри были найдены в желобе Пуэрто Рико в Атлантическом океане. Желоб Пуэрто Рико является самой глубокой океанической впадиной Атлантического океана. Температура на такой глубине редко превышает 4 градусов по Цельсию (даже в теплых тропических регионах).

10900 м — самый глубокий пилотируемый спуск

23 января 1960 года Жак Пикард (Швейцария) и Дональд Уолш (США) пилотировали батискаф Trieste. Их целью было достижение «Бездны Челленджера» — участка впадины на глубине 10898 метров.

25 марта 2012 года американский режиссер Джеймс Кэмерон совершил такое же путешествие — самое глубокое одиночное погружение — в батискафе Deepsea Challenger. Эта «вертикальная торпеда» позволило ему впервые детально обследовать Марианскую впадину.

11000 м — самая глубокая точка на Земле

Марианская впадина. В этом месте побывало только 3 человека (меньше, чем на Луне). Давление на такой глубине в 1106 раз превышает давление на уровне моря. И кто знает, что может скрываться в темных и холодных океанских глубинах…

В первой части статьи мы уходили на дно Марианской впадины. Надеюсь, вы вышли сухими из воды, потому что сегодня мы опустимся под землю. Тьма, давление, высокая температура… путешествие к центру Земли начинается!

212 м — Самый глубокий полумарафон

И наша первая остановка — соляная шахта в городе Бохня, Польша. 4 марта 2004 года 11 человек участвовали в небольшом полумарафоне (а это 21 км 970 метров). Для многих такая дистанция кажется непреодолимой. А уж бегать под землей по соляной шахте — то ещё удовольствие.

1300 м — Самый глубокий концерт

Устали бегать? Тогда давайте послушаем мелодичный хэви-метал в исполнении финской группы Agonizer. Концерт был устроен в шахте Pyhasalmi Mine в Финляндии 4 августа 2007 года. Наверное, на такой глубине и звук получается особенный.

21 91 м — Самая глубокая пещера

Опуститься поглубже нам помогут украинские спелеологи. В сентябре 2007 года они установили новый рекорд глубины (2191 метр) в пещере Крубера (массив Арабика — горный массив Гагрского хребта Западного
Кавказа).

3600 м — Самое глубокоживущее существо

Мы спускаемся все ниже, но до сих пор ничего не ели. А существует ли вообще что-то живое на такой глубине? Оказывается есть. В 2011 в золотой шахте на территории Южной Африки были найдены черви-нематоды Halicephalobus mephisto. Второе название этих 0,5 мм созданий — «червь из ада».

З900 м — Самая глубокая шахта

Что делают люди на такой глубине? Ну… например, они добывают золото. Золотая шахта TauTona рядом с городом Карлетонвилль, Южная Африка была открыта в 1962 году. А к 2008 её глубина составила 3900 метров. Путешествие вниз на лифте занимает 1 час.

10100 м — Самая глубокая нефтяная скважина

В погоне за ценными ресурсами мы готовы идти куда угодно. Даже на глубину в 10 км. Именно на такой глубине качает нефть Deepwater Horizon — самая глубокая нефтяная скважина. Расположена она в Мексиканском заливе.

12300 м — Самое глубокое проникновение в земную кору

Геологоразведочная скважина (Кольская сверхглубокая) рядом с городом Заполярный на Кольском полуострове. Начала работу 24 мая 1970 года и достигла рекордной глубины в 1983 году, после чего работа скважины была остановлена из-за нехватки денежных средств.

Даже самая глубокая скважина для Земли все равно, что царапина. Внешний слой земной коры содержит около 35 км твердого камня. Даже если бы мы смогли предотвратить попадание воды в шахту — а это постоянная проблема при бурении скважин — то нам бы пришлось бороться и с возрастающей температурой; в самой нижней точке золотой шахты TauTona (3900 м) температура достигает 55 градусов по Цельсию. Но пробурив внешний слой земной коры, мы бы столкнулись лицом к лицу с мантией Земли: 3000 км супер-разогретого камня с температурой от 400 до 900 градусов по Цельсию. Эта температура выходит за границы защитных высокотемпературных костюмов. Если так, стоит ли нам спускаться глубже?

На земле имеется гораздо больше мест, о которых мы знаем меньше, нежели о необъятных космических просторах. Речь идет прежде всего о непокоримых водных глубинах. Согласно мнению ученых, наука еще фактически не приступила к изучению таинственной жизни на дне океанов, все исследования находятся в начале пути.

