Сайты партнеров




GEO приглашает

26 октября в самом сердце Москвы, в доме Пашкова, журнал Forbes отметил 100-летний юбилей. Мероприятие стало финальным в череде торжеств, посвященных юбилею легендарного бизнес-издания по всему миру


GEO рекомендует

Korean Air названа лучшей авиакомпанией  для бизнес-путешественников по версии Russian Business Travel & Mice Award. Крупнейший южнокорейский авиаперевозчик выполняет рейсы в Москву, Санкт-Петербург, Иркутск и Владивосток


Среди рыб

Единственная в мире подводная научная станция «Аквариус» — идеальная лаборатория для океанологов и отличный полигон для тренировки космонавтов
текст: Ларс Абромайт
фото: Christoph Gerigk

Стальной паук размером с автобус стоит среди рифа. Его многотонные ноги прикованы цепями ко дну. Вокруг — камеры слежения и паутина из шлангов и проводов. Сверху как пуповина тянется толстый воздуховод. Стальная махина пыхтит, извергая фонтаны пузырей, словно пытается из всех сил вырваться из подводного плена.

Но риф держит ее крепко. Металлический панцирь уже оброс веерами горгонарий, губками и раковинами. В сочленениях стальных ног нашли себе приют раки и трубчатые черви. В тени под днищем скрываются от хищников стаи рыб.

Он словно врос в коралловый риф. Издали его можно было бы принять за корпус давно затонувшего корабля, если бы не круглые горящие иллюминаторы на боку. За одним из них видны... два человека. Они приветственно машут руками.

Эта подводная конструкция — их дом, их космическая станция в неизведанном, враждебном человеку пространстве Мирового океана. Здесь, на глубине, среди мигающих индикаторов и семейных фотографий они едят чипсы и ведут научные наблюдения.

«Аквариус» — единственная в мире подводная научная станция, на которой исследователи могут жить автономно несколько недель. Ее построили в 1986 году и дважды модернизировали. С 1998 года она закреплена на глубине 20 метров — на укромном коралловом рифе Конч, примерно в пяти километрах от архипелага Флорида-Кис. Подводная лаборатория принадлежит Национальному управлению океанографических и атмосферных исследований США. На ней могут одновременно работать шесть человек.

Кто здесь только не бывает. Специалисты по поведению животных проводят долгосрочные программы по исследованию режима миграции рыб. Экологи год за годом отслеживают изменения видового состава обитателей рифа. Американские астронавты отрабатывают здесь технику высадки на астероиды и передвижения в условиях невесомости. Сейчас на борту «Аквариуса» — биохимики Кристоф Мартенс и Нильс Линдквист. Их задача — изучить, как воздействует глобальное потепление на коралловые рифы в тропиках.

Лучшего места для этого не найти. Обычные погружения с аквалангом слишком ограничены по времени. А со станции «Аквариус» акванавты могут совершать «выход в космос» в любое время — плавать под водой до девяти часов без перерыва. И круглые сутки наблюдать за жизнью рифа через иллюминаторы.

Уже в античности люди мечтали о длительных погружениях в глубины. В IV веке до н. э. греческие рыбаки изобрели водолазный колокол для сбора губки со дна Средиземного моря. Он представлял собой обмазанную воском деревянную бочку, которую опускали в воду вверх дном. В ней оставался воздух, которым мог дышать сидящий внутри водолаз. По легенде, на таком «батискафе» совершил погружение сам Александр Македонский.

«Аквариус» устроен по такому же принципу. Его стальная капсула — как огромный баллон с воздухом. Входных шлюзов на станции нет. Вход и выход осуществляются через открытый люк в днище.

Воздух в капсуле давит на воду и не дает ей проникнуть внутрь.

До люка, отделяющего станцию от моря, уже рукой подать. Снизу он похож на огромную каплю ртути. Наружу периодически вырываются струи пены — «выхлопы» отработанного воздуха из бортового кондиционера.

Два сопровождающих водолаза помогают нам забраться внутрь. Когда выныриваешь, кажется, что над головой лопается серебристая пленка. Мы с опаской снимаем водолазные маски. Осторожно вдыхаем. Странное ощущение: воздух сжатый, плотный, с металлическим привкусом. Такое чувство, словно пьешь его мелкими глотками. Тембр голоса немного повышается.

