19.04.2007 | Архив "Итогов" / Наука

В морском ходу — любо…

Россия пока располагает сорока процентами мирового парка глубоководных обитаемых аппаратов

Однажды мой друг зоолог, прибираясь в своей лаборатории, обнаружил пачку листов с английским текстом. Вчитавшись, он понял, что держит в руках сценарий самого дорогого голливудского фильма, до премьеры которого оставалось еще несколько месяцев (она состоялась в начале ноября).

Находка не вызвала у него особого удивления. Лаборатория, находившаяся на борту научно-исследовательского судна "Академик Мстислав Келдыш", незадолго до описываемого события служила гримерной для съемочной группы Джеймса Камерона, снимавшего фильм о знаменитом "Титанике".

Пути американского режиссера и российского научного корабля пересеклись потому, что на борту "Келдыша" базируются два уникальных аппарата, которым доступны 98 процентов дна Мирового океана, в том числе и палуба затонувшего "Титаника".

Родословная героев

В 1960 году Жак Пикар на батискафе "Триест" достиг океанского дна в самой глубокой точке Мирового океана - Марианской впадине. Эра рекордных погружений и покорения глубин на сем закончилась. Для дальнейших шагов в глубоководный мир требовались аппараты, в которых человек мог бы не только погружаться, но и работать.

Поводом для их создания стала гибель в 1963 году на большой глубине американской атомной подлодки "Трешер".

Водолазов и подлодки на таких глубинах использовать невозможно, а возможности батискафа ограничены. Вот тогда-то и начался настоящий бум создания обитаемых подводных аппаратов: за последующее десятилетие только в США их было создано более сотни - для разных глубин, с разными техническими возможностями и назначением.

СССР, как обычно, включился в эту гонку с некоторым опозданием: только в начале 70-х был построен первый аппарат "Аргус" (предельная глубина 600 м). На рубеже 70-80-х родился узкоспециальный "Осмотр" (глубины до 300 м). Еще раньше, в 1975-1976 годах, в Канаде по советскому заказу были сделаны два двухтысячника "Пайсис" (английское прочтение латинского pisces - "рыбы"). И наконец, в 1987 году финские специалисты построили (по совместному советско-финскому проекту) аппараты "Мир-1" и "Мир-2" - единственные из перечисленных, продолжающие работать и сегодня.

В опоздании есть свои преимущества - можно использовать опыт предшественников и не платить за их ошибки.

"Миры" не только ни в чем не уступали зарубежным аппаратам того же класса (таковых, способных работать на глубинах до 6 тысяч метров, насчитывается всего три - по одному у Франции, США и Японии), но и превзошли их по ряду параметров. Так, емкость аккумуляторов (от которой зависят и длительность погружения, и объем работ, возможных за время этого погружения) у "Миров" вдвое больше, чем у их аналогов, при меньшем общем весе. Кроме того, большим преимуществом является само наличие двух однотипных аппаратов, способных работать в паре.

"Миры" - это автономно передвигающиеся глубоководные мини-лодки, поддерживающие только звуковую связь с бортом базового судна.

Кроме большого центрального иллюминатора диаметром 200 мм у них есть еще по два боковых. Видеть в вечной тьме, царящей на больших глубинах, позволяет мощное забортное освещение. Параметры окружающей среды (температура, глубина, электропроводность, содержание кислорода, скорость и направление течений и т. п.) измеряются 14 штатными датчиками и вводятся в бортовой компьютер. "Руки"-манипуляторы пригодны как для деликатного сбора образцов (твердого грунта или осадка), так и для технических работ вроде тех, что потребовались на затонувшем "Комсомольце". Океанские жители, заинтересовавшие исследователей, всасываются специальным устройством. Есть бурильная установка, резак для металла, могут быть смонтированы и другие дополнительные агрегаты. Полностью заряженные аккумуляторы обеспечивают аппарату 24 часа интенсивной работы, бортовых запасов кислорода и гидроокиси лития, поглощающей углекислоту, хватает на 30 часов (плюс трехсуточный аварийный запас, но до его использования еще ни разу не дошло).

