Текст книги "Подводная одиссея. "Северянка" штурмует океан"

АТОМНАЯ НАУЧНО–ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ

В 80–х годах в России появился подводный исследовательский аппарат (специальная подводная лодка), который позволял находиться под водой практически неограниченное время и перемещаться на большие расстояния. Этот аппарат снабжен необходимым оборудованием для проведения исследований, в том числе телевизионными камерами и бинокулярной системой, манипулятором, высокочастотным профилографом, фотоустановкой, локатором бокового обзора, эхолотом, навигационным оборудованием, системой отбора проб воды, измерителями температуры воды, pH и солености, направления и скорости течений, магнитометром и др. Местонахождение подводного аппарата определялось с помощью космической навигационной системы и(или) гидроакустическим пеленгованием.

В 1994 году на этой научно–исследовательской подводной лодке был совершен первый научный рейс в районе южной части Баренцева моря (Айбулатов, Коршунов, Егоров, 2005). Тысяча километров без всплытия по профилю на северо–восток: это нечто новое в подводных исследованиях.

Распределение каменного материалапо профилю весьма сложно. В начале профиля, ближе к Кольскому полуострову, практически вся поверхность дна представляется выходом коренных пород с пятнами обломочного материала мелкого (10—25 см.) и среднего (до 50—60 см.) размера.

Дялее, по маршруту на северо–восток каменный материал распределен в виде пятен, иногда припорошенных илом, в виде выходов коренных массивных пород, иногда террасированных, в виде гряд, в виде отдельных глыб или валунов размером до

1,5—2м. вдиаметре. Местами дно сплошь покрыто россыпью каменного материала, над которой выступают иногда крупные каменные обломки объемом до 3 м3.

Еще дальше на северо–восток каменные россыпи в заиленной форме встречаются только на локальных поднятиях грунта. В небольших ямах и ложбинах грунт полностью заиленный без признаков твердого субстрата. В глубоководной части маршрута каменный материал практически не встречается.

О следах гидрогенного перемещения осадков.По профилю были отмечены следы гидрогенного переноса осадочного материала – появление в некоторых местах промоин, нефелоидных придонных слоев, чистых поверхностей коренных пород, песчаных гряд, взвешенных водорослей, периодических форм рельефа типа валообразных поднятий из рыхлого материала. По маршруту движения аппарата больше всего интенсивные внешние проявления гидрогенного переноса осадков отмечены на глубинах 160—200 м. и менее слабое – на глубинах 360–380 м.

О следах антропогенной деятельности на морском дне.

Известно, что Баренцево море является местом промышленного лова рыбы, полигоном для военно–морских флотов России и США, а также и бассейном с весьма интенсивным движением морского транспорта. Поэтому мы предполагали встретить здесь большое количество антропогенных осадков, запечатленных в рельефе этого бассейна. Действительно, на значительном протяжении маршрута встречались многочисленные следы протаскивания траловых досок, ямы и воронки (по–видимому, от взрывов), металлические предметы в виде обрезков труб, уголков, кусков тросов, пустые бутылки, обрывки веревок.

Следы протаскивания траловых досок в зависимости от типа трала имели ширину до 3—4 м, глубиной 0,1—0,2 м, расстояние между отдельными следами 0,3—1,0 м. По краям таких борозд достаточно часто наблюдались брустверы из осадочного материала, выпаханного траловой доской. Брустверы достигали высоты 0,1—0,3 м, по длине следа траловой доски бруствер мог изменять свою высоту, что свидетельствует о неравномерности выброса осадочного материала из борозды в сторону.

Наблюдения показали, что следы тралов наблюдаются вплоть до континентального склона. Есть все основания считать, что в морях интенсивного рыболовства следы траления на дне весьма типичны и являются важным фактором в формировании верхнего слоя осадков. Интенсивность распространения следов от траловых досок на Баренцевом море по данным наблюдений из лодки падает с юга на север. Следы от траловых досок можно разделить на свежие и старые, отличающиеся друг от друга степенью заиления. Надо отметить, что заиленных следов по пути следования аппарата было значительно больше. Наиболее часто они встречаются на поднятиях дна в районе Мурманской возвышенности и меньше – в конце маршрута.

