В Марианской впадине сорвали огурец
03.06.09 г. | Газета
http://www.gazeta.ru/science/2009/06/03_a_3205867.shtml

Подводный катамаран Nereus стал третьим глубоководным аппаратом, достигшим дна Марианской впадины. Видеосъёмка и фотографии дна, опубликованные в ночь на среду, являются первыми данными со дна мира более чем за 10 лет. Образцы грунта и донной живности, в том числе морской огурец, уже изучают специалисты.

В воскресенье, 31 мая, человечество вновь достигло самой глубокой точки Тихого, да и всего мирового океана – в провал Челленджера на дне Марианской впадины опустился американский глубоководный аппарат Nereus. Аппарат взял пробы грунта и провёл подводную фото- и видеосъёмку на максимальной глубине, подсвеченной лишь его светодиодным прожектором – дневной свет таких глубин никогда не достигает. В ночь на среду по Москве американский Национальный научный фонд и Вудхоулсовский океанографический институт опубликовали две фотографии, сделанные Nereus'ом.

Марианская впадина,
или Марианский жёлоб – океаническая впадина на западе Тихого океана, являющаяся глубочайшим из известных на Земле географических объектов; её глубина в районе разлома Челленджера составляет около 10,9-11 км.

Впадина протянулась вдоль Марианских островов на 1500 км, имеет V-образный профиль, крутые (7–9°) склоны и плоское дно шириной от 1 до 5 км, которое разделено порогами на несколько замкнутых депрессий. Впадина находится на границе стыковки двух тектонических плит, в зоне движения по разломам, где Тихоокеанская плита уходит под Филиппинскую плиту.

В настоящее время большая часть жёлоба входит в состав одноимённого национального морского мемориального заповедника, организованного одним из последних указом американского президента Джорджа Буша младшего. Марианские острова являются, по сути, колонией США, переданной Вашингтону ООН после Второй мировой войны, хотя северная часть архипелага формально имеет статус ассоциированного государства. Южный остров Гуам официально остаётся колонией и важной военно-морской базой США.

Нынешнее погружение – первое за десять с лишним лет. Последний раз на дно Марианского жёлоба погружался японский аппарат «Кайко» в 1998 году; к сожалению, пять лет спустя трос, соединявший «Кайко» с поверхностью, оборвался в ходе выполнения научных работ в другой части океана, и аппарат утонул. А люди на дно Марианской впадины спускались и вовсе всего один раз – в 1960 году француз Жак Пикар и американец Дон Уолш провисели в толстой стальной батисфере Trieste над самым дном впадины в течение 20 минут; с тех пор ни один человек на такую глубину не возвращался.

Глядя на отсчёты глубины, полученные разными аппаратами, можно подумать, что Тихий океан потихоньку мелеет.

Во время нынешнего погружения приборы Nereus'а зафиксировали глубину в 10 902 метра. Показатель «Кайко», впервые опустившегося сюда в 1995 году, составил 10 911 метров, а Пикар с Уолшем измерили значение в 10 912 метров. На многих же российских картах до сих пор приводится значение 11 022 метра, полученное советским океанографическим судном «Витязь» в ходе экспедиции 1957 года. Разумеется, всё это свидетельствует о неточности измерений, а не о реальном изменении глубины: кросс-калибровку измерительной аппаратуры, давшей приведённые значения, никто не проводил.

Глубоководные аппараты «Мир»

Максимальная рабочая глубина погружения – 6000 метров Запас энергообеспечения – 100 кВт•час Запас жизнеобеспечения – 246 чел.•час Максимальная скорость – 5 узлов

Максимальная рабочая глубина погружения – 6000 метров
Запас энергообеспечения – 100 кВт•час
Запас жизнеобеспечения – 246 чел.•час
Максимальная скорость – 5 узлов
Запас плавучести (с поверхности) – 290 кг
Сухой вес – 18,6 тонны
Длина – 7,8 м
Ширина (с боковыми двигателями) – 3,8 м
Высота – 3 м
Экипаж – 3 человека

Глубоководные обитаемые аппараты (ГОА) «Мир-1» и «Мир-2» были построены в Финляндии, на фирме Rauma-Repola, в 1987 году. Аппараты создавались под научно-техническим руководством ученых и инженеров Института океанологии РАН им. П. П. Ширшова.

Создание аппаратов было начато в мае 1985 года и закончено в ноябре 1987 года. В декабре 1987 года были проведены глубоководные испытания аппаратов в Атлантике на глубины 6170 м («Мир-1 «) и 6120 м («Мир-2»). Аппараты установлены на судне обеспечения «Академик Мстислав Келдыш», построенном в 1981 году в Финляндии и переоборудованном в 1987 году для проведения работ с ГОА «Мир». Проведено 35 экспедиции в Атлантический, Тихий и Индийский океаны с применением ГОА «Мир-1» и «Мир-2» (1987–2005 годы)

В этих районах обследованы большие площади дна океана, сложенные полиметаллическими рудами, – так называемые черные курильщики. В процессе погружений ГОА «Мир» исследован необычный животный мир гидротерм, рождение и жизнь которого связаны с бактериальным хемосинтезом при полном отсутствии солнечного света. Это явление получило название хемобиос в отличие от фотобиоса – процесса зарождения жизни, в котором источником энергии является солнечная радиация.