Первым делом бортинженер Джеймс Таласек зачитывает нам правила техники безопасности: тщательно смыть с себя соленую воду в душе, чтобы ее испарения не повредили электронику в сухом отсеке. Не трогать переключатели. И главное — покинуть станцию в положенное время.

«В вашем распоряжении, — Таласек смотрит на часы, — ровно 65 минут!»

Зачем такая пунктуальность, ведь он сам находится здесь безвылазно уже несколько дней?

Все дело в повышенном давлении. Толща воды не только давит на тело, но и сжимает воздух в капсуле «Аквариуса». Здесь, на глубине двадцать метров, он почти в два раза плотнее, чем на суше.

Из-за этого при дыхании в организме скапливаются молекулы азота и кислорода. Кислород на такой глубине сравнительно безопасен для здоровья. Лишь при погружении глубже 60 метров он становится токсичным и может вызвать нервный паралич. Азот — намного коварнее. Уже на этой глубине он опьяняет, как бокал вина.

Последствия азотного опьянения могут быть очень опасными. И когда они проявляются, обычно бывает уже слишком поздно.

Если непривычный человек пробудет на станции дольше часа, то концентрация азота в кровеносных сосудах и тканях его организма достигнет опасного уровня. И при всплытии из-за снижения давления азот «вскипит» и начнет пениться, как углекислый газ в откупоренной бутылке шампанского (см. рисунок на стр. 54). Если подниматься на поверхность без остановок, то его пузырьки могут закупорить кровеносные сосуды. Итог — ломота в суставах, паралич конечностей. Или смерть.

Таласек просто хочет уберечь гостей от кессонной болезни. Но для него и еще пяти акванавтов — это неизбежная плата за право изучать океан.

Исследователи и бортинженеры работают на станции сменами по десять дней. Они так долго подвергаются воздействию повышенного давления, что их организм насыщается азотом. Поэтому его уровень стабилизируется. На глубине это безопасно. Благодаря высокому давлению азот растворен у них в крови.

Но в случае аварии на станции или ЧП во время выхода в море акванавтам ни в коем случае нельзя совершать быстрое всплытие. Пузырьки вскипевшего азота могут убить их за считанные минуты. Так что ученые — заложники глубины.

Лишь по завершении научной миссии капсула «Аквариуса» герметично задраивается и превращается в барокамеру. На поверхность воды выводится шланг, из которого через клапан в течение 17 часов постепенно стравливается воздух — до тех пор, пока давление в капсуле не сравняется с атмосферным. Благодаря этому акванавты могут безопасно избавиться от скопившегося в крови азота — он выходит вместе с выдыхаемым воздухом. Перед выходом из капсулы давление в ней на короткое время снова поднимается до забортного уровня. И акванавты могут подняться на поверхность, как дайверы после обычного погружения.

Но до этого им приходится полагаться только на себя. Они учатся ориентироваться под водой без водолазных масок. Для этого натянули вдоль всего рифа тросы. Держась за них, можно вернуться на станцию при внезапном ухудшении видимости.

На случай затопления или пожара у ученых есть спасательный модуль — наполненный воздухом водолазный колокол для эвакуации на поверхность.

Главное при аварийном всплытии — не поддаваться панике. Парадокс в том, что из-за всех предосторожностей на преодоление двух десятков метров, отделяющих станцию от поверхности, уходит уйма времени. Одно хорошо — человек привыкает и к этому. «Через пару дней уже перестаешь посматривать вверх», — говорит 65-летний Кристофер Мартенс, приглашая гостей в святая святых «Аквариуса» — сухой отсек станции.

Как они все умещаются в такой тесноте? Ширина этой вытянутой как труба камеры менее трех метров. Между полками с сублимированными продуктами втиснуты компьютеры, приборные панели и провода. Еще есть кухонный модуль, шесть узких спальных коек и закрытый ширмой туалет.