Из года в год находятся все новые смельчаки, которые готовы выполнить новое рекордное глубоководное погружение. В представленном материале хотелось бы поговорить о заплывах без снаряжения, с аквалангом и при помощи батискафов, которые вошли в историю.

Самое глубоководное погружение человека

Долгое время рекордсменом в области фридайвинга выступал французский спортсмен Лоик Леферм. В 2002 году ему удалось осуществить глубоководное погружение на 162 метра. Многие ныряльщики пытались улучшить этот показатель, однако погибали в морской пучине. В 2004 году жертвой собственного тщеславия стал сам Леферм. В ходе тренировочного заплыва в океанической впадине Вильфранш-сюр-Мер он погрузился на 171 метр. Однако подняться на поверхность спортсмену так и не удалось.

Последнее рекордное глубоководное погружение совершил австрийский фридайвер Герберт Ницш. Ему удалось опуститься на 214 метров без кислородного баллона. Таким образом, достижение Лоика Леферма осталось в прошлом.

Рекордное глубоководное погружение среди женщин

Несколько рекордов среди женщин установила французская спортсменка Одри Местре. 29 мая 1997 года она осуществила погружение на целых 80 метров на одной задержке дыхания, без баллона с воздухом. Уже через год Одри побила собственный рекорд, опустившись в морскую пучину на 115 метров. В 2001-м спортсменка погрузилась на целых 130 метров. Указанный рекорд, который имеет статус мирового среди женщин, закреплен за Одри по сей день.

12 октября 2002 года Местре совершила свою последнюю попытку в жизни, погрузившись без снаряжения на 171 метр у берегов Доминиканской Республики. Спортсменка использовала лишь специальный груз, не имея при себе кислородных баллонов. Подъем должен был осуществляться с помощью воздушного купола. Однако последний оказался не заправлен. Через 8 минут после того, как стартовало глубоководное погружение, тело Одри было доставлено на поверхность аквалангистами. В качестве официальной причины смерти спортсменки было отмечено возникновение проблем с оборудованием для подъема на поверхность.

Рекордное погружение с аквалангом

Теперь поговорим про глубоководные погружения с аквалангом. Самое значимое из них осуществил французский дайвер Паскаль Бернабе. Летом 2005 года ему удалось опуститься в морскую пучину на 330 метров. Хотя изначально планировалось покорить глубину в 320 метров. Столь значимый рекорд состоялся в результате небольшого казуса. В ходе спуска у Паскаля растянулась веревка, что и позволило заплыть на 10 лишних метров в глубину.

Дайверу удалось успешно подняться на поверхность. Всплытие продолжалось долгих 9 часов. Причиной столь медленного подъема стал высокий риск развития что могло привести к остановке дыхания и повреждению кровеносных сосудов. Стоит заметить, что для установления рекорда Паскалю Бернабе пришлось провести целых 3 года в постоянных тренировках.

Рекордное погружение в батискафе

23 января 1960 года ученые Дональд Уолш и Жак Пиккард установили рекорд по погружению на дно океана в пилотируемом аппарате. Находясь на борту небольшой подлодки Trieste, исследователи достигли дна оказавшись на глубине 10 898 метров.

Самое глубоководное погружение в пилотируемом человеком батискафе было осуществлено благодаря строительству аппарата Deepsea Challenger, на что у конструкторов ушло долгих 8 лет. Эта мини-подлодка представляет обтекаемую капсулу весом более 10 тонн и с толщиной стен 6,4 см. Примечательно, что до введения в эксплуатацию батискаф несколько раз тестировали давлением в 1160 атмосфер, что выше показателя, который должен был воздействовать на стенки аппарата на дне океана.

В 2012 году известный американский кинорежиссер Джеймс Кэмерон, пилотируя мини-подлодку Deepsea Challenger, покорил предыдущий рекорд, установленный на аппарате Trieste, и даже улучшил его, погрузившись в Мариинскую впадину на 11 км.

Мы живем на планете воды, но земные океаны знаем хуже, чем некоторые космические тела. Больше половины поверхности Марса артографировано с разрешением около 20 м — и только 10−15% океанского дна изучены при разрешении хотя бы 100 м. На Луне побывало 12 человек, на дне Марианской впадины — трое, и все они не смели и носа высунуть из сверхпрочных батискафов.

Погружаемся

Главная сложность в освоении Мирового океана — это давление: на каждые 10 м глубины оно увеличивается еще на одну атмосферу. Когда счет доходит до тысяч метров и сотен атмосфер, меняется все. Жидкости текут иначе, необычно ведут себя газы… Аппараты, способные выдержать эти условия, остаются штучным продуктом, и даже самые современные субмарины на такое давление не рассчитаны. Предельная глубина погружения новейших АПЛ проекта 955 «Борей» составляет всего 480 м.

