Prečo nežijeme na dne oceánu?
Po celé stáročia snívalo ľudstvo o tom, že sa usadí v hlbinách mora, ovládne ich a urobí z nich prirodzený priestor pre život. Sadko a Ihtiandr, kapitán Nemo a profesor Stromberg neboli náhodnými hrdinami, ale ikonickými obrazmi ľudí, ktorí žili v podmorskom svete. Ale rekordný pobyt Fabien Cousteau v podvodnom dome paradoxne demonštroval kolaps týchto nádejí..
Fabien Cousteau zostal v podmorskom dome Aquarius 31 dní, jeden deň prekonal rekord svojho starého otca Jacques-Yves Cousteaua, ktorý v roku 1963 žil 30 dní v podvodnom dome Precontinent-2. Jeden ďalší deň po 51 rokoch skúmania podmorského sveta je len symbolom na počesť výročia, zúfalý pokus vrátiť sa k krásnemu snu pred polstoročím.
Teraz sa úplne zabudlo, že v šesťdesiatych rokoch bol svet zachytený nielen nadšením vesmírneho prieskumu, ale aj svetovým oceánom. Toto nadšenie nevzniklo od nuly, ale cez spisy Jacquesa-Yvesa Cousteaua, ktorý spolu so svojím tímom otvoril ľuďom ticho..
Sloboda a dekompresia
Staré novinové noviny ukazujú, ako vyzerali potápačské obleky zo začiatku 20. storočia: nepohodlné, ťažkopádne, nedali človeku slobodu pohybu vo vodnom prostredí. Áno, a samotný systém zásobuje potápača vzduchom z povrchu bol nesmierne nepríjemný. Inžinieri vyvinuli individuálne zostavy, ktoré bohužiaľ neboli veľmi spoľahlivé a drahé na výrobu..
Problémom pod vodou je vysoká hustota vody - je 800 krát väčšia ako hustota vzduchu. Keď sa potápame, vodný stĺpec stláča naše telá, najmä pľúca. Aby sa dýchalo normálne, vzduch do pľúc musí byť zásobovaný tlakom podobným tlaku vody v danej hĺbke. Každých 10 metrov hĺbky - 1 atmosféra viac. Prvé systémy regulujúce tlak na prívod vzduchu v závislosti od hĺbky ponoru sa objavili v 19. storočí, ale boli dosť komplikované..
V roku 1943 sa Cousteau a jeho kolega, inžinier Emil Ganian, vyvinuli na génia jednoduchého dýchacieho prístroja s vynikajúcimi obchodnými vyhliadkami. V roku 1945 patentovali tento regulátor pod obchodným názvom CG45, ktorý bol predávaný pod obchodným názvom Aqua-Lang. Od začiatku päťdesiatych rokov, po vydaní knihy Jacques-Yves Cousteau, Vo svete ticha, a potom filmu rovnakého mena, boom potápania začal vo svete. S novým vynálezom sa samozrejme tešili nielen turisti a fanúšikovia extrémnych športov. Lovci pokladov, civilní inžinieri, geológovia a biológovia videli vytúžený kľúč do hlbín mora v potápaní.
Ale jednoduchosť použitia potápania a ľahký pohyb s ním vo vodnom stĺpci sa nezbavili fatálneho problému dekompresie. Faktom je, že pri dýchaní stlačeným vzduchom sa plyny aktívne rozpúšťajú v krvi, ktorá sa začína podobať sóda. S prudkým vzostupom na povrch sa krv varí a bubliny blokujú prietok krvi. Tento stav sa nazýva "dekompresná alebo dekompresná choroba".
Aby sa tomu predišlo, je potrebné pomaly stúpať, robiť zastavenia, aby plyny rozpustené v krvi vychádzali s každým výdychom. Tento proces sa nazýva dekompresia. Maximálna hĺbka, od ktorej je povolené zdvíhanie bez dekompresie, je 11 metrov. Ak pôjdete hlbšie, budete potrebovať čas na medziľahlé zastávky, aby ste zabezpečili bezpečný návrat na povrch..
Plyny sa však nemôžu v krvi rozpúšťať donekonečna a po určitom čase sa saturácia zastaví. To znamená, že napríklad, ak ste jeden deň zostali pod vodou, môžete zostať aj týždeň, mesiac a rok - čas na dekompresiu sa nezvyšuje. Preto, ak potrebujete vykonávať dlhodobú prácu pod vodou, potom existuje priamy význam žiť tam a vybudovať podvodný dom.
Podvodný domov a jeho výhody
Podvodný dom je jednoduchšie si predstaviť: vezmite si pohár, otočte ho hore nohami a dajte ho do vedra alebo lepšie v akváriu. Voda nebude zaplavovať - vzduch sa zmenší, ale nedovolí, aby voda zaplnila priestor. To znamená, že po zaistení tlaku vzduchu v skle rovnom tlaku vody môže byť jeho hladina vždy na úrovni spodného okraja..
