Подводные технологии: как смогли достать останки батискафа "Титан"
Французский исследователь Жак-Ив Кусто изобрел подводное судно "Ныряющее блюдце" – чтобы исследовать дно Мирового океана. С тех пор прошло больше полувека, а человечество изучило лишь пять процентов подводного мира.
Какие технологии сегодня помогают исследовать морское дно? Об этом рассказывает программа "Наука и техника" с Михалом Борзенковым на РЕН ТВ.
"Одиссей" помог поднять останки затонувшего "Титана"
Осенью 2024 года эти кадры облетели весь мир. На них все, что осталось от подводного аппарата "Титан", который затонул в июне 2023-го. Катастрофа унесла жизни пятерых человек, которые мечтали посмотреть на корпус "Титаника". Полтора месяца назад видео обнародовала береговая охрана США. Уникальные кадры снял дистанционно управляемый глубоководный дрон.
Камера зафиксировала глубину, на которой покоятся обломки батискафа, – больше 3075 метров. На записи отчетливо видно большой фрагмент "Титана" – это его хвостовой конус. В результате взрыва он отделился от основной части аппарата.
Пассажиры глубоководного аппарата погибли мгновенно. Корпус "Титана" разорвало за доли секунды. До легендарного лайнера, который покоится на глубине четырех километров, "Титан" так и не добрался. Давление воды в этом районе – 400 килограммов на квадратный сантиметр. Это все равно что положить на голову человека двух кашалотов. Такой нагрузки аппарат не выдержал.
"Титан" работал в международных водах, на него не распространялись никакие правила безопасности. Поэтому его создатели пренебрегли общепринятыми нормами и при строительстве использовали материалы, которые категорически нельзя применять. Например, корпус из углепластика. Он хрупкий и не выдерживает многоцикловых нагрузок", – объяснил инженер Грег Кресс.
"Титан" совершил 90 погружений, удачными из которых были лишь 13. Отдельные части аппарата уже износились, ослабла герметизация – все это, говорят эксперты, и привело к трагедии.
Останки аппарата "Титан" подняли со дна через 10 дней после катастрофы. Это удалось сделать только "Одиссею" – роботу на дистанционном управлении. Он способен опускаться на глубину шесть километров. Искать может не только обломки, но и полезные ископаемые, в том числе нефть. По оценкам геологов, в Мировом океане сосредоточено около 70 процентов запасов черного золота. А увеличение объемов добычи может привести к снижению стоимости бензина.
"У аппарата "Одиссей" семь рук-манипуляторов, камеры с высоким качеством изображения и большая грузоподъемность. Также у него есть инструменты для отбора проб и боксы для их хранения. Для более точной работы беспилотный аппарат можно соединить кабелем с диспетчерской на борту ближайшего судна. Для ориентации в пространстве при ограниченной видимости робот использует систему сонаров", – рассказал директор компании – разработчика спасательного робота Эдвард Кассано.
Чем знамениты российские "Миры"
Россия обладает сразу несколькими уникальными батискафами. Среди них – настоящие звезды глубоководных миров.
"Для съемок фильма "Титаник" мне нужны были кадры обломков легендарного лайнера. Несколько десятков раз мы погружались к нему на борту российского батискафа "Мир". Очень надежный аппарат, он прошел огромное количество тестов на безопасность. Поэтому спускаясь к "Титанику", я чувствовал себя спокойно, будто еду в новеньком лифте с одного этажа на другой", – признался кинорежиссер, сценарист, продюсер Джеймс Кэмерон.
Легендарные покорители океанских глубин – исследовательские обитаемые аппараты "Мир-1" и "Мир-2". Самые ценные подводные научные открытия – это их заслуга. "Миры" способны опускаться на глубину свыше шести тысяч метров. По данным ученых, батискафы с таким потенциалом могут изучить почти 100 процентов дна всего Мирового океана.
"На переднем плане находятся манипуляторы для сбора образцов и для подводных работ, выдвижные бункеры, в которые складываются образцы, либо в них инструмент приносится на глубину. Эхолод, антенна локатора и рама, на которой цепляются различные навесные приборы", – поделился подробностями сотрудник отдела технического обслуживания глубоководных обитаемых аппаратов Института океанологии им. П. П. Ширшова Вячеслав Кушников.
Корпус "Миров" сделан из уникального сплава металлов. Он прочнее и легче титана. А запас электроэнергии в два раза выше западных моделей – 100 киловатт-час против 50.