Водолазов, спускающихся на сотни метров, уважительно зовут акванавтами, сравнивая их с покорителями космоса. Но бездна морей по‑своему опаснее космического вакуума. Случись что, работающий на МКС экипаж сможет перейти в пристыкованный корабль и через несколько часов окажется на поверхности Земли. Водолазам этот путь закрыт: чтобы эвакуироваться с глубины, могут потребоваться недели. И срок этот не сократить ни при каких обстоятельствах.

Впрочем, на глубину существует и альтернативный путь. Вместо того чтобы создавать все более прочные корпуса, можно отправить туда… живых водолазов. Рекорд давления, перенесенного испытателями в лаборатории, почти вдвое превышает способности подлодок. Тут нет ничего невероятного: клетки всех живых организмов заполнены той же водой, которая свободно передает давление во всех направлениях.

Клетки не противостоят водному столбу, как твердые корпуса субмарин, они компенсируют внешнее давление внутренним. Недаром обитатели «черных курильщиков», включая круглых червей и креветок, прекрасно себя чувствуют на многокилометровой глубине океанского дна. Некоторые виды бактерий неплохо переносят даже тысячи атмосфер. Человек здесь не исключение — с той лишь разницей, что ему нужен воздух.

Под поверхностью

Кислород Дыхательные трубки из тростника были известны еще могиканам Фенимора Купера. Сегодня на смену полым стеблям растений пришли трубки из пластика, «анатомической формы» и с удобными загубниками. Однако эффективности им это не прибавило: мешают законы физики и биологии.

Уже на метровой глубине давление на грудную клетку поднимается до 1,1 атм — к самому воздуху прибавляется 0,1 атм водного столба. Дыхание здесь требует заметного усилия межреберных мышц, и справиться с этим могут только тренированные атлеты. При этом даже их сил хватит ненадолго и максимум на 4−5 м глубины, а новичкам тяжело дается дыхание и на полуметре. Вдобавок чем длиннее трубка, тем больше воздуха содержится в ней самой. «Рабочий» дыхательный объем легких составляет в среднем 500 мл, и после каждого выдоха часть отработанного воздуха остается в трубке. Каждый вдох приносит все меньше кислорода и все больше углекислого газа.

Чтобы доставлять свежий воздух, требуется принудительная вентиляция. Нагнетая газ под повышенным давлением, можно облегчить работу мускулам грудной клетки. Такой подход применяется уже не одно столетие. Ручные насосы известны водолазам с XVII века, а в середине XIX века английские строители, возводившие подводные фундаменты для опор мостов, уже подолгу трудились в атмосфере сжатого воздуха. Для работ использовались толстостенные, открытые снизу подводные камеры, в которых поддерживали высокое давление. То есть кессоны.

Глубже 10 м

Азот Во время работы в самих кессонах никаких проблем не возникало. Но вот при возвращении на поверхность у строителей часто развивались симптомы, которые французские физиологи Поль и Ваттель описали в 1854 году как On ne paie qu’en sortant — «расплата на выходе». Это мог быть сильный зуд кожи или головокружение, боли в суставах и мышцах. В самых тяжелых случаях развивались параличи, наступала потеря сознания, а затем и гибель.

Чтобы отправиться на глубину без каких-либо сложностей, связанных с экстремальным давлением, можно использовать сверхпрочные скафандры. Это чрезвычайно сложные системы, выдерживающие погружение на сотни метров и сохраняющие внутри комфортное давление в 1 атм. Правда, они весьма дороги: например, цена недавно представленного скафандра канадской фирмы Nuytco Research Ltd. EXOSUIT составляет около миллиона долларов.

Проблема в том, что количество растворенного в жидкости газа прямо зависит от давления над ней. Это касается и воздуха, который содержит около 21% кислорода и 78% азота (прочими газами — углекислым, неоном, гелием, метаном, водородом и т. д. — можно пренебречь: их содержание не превышает 1%). Если кислород быстро усваивается, то азот просто насыщает кровь и другие ткани: при повышении давления на 1 атм в организме растворяется дополнительно около 1 л азота.