V jeho najjednoduchšej podobe sa praktický vývoj tejto myšlienky nazýva "potápačský zvon" a jeho vynález sa datuje do staroveku - je tu legenda, že Alexander Veľký prišiel tiež na dno mora v takejto úprave..
Podvodný dom je logickým vývojom potápačského zvonu. Tam sú už priestory, kde aquanauts, za normálnych podmienok, odpočinok, spánok, jesť, vykonávať prácu, a pripraviť vybavenie pre nové predajne. Obyvatelia podmorského domu pred povodňami uvoľňujú tlak vzduchu v samotnom dome, takže nepotrebujú žiadne poklopy a brány, aby z neho mohli odísť..
To dáva veľa vybavenia. Aquanautisti robia akúkoľvek prácu mimo domova. Pravidelne sa vracajú do domu, aby vymenili fľaše so vzduchom. Po absolvovaní smeny, odstránení zariadenia, idú na čerstvú sprchu, potom vymieňajú oblečenie a idú do suchých priestorov, kde vedú normálny život..
V roku 1962, neďaleko Marseille, začal tím Jacques-Yves Cousteau experiment Precontinent-1 (v anglickej jazykovej literatúre je známy ako Conshelf - kontinentálny šelf). Z železničnej nádrže, obrátil hore nohami, bol vyrobený podvodný dom pre dvoch ľudí, ktorý bol vtipne nazvaný "Diogenes". Dom bol postavený v hĺbke 10 metrov. Voľba hĺbky nie je náhodná - v prípade problémov by aquanauts mohli vystúpiť na povrch bez dekompresie. Albert Falco a Claude Wesley strávili týždeň v ňom.
Táto skúsenosť spôsobila vlnu nadšenia po celom svete. Sen o živote pod vodou sa začal naplniť pred našimi očami. Zdalo sa, že planéta Ocean už čakala na svojich dobyvateľov. A Jacques-Yves Cousteau začal pripravovať nový experiment - Precontinent-2, ktorý zahŕňal výstavbu celej "podvodnej dediny" niekoľkých podvodných stavieb. Miesto pre projekt, útes Shab-Rumi v Červenom mori, nebolo náhodne vybrané - výnimočná čistota vody a bohatstvo a krása miestnej fauny mali pomôcť pri nakrúcaní úžasného filmu „Svet bez Slnka“..
Keďže najjednoduchší podvodný dom nie je veľmi zložitým inžinierskym objektom, postavili ho nielen profesionáli (americké projekty Sealab, Tektite), ale aj amatéri. Teraz sa to môže zdať prekvapujúce, ale v roku 1966 skupina nadšencov v ZSSR postavila a inštalovala podvodný dom Ikhtiandr-66 v blízkosti Cape Tarkhankut na Kryme..
Pokiaľ inštalačná hĺbka podvodných domov neprekročila dve desiatky metrov, všetko šlo dobre. Zvýšenie inštalačnej hĺbky domu nad 50 metrov predstavovalo pre staviteľov ťažký problém: už nebolo možné používať atmosférický vzduch na dýchanie, ale iba špeciálne zmesi. Náklady na dom a jeho zložitosť sa mnohonásobne zvýšili.
Problémy + Problémy
Po prvých úspechoch podvodnej bytovej výstavby prišli priemyselníci do aquanautu, ktorí boli pripravení pomôcť pri rozvoji nového podniku. Mali však svoje vlastné záujmy a požadovali rozvoj výraznejších hĺbok. Jacques-Yves Cousteau začal pripravovať projekt Precontinent-3, ktorý zahŕňal výstavbu jedného podvodného domu v hĺbke asi sto metrov..
V tejto hĺbke nie je možné dýchať atmosférický vzduch stlačený na 11 atmosfér, dusík a kyslík pri takýchto tlakoch sa stávajú jedmi. Preto sú ľudia nútení existovať v atmosfére inertného plynu hélia, v ktorom sa pridáva o niečo viac ako 2% kyslíka. Toto množstvo kyslíkových molekúl pri tomto tlaku je dosť pre naše telo.
Projekt Precontinent-3 zahŕňal údržbu spodnej vrtnej súpravy
A potom aquanauts čelili úplne neočakávaným problémom. Hélium má oveľa vyššiu tepelnú vodivosť ako dusík a človek v atmosfére hélia mrzne dokonca aj pri 26-28ºС. V dôsledku vysokej priepustnosti hélia sa tepelná izolácia veľmi rýchlo nasýti týmto plynom a stráca svoje vlastnosti. Preto spotreba elektrickej energie na vykurovanie podvodného domu rýchlo rastie.