В 1991 и 1995 годах с помощью аппаратов «Мир» производились съемки кинофильмов на легендарном затонувшем судне Titanic, лежащем на глубине 3800 метров. С помощью аппаратов «Мир» проводились работы на затонувшей атомной подводной лодке «Комсомолец», лежащей на дне на глубине 1700 метров.

В период январь – сентябрь 2004 года силами лаборатории глубоководных обитаемых аппаратов Института океанологии совместно с ФГУП «Факел» был проведен капитальный ремонт аппаратов «Мир» с их полной разборкой, испытаниями прочных корпусов, частичной заменой элементов, узлов и оборудования, последующей сборкой и испытаниями вновь собранных аппаратов.

Давление на этой глубине более чем 1100 раз превышает атмосферное, и Nereus, названный именем древнегреческого морского старца Нерея, построен так, чтобы выдерживать такие испытания. Плавучесть подводного катамарана поддерживают около полутора тысяч полых сфер из особой сверхпрочной керамики; они упакованы в пластиковые соты, чем-то напоминающие лунки для яиц на дверце холодильника. А энергию аппарату дают свыше 4 тысяч литий-ионных аккумуляторов, вроде тех, что питают наши мобильные телефоны и лэптопы. Все вместе они способны запасти до 15 кВт-часов электроэнергии, которых хватает на несколько часов подводного плавания с максимальной скоростью 3 узла (это примерно 5,5 км/час – скорость пешехода).

Благодаря такому количеству тяжёлых аккумуляторов, из 2,8 тонн сухого веса катамарана Nereus лишь 25 кг приходятся на научную аппаратуру.

Сюда входят камеры, электромеханический манипулятор, батиметрический сонар, приборы для химического анализа и измерения потока тепла на дне, а также несколько контейнеров для забора проб – как биологических, так и геологических. На Nereus может быть даже установлен миниатюрный аппарат для бурения дна, однако пока его на самом дне не испытывали.

Два режима работы глубоководного аппарата Nereus

Создатели Nereus'а из Вудхолсовского океанографического института в американском Массачусетсе называют его «гибридным» глубоководным аппаратом. Он может работать в двух режимах – автономном и управляемом дистанционно по тонкому оптическому волокну, тянущемуся от катамарана к исследовательскому судну Kilo Moana, которое доставило его к месту погружения. Оба режима уже испытывали у гавайских берегов, однако автономного погружения на дне Марианской впадины пока не было. Возможно, его попробуют в ближайшие дни – в пятницу Kilo Moana должно вернуться в порт.

По словам учёных, в автономном режиме Nereus похож на подводный самолёт. Два ходовых винта обеспечивают движение в продольном направлении, а один работает на спуск и подъём. Учёные планируют использовать его для построения точной карты глубин с помощью специального сонара и съёмки дна вдоль заранее прочерченных маршрутов.

В дистанционно управляемом режиме Nereus – скорее «вертолёт», способный зависнуть над выбранным местом и подробно его исследовать.

На него ставят второй двигатель, работающий в вертикальном направлении, и ещё один «боковой», позволяющий аппарату двигаться вправо и влево, не разворачиваясь, подобно тому, как паркуются боком некоторые маленькие автомобили для мегаполисов. По словам специалистов, этот набор обеспечивает 4-метровому катамарану исключительную манёвренность.

В дистанционно управляемом режиме Nereus сбрасывают со специальным грузилом, который быстро опускает его на дно, где отстреливается. Два тонких оптических кабеля, управляющих правой и левой сторонами подводного катамарана, разматываются со специальных барабанов и идут на поверхность. Когда работа заканчивается, аппарат отстреливает управляющие кабели, чтобы не запутаться в них, и самостоятельно всплывает наверх.

Воскресное погружение в разломе Челленджера продолжалось более 10 часов. В ходе работы аппарат передал на борт Kilo Moana видеосъёмку погружения в реальном времени (она пока не опубликована) и протестировал свой манипулятор, установив на дне в заданном месте специальный маркер. Кроме того, Nereus забрал несколько геологических и биологических проб. Образцы в настоящее время находятся в руках учёных (см. заглавное фото с морским огурцом на ладони студентки), их анализ они намерены закончить в течение лета.

---

Фотоотчет
Подводный катамаран Nereus стал третьим глубоководным аппаратом, достигшим дна Марианской впадины. Видеосъёмка и фотографии дна, опубликованные в ночь на среду, являются первыми данными со дна мира более чем за 10 лет. Образцы грунта и донной живности, в том числе морской огурец, уже изучают специалисты.