При быстром снижении давления избыток газа начинает выделяться бурно, иногда вспениваясь, как вскрытая бутылка шампанского. Появляющиеся пузырьки могут физически деформировать ткани, закупоривать сосуды и лишать их снабжения кровью, приводя к самым разнообразным и часто тяжелым симптомам. По счастью, физиологи разобрались с этим механизмом довольно быстро, и уже в 1890-х годах декомпрессионную болезнь удавалось предотвратить, применяя постепенное и осторожное снижение давления до нормы — так, чтобы азот выходил из организма постепенно, а кровь и другие жидкости не «закипали».

В начале ХХ века английский исследователь Джон Холдейн составил детальные таблицы с рекомендациями по оптимальным режимам спуска и подъема, компрессии и декомпрессии. Экспериментируя с животными, а затем и с людьми — в том числе с самим собой и своими близкими, — Холдейн выяснил, что максимальная безопасная глубина, не требующая декомпрессии, составляет около 10 м, а при длительном погружении — и того меньше. Возвращение с глубины должно производиться поэтапно и не спеша, чтобы дать азоту время высвободиться, зато спускаться лучше довольно быстро, сокращая время поступления избыточного газа в ткани организма. Людям открылись новые пределы глубины.

Глубже 40 м

Гелий Борьба с глубиной напоминает гонку вооружений. Найдя способ преодолеть очередное препятствие, люди делали еще несколько шагов — и встречали новую преграду. Так, следом за кессонной болезнью открылась напасть, которую дайверы почти любовно зовут «азотной белочкой». Дело в том, что в гипербарических условиях этот инертный газ начинает действовать не хуже крепкого алкоголя. В 1940-х опьяняющий эффект азота изучал другой Джон Холдейн, сын «того самого». Опасные эксперименты отца его ничуть не смущали, и он продолжил суровые опыты на себе и коллегах. «У одного из наших испытуемых произошел разрыв легкого, — фиксировал ученый в журнале, — но сейчас он поправляется».

Несмотря на все исследования, механизм азотного опьянения детально не установлен — впрочем, то же можно сказать и о действии обычного алкоголя. И тот и другой нарушают нормальную передачу сигналов в синапсах нервных клеток, а возможно, даже меняют проницаемость клеточных мембран, превращая ионообменные процессы на поверхностях нейронов в полный хаос. Внешне то и другое проявляется тоже схожим образом. Водолаз, «словивший азотную белочку», теряет контроль над собой. Он может впасть в панику и перерезать шланги или, наоборот, увлечься пересказом анекдотов стае веселых акул.

Наркотическим действием обладают и другие инертные газы, причем чем тяжелее их молекулы, тем меньшее давление требуется для того, чтобы этот эффект проявился. Например, ксенон анестезирует и при обычных условиях, а более легкий аргон — только при нескольких атмосферах. Впрочем, эти проявления глубоко индивидуальны, и некоторые люди, погружаясь, ощущают азотное опьянение намного раньше других.

Избавиться от анестезирующего действия азота можно, снизив его поступление в организм. Так работают дыхательные смеси нитроксы, содержащие увеличенную (иногда до 36%) долю кислорода и, соответственно, пониженное количество азота. Еще заманчивее было бы перейти на чистый кислород. Ведь это позволило бы вчетверо уменьшить объем дыхательных баллонов или вчетверо увеличить время работы с ними. Однако кислород — элемент активный, и при длительном вдыхании — токсичный, особенно под давлением.

Чистый кислород вызывает опьянение и эйфорию, ведет к повреждению мембран в клетках дыхательных путей. При этом нехватка свободного (восстановленного) гемоглобина затрудняет выведение углекислого газа, приводит к гиперкапнии и метаболическому ацидозу, запуская физиологические реакции гипоксии. Человек задыхается, несмотря на то что кислорода его организму вполне достаточно. Как установил тот же Холдейн-младший, уже при давлении в 7 атм дышать чистым кислородом можно не дольше нескольких минут, после чего начинаются нарушения дыхания, конвульсии — все то, что на дайверском сленге называется коротким словом «блэкаут».

Жидкостное дыхание

Пока еще полуфантастический подход к покорению глубины состоит в использовании веществ, способных взять на себя доставку газов вместо воздуха — например, заменителя плазмы крови перфторана. В теории, легкие можно заполнить этой голубоватой жидкостью и, насыщая кислородом, прокачивать ее насосами, обеспечивая дыхание вообще без газовой смеси. Впрочем, этот метод остается глубоко экспериментальным, многие специалисты считают его и вовсе тупиковым, а, например, в США применение перфторана официально запрещено.