Teplota vody vo veľkých hĺbkach klesá a aquanauts zamrznú aj v izolovaných skafandroch z toho istého dôvodu - priepustnosť hélia. Ale veľká hĺbka riešila ďalšiu ranu. Kým sa aquanauts plávali blízko povrchu a používali obyčajný stlačený vzduch z valcov, výdych sa dostal do vody. A neboli tam žiadne veľké problémy. Keď sa aquanauts zmenili na drahú zmes hélia a kyslíka - helioxu, stali sa odpadom. Pretože čím hlbšie potopíte, tým rýchlejšie sa valce vyprázdnia, pretože každý dych predstavuje zvýšenie objemu zmesi plynov. Jednotlivé systémy, ktoré môžu čistiť vzduch, sa ukázali byť drahšie ako vesmírne obleky. A aquanauts sa znovu spojili s podvodnými domami pupočníkovej šnúry, cez ktorú slúžili heliokovia, a vydýchali, aby sa vrátili do čistoty. Na druhej strane, začali dodávať horúcu vodu, to znamená, že aquanaut v skutočnosti plával v mokrom potápačskom obleku, prečerpanom vodou. To predĺžilo čas akvanautu na prijateľné hodnoty..
Je pravda, že sa zistilo, že hélium je schopné uniknúť cez trup podvodného domu. Ale cudzie plyny, ktoré ľudské telo a elektrotechnika vyžarujú, zostávajú v ňom a otrávia atmosféru. Čistenie sa stalo skľučujúcou úlohou. A ako sa vyvíjali podvodné experimenty a stali sa čoraz profesionálnejšími, skepticizmus o potrebe vytvárať podvodné domy ako priemyselné zóny začali rásť - náklady na ich vytvorenie a prevádzku jasne prevyšovali prínosy z ich používania. A v polovici 70-tych rokov nadšenie začalo ustupovať. Okrem toho sa objavilo ďalšie riešenie - loď hyperbarických komplexov.
Vzduch, slnko a voda
V roku 1981, keď som prvýkrát odišiel do mora ako súčasť geologickej expedície, bola otázka príčiny absencie podvodných domov v našom vedeckom arzenáli jedným z prvých. Na tom istom mieste som počul od svojich kolegov o sľubných potápačských komplexoch, ktoré čoskoro vstúpili do ZSSR. Boli inštalované na palube veľkých vrtných lodí..
Hlbokomorské potápačské obleky sú spojené s potápačským zvonom početnými hadicami.
Lodné hyperbarické komplexy sú veľké tlakové komory so všetkým vybavením, v ktorom žijú aquanauti počas celého obdobia práce. Žijú pod tlakom v prostredí helioxu. Keď sa potrebujú potopiť, aby pracovali na dne, do ich komplexu je ukotvený potápačský zvon, do ktorého prechádzajú a nižšie na miesto výkonu práce. Vdychujú tam heliox, ktorý prichádza cez hadice, ale len v prípade, že sú na chrbte kazety s valcami, ktoré by mali stačiť na niekoľko minút, aby sa dostali k potápačskému zvonu. Na konci zmeny zatvoria poklop zvončeka a vystúpia na povrch, kde prechádzajú do hyperbarického komplexu. V skutočnosti, podvodný dom bol zvýšený na povrch, a na miesto práce, aquanauts vziať výťah.
O každom živote pod vodou "ako ryby a delfíny" nehovoríme. To sa dá prirovnať k vstupu človeka do vesmíru a mimochodom, čo sa týka nákladov a nebezpečenstva, je to porovnateľná práca..
Ako výsledok, teraz vo svete existuje len niekoľko neustále prevádzkuje podvodné domy. Jedným z nich je biologické laboratórium Aquarius pri pobreží Floridy, kde pravidelne pracujú skupiny biológov a ekológov. Laboratórium sa nachádza v hĺbke 20 metrov, čo je dosť pre väčšinu biologických pozorovaní..
Okrem toho sa nachádza podvodný hotel Jules 'Undersea Lodge, vyrobený z bývalého vedeckého laboratória. Tieto dve podvodné domy všetky podvodné bývanie a je obmedzený v tejto dobe. Žiadne hromadné dobytie morských hlbín s vytvorením veľkých podvodných miest sa nezdá vhodné.
Existuje však jedna oblasť činnosti, kde sú vyhliadky na podvodné domy malej hĺbky celkom optimistické. Toto je cestovný ruch. Kombinácia slnka a vody vždy priťahuje ľudí. Navyše, najfarebnejší podmorský život práve v plytkých hĺbkach - v prvých dvoch desiatkach metrov, kde môžete poskytnúť ľudské dýchanie obyčajným čerstvým vzduchom.
Dizajnéri podvodnej reštaurácie na Maledivách úspešne spojili všetky tieto prvky. Akrylátová trubica sa nachádza v plytkej hĺbke, je tu veľa svetla, hra s vodnými atrakciami a veľa pekných morských tvorov. Druh „akvárium naopak“, ktorý vytvára nádhernú „podvodnú náladu“. A s najväčšou pravdepodobnosťou ľudia, ktorí boli v takom prostredí, ak sa nestanú amatérskymi potápačmi, potom budú aspoň pozornejší k svetu ticha. Takéto projekty majú všetky šance na rozvoj, sú schopné stať sa komerčne úspešnými, a možno potom sa sen o živote pod hladinou vody môže stať realitou.