Экипаж "Мира" - три человека: командир, он же пилот, бортинженер и научный наблюдатель.

Двое первых - члены специальной подводной команды Института океанологии, выбор третьего определяется задачей погружения. В прежние годы место наблюдателя было предметом острой конкуренции. Известный геофизик и поэт Александр Городницкий, по его словам, был допущен на борт аппарата "Пайсис" только в обмен на обещание написать песню подводных пилотов.

За десять лет каждый из "Миров" совершил более 200 погружений в 22 экспедициях. Две трети этих экспедиций были посвящены трем объектам: гидротермальным полям на дне океана, "Комсомольцу" и "Титанику".

Черные курильщики

Гидротермальные поля, впервые обнаруженные в 1977 году американскими океанологами (кстати, с помощью подводных аппаратов - буксируемого Angus и автономного Alvin), оказались одним из самых неожиданных и удивительных феноменов океанских глубин. На дне океанов есть так называемые рифтовые зоны (протянувшиеся на многие тысячи километров, как Срединно- Атлантический хребет) - места, где глубинное вещество Земли выходит на поверхность между тектоническими пластами, образуя новую земную кору. Через образующиеся между пластами трещины вода проникает в глубинные слои океанической коры, соприкасается с горячей магмой и, нагреваясь, рвется обратно вверх. На дне из небольших труб бьют струи флюида - раствора с температурой 350-400°C (давление 3-4-километровой океанской толщи заставляет флюид оставаться жидким даже при таких температурах), насыщенного огромным количеством растворенных минералов из глубинных слоев океанической коры.

Поскольку температура окружающей воды лишь на 1-2 градуса выше нуля, флюид быстро остывает, и растворенные в нем вещества выпадают в осадок, образуя мощные геологические постройки, сложенные из сульфидных металлов. В научной литературе эти глубоководные гейзеры получили фамильярное прозвище "черные курильщики".

"Курильщики" чрезвычайно интересны с точки зрения химии и геологии: в образующихся вокруг них породах содержится иногда до 25-30% меди или цинка, много марганца, кобальта, никеля, железа. Но еще интереснее они для биолога. Океан обитаем во всей своей толще вплоть до самых рекордных глубин, но там, куда не проникает свет и где, следовательно, невозможен фотосинтез, живых существ мало. Все они в конечном счете живут тем, что падает сверху, а там своих едоков хватает. Но возле "курильщиков" живут бактерии, способные синтезировать органические вещества без помощи света, за счет энергии выделяемого "курильщиками" тепла. Дальше выстраивается обычная пищевая цепь: бактериями питаются существа покрупнее, теми - еще крупнее... Окрестности "курильщика" выглядят как оазис жизни в подводной пустыне. За 20 лет в различных районах океана было открыто более 100 неизвестных ранее видов животных из самых разных систематических групп.

Неудивительно, что "черные курильщики" сегодня - самый модный объект в мировой океанологии. На карту нанесено уже более 40 районов, где они обнаружены. "Миры" в семи экспедициях обследовали 12 таких районов, собрав уникальную информацию.

Тайны затонувших кораблей

Второй постоянный объект заботы "Миров" - затонувшая в 1989 году советская атомной подлодка "Комсомолец". Тогда "Келдыш", повинуясь срочному приказу из Москвы, прервал свою научную программу в Атлантике и поспешил в Норвежское море - после аварии было неизвестно, в каком состоянии лежит лодка на дне, что происходит с реактором и ядерными боеголовками, и "Миры" были практически единственным средством это выяснить. За прошедшие с тех пор шесть экспедиций "Миры" создали систему радиационного мониторинга, надежно изолировали носовую часть лодки (где и покоятся ядерные торпеды). Правда, оставленные на "Комсомольце" приборы не выводят информацию на поверхность - за ней нужно время от времени спускаться на дно.