Поэтому парциальное давление кислорода при дыхании на глубине поддерживается даже ниже обычного, а азот заменяют на безопасный и не вызывающий эйфории газ. Лучше других подошел бы легкий водород, если б не его взрывоопасность в смеси с кислородом. В итоге водород используется редко, а обычным заменителем азота в смеси стал второй по легкости газ, гелий. На его основе производят кислородно-гелиевые или кислородно-гелиево-азотные дыхательные смеси — гелиоксы и тримиксы.

Глубже 80 м

Сложные смеси Здесь стоит сказать, что компрессия и декомпрессия при давлениях в десятки и сотни атмосфер затягивается надолго. Настолько, что делает работу промышленных водолазов — например, при обслуживании морских нефтедобывающих платформ — малоэффективной. Время, проведенное на глубине, становится куда короче, чем долгие спуски и подъемы. Уже полчаса на 60 м выливаются в более чем часовую декомпрессию. После получаса на 160 м для возвращения понадобится больше 25 часов — а ведь водолазам приходится спускаться и ниже.

Поэтому уже несколько десятилетий для этих целей используют глубоководные барокамеры. Люди живут в них порой целыми неделями, работая посменно и совершая экскурсии наружу через шлюзовой отсек: давление дыхательной смеси в «жилище» поддерживается равным давлению водной среды вокруг. И хотя декомпрессия при подъеме со 100 м занимает около четырех суток, а с 300 м — больше недели, приличный срок работы на глубине делает эти потери времени вполне оправданными.

Методы длительного пребывания в среде с повышенным давлением прорабатывались с середины ХХ века. Большие гипербарические комплексы позволили создавать нужное давление в лабораторных условиях, и отважные испытатели того времени устанавливали один рекорд за другим, постепенно переходя и в море. В 1962 году Роберт Стенюи провел 26 часов на глубине 61 м, став первым акванавтом, а тремя годами позже шестеро французов, дыша тримиксом, прожили на глубине 100 м почти три недели.

Здесь начались новые проблемы, связанные с длительным пребыванием людей в изоляции и в изнурительно некомфортной обстановке. Из-за высокой теплопроводности гелия водолазы теряют тепло с каждым выдохом газовой смеси, и в их «доме» приходится поддерживать стабильно жаркую атмосферу — около 30 °C, а вода создает высокую влажность. Кроме того, низкая плотность гелия меняет тембр голоса, серьезно затрудняя общение. Но даже все эти трудности вместе взятые не поставили бы предел нашим приключениям в гипербарическом мире. Есть ограничения и поважнее.

Глубже 600 м

Предел В лабораторных экспериментах отдельные нейроны, растущие «в пробирке», плохо переносят экстремально высокое давление, демонстрируя беспорядочную гипервозбудимость. Похоже, что при этом заметно меняются свойства липидов клеточных мембран, так что противостоять этим эффектам невозможно. Результат можно наблюдать и в нервной системе человека под огромным давлением. Он начинает то и дело «отключаться», впадая в кратковременные периоды сна или ступора. Восприятие затрудняется, тело охватывает тремор, начинается паника: развивается нервный синдром высокого давления (НСВД), обусловленный самой физиологией нейронов.

Помимо легких, в организме есть и другие полости, содержащие воздух. Но они сообщаются с окружающей средой очень тонкими каналами, и давление в них выравнивается далеко не моментально. Например, полости среднего уха соединяются с носоглоткой лишь узкой евстахиевой трубой, которая к тому же часто забивается слизью. Связанные с этим неудобства знакомы многим пассажирам самолетов, которым приходится, плотно закрыв нос и рот, резко выдохнуть, уравнивая давление уха и внешней среды. Водолазы тоже применяют такое «продувание», а при насморке стараются вовсе не погружаться.

Добавление к кислородно-гелиевой смеси небольших (до 9%) количеств азота позволяет несколько ослабить эти эффекты. Поэтому рекордные погружения на гелиоксе достигают планки 200−250 м, а на азотсодержащем тримиксе — около 450 м в открытом море и 600 м в компрессионной камере. Законодателями в этой области стали — и до сих пор остаются — французские акванавты. Чередование воздуха, сложных дыхательных смесей, хитрых режимов погружения и декомпрессии еще в 1970-х позволило водолазам преодолеть планку в 700 м глубины, а созданную учениками Жака Кусто компанию COMEX сделало мировым лидером в водолазном обслуживании морских нефтедобывающих платформ. Детали этих операций остаются военной и коммерческой тайной, поэтому исследователи других стран пытаются догнать французов, двигаясь своими путями.