За столом перед иллюминатором с видом на стаи рыб-хирургов и рифовых окуней сидят седовласый профессор Мартенс и его коллега Линдквист. Разговор идет о ходе исследований. Вид у них усталый. Они только что вернулись на станцию после пятичасового выхода в море. Расставляли среди кораллов и губок измерительные приборы: допплеровские радары для определения скорости течения, кислородные датчики, нитратные тестеры и масс-спектрометры.

Ультрасовременная техника позволит собрать данные, на основе которых можно рассчитать модель биохимических процессов, протекающих на рифе. Ученые надеются, что с ее помощью им удастся найти подход к решению самой острой проблемы современной океанографии. «Морской остеопороз» — так называет ее Мартенс. Но вообще-то речь идет об угрозе планетарного масштаба.

До «дедлайна» остается двадцать пять минут. Таласек уже торопит гостей. Но Мартенс только начал разъяснять сложный механизм «морского остеопороза». Как теперь известно, глобальное потепление влияет и на состояние морей. Температура воды в них повышается. Но главная проблема — закисление.

Почти треть атмосферного углекислого газа поглощается Мировым океаном и, вступая в реакцию с водой, превращается в угольную кислоту. Начиная с середины XIX века из-за неконтролируемого увеличения выбросов углекислого газа уровень содержания этой кислоты в морской воде вырос примерно на треть. В результате под угрозой оказались целые классы морских обитателей. Наиболее уязвимы животные с кальциевым скелетом: кораллы, морские звезды, раки, моллюски и губки. Кислая вода размягчает их панцири и раковины.

«Как именно это происходит, мы пока знаем только по лабораторным экспериментам, — объясняет Мартенс. — Нам срочно нужны дополнительные данные, собранные в реальных условиях». При этих словах обычно спокойный профессор, участвовавший уже в семи миссиях «Аквариуса», отчаянным жестом указывает на рыб за иллюминатором. Словно они могут подтвердить его правоту. Как в природе коралловые рифы реагируют на закисление воды? Какие организмы могут адаптироваться в новых условиях? А какие вытесняются? На каких участках рифа угольная кислота наносит наибольший вред экосистеме?

Большинство океанологов обходят стороной эти вопросы. Потому что поиски ответов на них стоят огромного труда. Для этого требуются скрупулезные замеры, длительная работа под водой и постоянная корректировка методики исследования. 

«Без этой подводной лаборатории работа, которую мы выполняем за несколько дней, растянулась бы на месяцы, а то и годы», — говорит Мартенс.

Вместе с другими океанологами из университета Северной Каролины он планирует установить на рифе Конч семнадцать высокоточных измерительных приборов. Порой на организацию одного исследования уходят долгие часы. Например, когда они пытаются выяснить, как трубчатые и бочкообразные губки, главные выделители углекислого газа на коралловом рифе, влияют на уровень кислотности в зоне своего обитания.

Казалось бы, мелочь. Но на самом деле — важная деталь в большом механизме.

В Карибском море эти животные-фильтровальщики с каждым годом все активнее вытесняют колонии кораллов с рифов. А именно рифы с растущими на них водорослями способны химически связывать углекислый газ. Экспансия морских губок значительно ускоряет процесс закисления тропических морей, предполагают Мартенс и Линдквист.

Подтвердить или опровергнуть теорию исследователей призваны измерительные приборы. Они запрограммированы передавать данные на большой полуавтоматический буй с системами жизнеобеспечения подводной станции. Он дрейфует на поверхности. И уже оттуда вся полученная информация поступает по интернет-связи на «Аквариус». Благодаря этому акванавты могут в режиме реального времени наблюдать на экранах своих ноутбуков, как дышат губки у порога их подводного дома. По компьютерным мониторам бегут столбцы цифр. Красные и зеленые кривые. Диаграммы с данными о количестве изотопов угольной кислоты, уровне кислотности, показателями колебания скорости течений.

«А если какой-нибудь прибор вдруг забарахлит, — гордо говорит Мартенс, — мы можем просто к нему сплавать и починить».

Из-за этого им часто приходится совершать выходы в море по ночам. Не страшно находиться ночью на рифе, не имея возможности быстро всплыть? А что, если их унесет течение?