Последняя экспедиция к "Комсомольцу" была предпринята в 1995 году. Когда будет следующая, неизвестно.

Третий постоянный объект возник неожиданно. Еще в конце 80-х хозяин "Миров", заведующий лабораторией научной эксплуатации глубоководных обитаемых аппаратов Института океанологии Анатолий Сагалевич ознакомился с продукцией канадской фирмы IMAX - сверхширокоформатными видовыми фильмами, создающими "эффект присутствия" и демонстрируемыми в специальных кинотеатрах (каковых в России нет и по сей день). Тогда и родилась идея снять такой фильм о подводном мире. Через некоторое время Сагалевич встретился с руководителями IMAX. Им идея понравилась, был заключен контракт, а объектом избран "Титаник". В ходе специально организованной экспедиции "Миры" совершили 17 погружений, в которых сполна проявились достоинства большого центрального иллюминатора, идеально подходящего для столь же внушительных широкоугольных объективов IMAX.

Видовой фильм вышел на экраны в 1991 году, имел немалый успех в мире и даже вызвал некоторую волну интереса к глубоководным аппаратам,

благодаря которой "Миры" получили ряд контрактов на исследования от иностранных научных учреждений (работа "Мира" обходится заказчикам примерно вдвое дешевле, чем работа аналогичных зарубежных аппаратов). Проведенные в последующие несколько лет работы по контрактам позволили не только содержать "Келдыш" и "Миры", но и провести в 1994 году капитальный ремонт аппаратов с полной переборкой всех механизмов. А на следующий год "Келдыш" опять поплыл к "Титанику" - теперь уже для съемок игрового фильма, о котором говорилось в начале.

Приплыли?

С октября прошлого года судно с уникальными аппаратами неотлучно стоит в Калининграде. Все контракты, намечавшиеся на этот сезон, отложены - зарубежные коллеги жалуются на сокращение финансирования, на утрату интереса к науке в западном обществе. (Российские океанологи подозревают, что истинная причина - давление конкурентов, недовольных тем, что русские перехватывают у них заказы, но так это или нет, проверить невозможно.) А у родной Академии наук денег хватает в лучшем случае на выплату скудной зарплаты.

Из всего некогда могучего советского научного флота (один Институт океанологии имел шесть кораблей) только "Келдыш" еще продолжает работать на науку.

Остальные суда либо возят "челноков", либо ржавеют на вечном приколе. Эта участь постигла и "Дмитрия Менделеева" - носителя вполне исправных "Пайсисов", последний раз погружавшихся в воду шесть лет назад на Байкале.

"Есть интересные задачи, но нет перспектив их решения, - грустно говорит доктор Сагалевич. - Когда мы заключаем контракт, там есть такая строчка: все данные, полученные в ходе экспедиции, принадлежат заказчику. А вот если бы у нас был свой пай в этом деле - не только в виде техники, но и деньги, хоть немного, - все было бы совсем по-другому. Нам вполне хватило бы базового финансирования в миллион долларов в год. Мы бы проводили одну крупную экспедицию в год, делали бы свою программу плюс коммерческие погружения, за каждое из которых заказчик платил бы по 30-40 тысяч долларов. В мире много исследователей, которые могут и хотят купить такое погружение, но мало кто может оплатить целую экспедицию".

Впрочем, пока у "Миров" еще есть время. По словам доктора Сагалевича, они еще как минимум лет десять будут находиться в рабочем состоянии (если их регулярно поддерживать запасными частями).

А новых, более совершенных аппаратов не проектирует и не строит ни одна страна мира. Хотя между морскими державами уже идет вялый торг о зонах экономических интересов на океанском дне и всем ясно, что кто первый туда придет, у кого будет больше информации - тот и будет королем подводного царства.

Источник: "Итоги", №45, 1997,