Пытаясь опуститься глубже, советские физиологи изучали возможность замены гелия более тяжелыми газами, например неоном. Эксперименты по имитации погружения на 400 м в кислородно-неоновой атмосфере проводились в гипербарическом комплексе московского Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН и в секретном «подводном» НИИ-40 Министерства обороны, а также в НИИ Океанологии им. Ширшова. Однако тяжесть неона продемонстрировала свою обратную сторону.

Можно подсчитать, что уже при давлении 35 атм плотность кислородно-неоновой смеси равна плотности кислородно-гелиевой примерно при 150 атм. А дальше — больше: наши воздухоносные пути просто не приспособлены для «прокачивания» такой густой среды. Испытатели ИМБП сообщали, что, когда легкие и бронхи работают со столь плотной смесью, возникает странное и тяжелое ощущение, «будто ты не дышишь, а пьешь воздух». В бодрствующем состоянии опытные водолазы еще способны с этим справиться, но в периоды сна — а на такую глубину не добраться, не потратив долгие дни на спуск и подъем — они то и дело просыпаются от панического ощущения удушья. И хотя военным акванавтам из НИИ-40 удалось достичь 450-метровой планки и получить заслуженные медали Героев Советского Союза, принципиально это вопроса не решило.

Новые рекорды погружения еще могут быть поставлены, но мы, видимо, подобрались к последней границе. Невыносимая плотность дыхательной смеси, с одной стороны, и нервный синдром высоких давлений — с другой, видимо, ставят окончательный предел путешествиям человека под экстремальным давлением.

26 марта 2012 года глубоководный батискаф Deepsea Challenger, сконструированный Джеймсом Кэмероном и Роном Айленом и названный в честь Бездны Челленджера, самой глубокой точки Мирового океана, опустился в воды Тихого океана, чтобы достичь дна Марианской впадины. На карту поставлена жизнь и годы подготовки. Что предшествовало этому дню и что произошло на недосягаемой доселе глубине, которая никогда не видела солнечного света?

ПЕРВЫЕ В БЕЗДНЕ

История изучения Марианского желоба началась в 1875 году с экспедиции научно-исследовательского судна «Челленджер». Измеряли глубину вручную, диплотом, основу которого составляют свинцовая гиря и трос. Первый замер показал 8184 метра и стал отправной точкой для последующих открытий.

Шагая в ногу с техническим прогрессом, с годами ученые достигали новых и новых глубин. В 1957 году советские исследователи на научном судне «Витязь» при помощи эхолота определили глубочайшую отметку Бездны Челленджера — 11 034 метра. Однако из-за несовершенства прибора эта цифра не признана точной, ведь с увеличением давления меняются электромагнитные и акустические свойства воды, что вносит помехи в работу приборов. Впрочем, «Витязь» все же сделал свое открытие, обнаружив ниже 7 тысяч метров жизнь в виде барофильных бактерий, приспособленных к существованию на глубинах с высоким давлением.

По официальным данным на сегодняшний день, максимальная глубина Марианской впадины составляет 10 994 метра. Эта цифра может превышать отметку 11 километров, так как сложный рельеф океанского дна, состоящий из подводных хребтов и расщелин, нуждается в более детальном картографировании. Однако неоспорим тот факт, что горы (если считать от уровня моря) не настолько высоки, насколько глубок океан. Высочайшая точка поверхности Земли, гора Джомолунгма, — всего лишь 8848 метров.

Реально ли погрузиться человеку на дно глубоководной бездны, где давление воды более чем в тысячу раз превышает нормальное атмосферное? Единственными до Кэмерона исследователями Марианской впадины были лейтенант ВМС США Дон Уолш и швейцарский океанолог Жак Пикар. 23 января 1960 года в батискафе «Триест» они опустились на 10 916 метров, доказав человечеству, что даже самые опасные глубины могут приоткрыть завесу своих тайн. По существу батискаф представлял собой небольшую металлическую сферу с иллюминаторами, присоединенную к огромному баку с горючим. Аппарат не был оборудован ни камерами, ни приборами для глубоководных исследований, на дне Тихого океана он провел не более 20 минут, однако этого хватило, чтобы убедиться в существовании жизни в бездне.

«Чтобы в должной мере продемонстрировать всю значимость этого погружения, «Триест» опустился на дно в нескольких футах от рыбы — настоящей рыбы! — к которой в ее непознанном мире присоединился этот железный монстр, пожирающий бензин и рассекающий темноту мощным лучом света. Наша рыба стала мгновенным ответом на вопрос, которым тысячи океанологов задавались не один десяток лет», — вспоминал Пикар в отчете о погружении.