«Бояться нам некогда», — сухо отвечает Линдквист. «По ночам здесь лучше всего», — добавляет Мартенс. Как хорошо возвращаться на базу и видеть в черноте океана светящиеся окна своего подводного дома. Или лежать на койке и смотреть, как за иллюминатором выписывают пируэты тысячи стромбид и креветок. А из темноты Атлантики вдруг возникают стремительные барракуды, спруты и каменные окуни. Только в такие моменты Мартенс может наконец-то ощутить радость от того, что находится здесь. На дне моря.

Об этом он мечтал со школьных лет, когда с азартом следил за первыми реальными шагами по освоению океана.

В 1960-е годы, когда Крис Мартенс заболел морем, вековая мечта человечества о покорении новых миров стала реальностью. Первые полеты в космос. Рекордные погружения пионеров-подводников вроде Жака Пиккара в глубочайшие морские впадины. В ближайших планах человечества — строительство колоний на Луне. И освоение «внутреннего космоса»: создание подводных городов, плантаций по выращиванию водорослей и геологоразведочных станций. «Исследовать океаны заставляет нас не только любопытство. Возможно, для нас это вопрос выживания» — так выразил дух своего времени президент Джон Кеннеди.

За последующие годы в море было размещено 65 подводных станций. Одна из них — американская «Силаб 2». Она находилась на краю континентального шельфа у берегов Калифорнии на глубине 62 метра, среди вечного мрака. Ее обитателям приходилось дышать специальной смесью воздуха с гелием и носить экспериментальные подводные скафандры с водяным подогревом для защиты от холода. Курьером на станции служил дрессированный дельфин — он доставлял акванавтам свежие новости, электропровода и инструменты.

Но команда легендарного французского океанолога Жака-Ива Кусто проникла еще глубже. В 1965 году эти смельчаки установили свой подводный дом «Преконтинент 3» на глубине почти 100 метров на дне Средиземного моря. Больше всего проблем им доставлял гелий. Его доля в воздушной смеси, которой они пользовались, достигала 97 процентов. Из-за него голоса акванавтов так искажались, что при переговорах по рации их почти невозможно было понять. Но к концу 1970-х годов эйфория стала проходить. Эпоха подводного бума осталась в прошлом.

Рискованные игры с океаном оказалось слишком дорогим удовольствием. Нередко под водой происходили аварии, были жертвы. С тех пор институты океанографии сконцентрировались на разработке батискафов и глубоководных роботов. Станции одна за другой закрывались или реконструировались в прибрежные развлекательные комплексы для туристов.

Лишь «Аквариус» остался в строю. Содержание этого последнего реликта великой эпохи обходится примерно в десять тысяч долларов в день.

Остается десять минут. «У вас там все о’кей?» — спрашивают по рации из берегового центра управления на острове Ки-Ларго, откуда ведется круглосуточное видеонаблюдение за станцией. Таласек сверяется с датчиками качества воздуха — проверяет концентрацию окиси углерода и углекислого газа. «Все системы работают без сбоев», — рапортует он. Накануне забарахлил кондиционер. Уже не впервые. Техника долго не выдерживает. Соленая вода Атлантики губительна для бортовой электроники. Но температура воды за бортом — плюс 30. Без вентиляции в капсуле за считанные минуты станет невыносимо душно. «Останется только выйти проветриться», — шутит Мартенс.

Таласек мягко, но настойчиво подталкивает нас к выходу. Два водолаза, которые должны доставить нас на поверхность, уже ждут. Еще пара снимков, и мы в воде. В ближайшие дни нам еще предстоит не раз вернуться на риф с аквалангами. Мы сможем сопровождать акванавтов во время исследований, будем разглядывать морские лилии и актинии, выстроившие на стенах станции свою собственную, пеструю подводную колонию. Но сейчас мы медленно парим вверх, а станция постепенно исчезает внизу за пеленой воды.

Видны лишь лучи ее прожекторов.

В полосах света мелькает тень орлякового ската. Он медленно плавает вдоль «Аквариуса». Кажется, стальной паук уже стал для него добрым соседом.

24.05.2012