"Миры" были созданы в Финляндии, но их уникальные особенности были разработаны отечественными учеными Института океанологии. Это особая сталь, это и методы погружения, всплытия, система безопасности. Неслучайно аппараты "Мир" были признаны лучшими подводными обитаемыми аппаратами в мире", – рассказала кандидат географических наук заведующая отделом истории Музея Мирового океана Юлия Степанчук.
"Миры" внесли колоссальный вклад в науку. Они помогли разгадать тайну появления Байкала и первыми спустились на дно Северного Ледовитого океана.
Робопингвинов отправляют на поиски сокровищ
По подсчетам ученых, на дне Мирового океана покоится около трех миллионов затонувших кораблей. Их останки скрывают ценности на сумму почти в один триллион долларов. Но как добраться до заветных сокровищ? Немецкие разработчики предлагают отправить на поиски пингвинов-роботов.
Окрас, клюв и даже ласты – любая косатка поверит, что перед ней настоящий пингвин. Пока не сломает зубы о стальные бока.
Изначально немецкие инженеры создали этого биоробота для изучения океанских вихрей. Эти природные явления перемешивают питательные вещества в воде – точно так же, как мы растворяем ложкой сахар в стакане. Вихри помогают живым организмам плодиться и размножаться. Таким образом можно отслеживать косяки рыб и точно знать, где закинуть удочку. А еще робопингвин обладает навыками эхолокации.
"На второе поколение пингвинов мы установили гидролокатор. Сам робот погружается неглубоко – всего на 150 метров, но звуковые волны пробивают толщу воды на несколько километров. Так можно получить очень точную карту морского дна. Также пингвин может регулярно мониторить изменения земной коры, и таким образом мы сможем точно и оперативно предсказывать землетрясения и цунами. И это может спасти сотни жизней", – отметил операционный менеджер компании – разработчика батискафа-пингвина Франциско Бустаманте.
Робопингвин может работать 10 часов кряду и поднимать груз до трех килограммов.
Первый в России электрический подводный манипулятор
А если сокровища будут гораздо тяжелее? Стальную руку помощи железной птице протянет уникальная российская разработка – первый в стране электрический подводный манипулятор.
"Процесс поиска связан с прохождением манипулятором и имитатором галсами – то есть линейными движениями, покрывающими площадь заданной поверхности, и в процессе обнаружения система технического зрения начинает детектировать те объекты, которые попадают в область ее видимости. При помощи датчиков глубины, определяя глубину до дна, он может забирать этот камень без того, чтобы повреждать схват", – объяснил научный сотрудник компании – разработчика подводного манипулятора Андрей Маевский.
Манипулятор позволяет собирать образцы конкреций – это минеральные отложения на дне диаметром всего несколько сантиметров. Они содержат марганец, медь, никель. Из этих металлов изготавливают аккумуляторы для электромобилей, солнечные панели и мобильные телефоны. И через 15 лет миру понадобится в два раза больше этих химических элементов. Иначе не избежать повышения цен на электронные устройства. Добыть ценный ресурс со дна моря поможет российский робот-манипулятор. Он видит морское дно благодаря компьютерному зрению и искусственному интеллекту.
"Наш манипулятор может работать как автономно – то есть он способен осуществлять самостоятельно какие-то операции, у него есть собственная система управления, у него есть собственный набор датчиков, и, грубо говоря, мозг манипулятора разнесен с мозгом, допустим, подводного аппарата. Но также предполагается, конечно же, что манипулятор может работать в составе автономных необитаемых подводных аппаратов", – обратил внимание Маевский.
За раз железная рука способна поднимать со дна морей и океанов 24 килограмма различных грузов. Пока это опытный образец, и в ближайшее время его испытают под водой.
Зачем субмарину хотят отправить на Титан
Куда более серьезная проверка ждет подводную лодку, которую разрабатывают американские инженеры. Они планируют отправить субмарину на крупнейший спутник Сатурна – Титан. Кроме Земли, это единственное небесное тело в Солнечной системе, где есть жидкие моря и озера. Вот только заполнены они не водой, а углеводородом. По большей части метаном. Подлодка должна отыскать в этой адской смеси признаки жизни.
"Субмарина будет работать на базе обычного электрического двигателя. Скорость не превысит трех километров в час. Аппарат пробудет на Титане 90 дней. За это время он преодолеет две тысячи километров", – рассказал астронавт администратор НАСА Билл Нельсон.
Пока это лишь концепт, и в ближайшие 10 лет человечеству придется довольствоваться земными морями и океанами. Их глубины по-прежнему скрывают тысячи тайн, и каждая из них способна перевернуть мир.
О невероятных событиях истории и современности, об удивительных изобретениях и явлениях вы можете узнать в программе "Загадки человечества" с Олегом Шишкиным на РЕН ТВ.