Сегодня мало кого удивишь стартом очередного космического корабля и пребыванием человека в невесомости за пределами Земли. Глубоководное погружение по сложности сравнимо с полетом в космос, однако должно было пройти более полувека, чтобы человек вновь рискнул покорить загадочную бездну Тихого океана.

РЕКОРД КЭМЕРОНА

Знаменитому режиссеру понадобились десятилетия, чтобы взрастить мечту, семь лет, чтобы спроектировать батискаф, месяцы напряженной работы, чтобы построить уникальный глубоководный аппарат, недели тренировок и один день, чтобы отправить Deepsea Challenger в самое глубокое и, пожалуй, самое труднодоступное место на планете.

Кэмерон с детства был всерьез увлечен физикой. Неизгладимое впечатление на 16-летнего Джеймса произвел фильм об экспериментах голландского доктора Иоханнеса Килстра, во время которых подопытные мыши «дышали» жидкостью, обогащенной кислородом. Вдохновленный Кэмерон написал рассказ о подводных исследованиях и назвал его «Бездна». Так родилась мечта о погружении в неизведанные глубины.

Спустя 19 лет фильм «Бездна», основанный на рассказе подростка, получил премию «Оскар» за лучшие визуальные эффекты, а Кэмерон был признан лучшим режиссером по мнению Академии научной фантастики. В фильме все по-настоящему — актеры, участвовавшие в подводных съемках, были обязаны пройти курс обучения у квалифицированных ныряльщиков. До съемок фильма Кэмерон многие годы занимался дайвингом — испытывая в первую очередь все на себе, режиссер показывал актерам, как работать в непривычной для человека среде. В результате практически все сцены были сняты без участия каскадеров.

Во время работы над «Титаником» Кэмерон совершил 33 погружения к затонувшему лайнеру и в общей сложности провел на нем (конечно, в батискафе) больше времени, чем Эдвард Смит, капитан погибшего судна. Чтобы снять документальный фильм «Экспедиция «Бисмарк», Кэмерону потребовались год подготовки, два батискафа и команда из 32 специалистов российского научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш». Но и этого режиссеру недостаточно — после «Бисмарка» Джеймс Кэмерон решает выйти на новую и неизученную глубину Бездны Челленджера.

Джеймс Кэмерон и его команда четко осознавали, какие опасности сопровождают погружение на дно Марианской впадины.

Взрыв батискафа при соприкосновении со дном, вызванный просчетом конструкции, — самое простое, что может произойти. Пилот не успеет даже вскрикнуть. Если в батискафе образуется течь, вода, словно лазерный луч, за доли секунды разрежет стенки кабины и все, что находится внутри нее. Если откажет система сброса балласта и батискаф застрянет на дне, человека ждет смерть либо от недостатка кислорода, либо от холода. Вероятность замерзнуть выше, ведь кислорода хватит на 60 часов, а температура воды на глубине 11 километров не превышает нуля градусов. Если сбросить часть балласта, батискаф немного поднимется, а затем течения отнесут его на мили от судна сопровождения, оборвав всякую связь с миром.

ГЛУБИНА 10 898

Ранним весенним утром, до восхода солнца, в западной части Тихого океана команда Кэмерона готовит батискаф к спуску. Условия для погружения не самые благоприятные, но Deepsea Challenger попадает в водную стихию и стремительно, со средней скоростью 1,8 метра в секунду, уже через 35 минут приближается к первой значимой отметке. 3800 метров — на такой глубине 100 лет назад затонул «Титаник». Еще 15 минут, и Кэмерон преодолевает глубину, на которой покоится линкор «Бисмарк» — 4760 метров. Вот уже счетчик показывает 6500 метров — эта отметка покорилась русскому батискафу «Мир», французскому «Наутилусу» и японскому «Синкай 6500». Скорость погружения снижается. Кэмерон преодолевает максимальную глубину, на которую погружался обитаемый китайский глубоководный аппарат «Цзяолун» — 7062 метра.

На стенках батискафа уже давно образовались крупные капли конденсата — показатель того, что температура воды упала с 30 до 2 ºС.

Водяной пар, образованный дыханием пилота и его потом, конденсируется на холодных металлических стенках сферы и затем накапливается в пластиковой бутылке. В чрезвычайной ситуации пилот может пить эту воду.

Датчики батискафа передают на поверхность сообщения с точными данными о содержании в кабине кислорода, углекислого газа и температуре, чтобы врач на корабле сопровождения мог контролировать самочувствие пилота. До дна Марианской впадины еще около четырех километров.

Когда луч прожектора батискафа отражается от поверхности, до дна остаются считаные метры. Кэмерон снижает скорость и плавно приземляет аппарат. Как, по-вашему, должна выглядеть настоящая бездна? Остроконечные камни, неровности и опасности на каждом шагу? Отнюдь нет. Бездна Челленджера, по рассказам Кэмерона, гладкая, как яичная скорлупа, и почти безжизненная. Ни рыб, ни других живых существ, за исключением креветкообразных донных обитателей не более дюйма в длину.

Перемещаясь по пустынному дну, Кэмерон берет несколько проб грунта, в котором позже были найдены новые виды бактерий. Из-за неисправных двигателей правого борта батискаф двигается по склону крайне медленно. Еще несколько метров — и из-за поломки гидравлической системы сбор грунта становится невозможен. Колоссальное давление воды выводит из строя последний двигатель, и режиссер оказывается не в силах делать съемку. Максимальная глубина, на которую погрузился Кэмерон, составила 10 898,5 метра.

Три часа на дне Марианского желоба и 70 минут подъема — безусловно рекордные показатели. Впрочем, для Кэмерона погружение не было погоней за рекордом — это была мечта исследователя, мечта фантастически смелого человека, в которую поверили десятки единомышленников.

Каково это — уйти под воду на 11 километров? «Наконец я в самом отдаленном месте на планете Земля, для достижения которого потребовались все это время, энергия и технологии. Я чувствовал себя отрезанным от всего остального мира, без единой возможности на спасение, в месте, которое никогда прежде не видело человечество. И… мне позвонила жена. Конечно, было приятно, однако пусть это станет уроком для всех мужчин. Вы можете думать, что в силах сбежать, но у вас ничего не получится», — говорит в одном из интервью Джеймс Кэмерон.

На этом режиссер не планирует завершать карьеру глубоководного исследователя. Впереди еще слишком много тайн и открытий. Ведь до сих пор невозможно со стопроцентной уверенностью сказать, насколько глубока Бездна Челленджера.

Преодолев более десятка километров к центру планеты, человек почувствует себя в полном уединении, но никогда не будет одинок. Океан напомнит о своем присутствии холодными и теплыми течениями, рыбами и скатами, расплывчатым солнцем над водой или манящей бездной. Океан — живой организм, который не отпустит, пока ноги не ступят на твердую землю, и который обязательно приоткроет человечеству еще не одну тайну.

НОВЫЕ МОРСКИЕ ДЕРЖАВЫ

Когда-то мы все — не люди, нет, а наши далекие эволюционные предки, будущие земноводные, — вышли из воды. Последнюю сотню лет, а то и больше, если отсчитывать с фантастических подводных плаваний героев великого мечтателя Жюля Верна, человечество ищет предлоги, чтобы вернуться в океанскую стихию. И если не чувствовать себя как рыбы в воде — так по крайней мере не быть только опасливыми наблюдателями.

ПОДВОДНЫЙ МУШКЕТЕР И ЕГО «КАЛИПСО»

Многие годы ученые мужи критиковали его за «недостаточную глубину» — и называли профаном, ступившим на стезю науки, чтобы превратить ее в шоу. И все же за семь десятилетий, прошедших с тех пор, как Жак-Ив Кусто впервые испытал акваланг, не появилось другого человека, который бы сделал так много для освоения подводного мира.

НАСЛЕДНИКИ КАПИТАНА

«Я часто забывал о боге и был грешен, но если бы он подарил мне вторую жизнь, я прожил бы ее так же», — признавался капитан Кусто на склоне лет. Второй жизни ему, простому смертному, понятно, не досталось — зато первая послужила примером его собственным детям и многочисленным подводным исследователям. Discovery выбрал четыре ключевые подводные эпопеи последних десятилетий.

В ДВУХ СТИХИЯХ

«Все это еще Жюль Верн придумал!» — невозможно не воскликнуть так, когда слышишь о плавучей лаборатории SeaOrbiter, строительство которой наконец началось этой весной. Создатели футуристического (без всякого преувеличения) проекта не стесняются научно-фантастического родства и помещают портрет автора «Двадцати тысяч лье» среди изображений людей и аппаратов, стоявших у истоков SeaOrbiter.

ОСОБОЕ МНЕНИЕ / МУСОРНАЯ АТЛАНТИДА

Пока любители эзотерики искали в Мировом океане затонувший континент атлантов, упомянутый в текстах мудрого грека Платона, в океанских водах обнаружился еще один, прежде неизвестный «континент». В его существование сначала отказывались верить — а теперь не знают, что делать с этой пугающей реальностью.