Согласно наблюдениям, очевидно также, что на донных участках дна, нарушенных в результате траления орудиями лова, нарушена естественная структура осадков, что значительно затрудняет стратификацию верхнего слоя осадков при его изучении.

Заключения и рекомендации, относящиеся к проблемам охраны природы, часто удается сделать по результатам подводных погружений, проводимых совсем для иных целей. Так, обнаружение живых организмов на максимальной глубине Мирового океана в рекордном погружении батискафа «Триест» привело к выводу о недопустимости захоронения радиоактивных отходов в глубоководных впадинах, поскольку обнаружение там жизни означает наличие в воде кислорода, т. е. обмена глубинных водных масс с поверхностными.

Анализ результатов экспериментального рейса позволяет прийти к заключению, что большая автономность и способность атомного подводного судна покрывать большие расстояния на значительных глубинах и, главное, подо льдом делает его эффективным средством проведения фундаментальных океанологических исследований и прикладных подводно–технических работ на шельфе и на континентальном склоне полярных морей Арктики. Подтверждены и существенно детализированы геологические данные по южной части Баренцева моря, полученные ранее с борта научно–исследовательских судов.

Подтверждены данные Д. Е. Гершановича (1962), полученные на «Северянке», о микроскопической комплексности осадочного покрова, которые состоят в том, что для разных районов дна характерен совершенно различный «набор» переходящих друг в друга и связанных между собой осадков. Типичным примером микроскопической комплексности осадков является закономерное изменение состава осадков на бугристых возвышенностях дна и разделяющих их западинах.

Сравнение научных результатов проведенной экспедиции на подводной лодке и данные анализа эксплуатационных затрат по применению других подводных аппаратов и научно–исследовательских судов при проведении геоэкологических и геолого–геофизических исследований показывают, что использование подводных аппаратов данного типа экономически более выгодно, чем научно–исследовательских судов. До–оснащение аппарата дополнительной аппаратурой позволит значительно расширить объем научных и прикладных исследований и сократить удельные эксплуатационные расходы.

Первый опыт использования специальной подводной лодки для детального изучения морского дна подтвердил перспективность таких исследований и убедил в возможности его дальнейшего применения для комплексного решения широкого диапазона океанологических и прикладных задач.

Оценивая возможности специальных подводных аппаратов, и в первую очередь атомных, приходим к выводу, что на начало XXI века по масштабам исследований и возможностям глубоководные атомные подводные лодки являются наиболее универсальным средством для океанологических исследований океана. Обладая всеми достоинствами глубоководных аппаратов, они имеют высокий энергоресурс и автономность плавания, значительно большие объемы обитаемости и возможности для размещения дополнительной исследовательской аппаратуры, что позволяет обеспечить проведение больших объемов многодневных, круглосуточных и комплексных наблюдений и исследований на материковом шельфе и континентальном склоне. Нужно подчеркнуть, что только такие аппараты позволят проводить детальные океанологические и прикладные исследования на огромной площади. Особенно это относится к Арктике, поверхность которой покрыта толстым ледяным панцирем.

Анализ материалов еще раз подтверждает очень точные слова Д. Е. Гершановича, сказанные им после очередного похода «Северянки»: «Без прямого обозрения дна большинство картографических съемок при помощи средств надводного исследования сходно с проведением геоморфологических, геологических, почвенных, геоботанических и прочих съемок только по данным, получаемым с самолетов, летящих над сушей выше облачного покрова».

В ноябре 1987 года по соглашению между СССР и Финляндией судостроительная фирма «Раума–Репола» закончила постройку глубоководных аппаратов «Мир». Их технические данные: рабочая глубина – 6000 м, вес – 18,6 т, скорость хода – 3,0 узла, экипаж – 3 человека. Конструкция глубоководного обитаемого аппарата «Мир» описана в великолепной монографии аса подводных исследований, доктора технических наук, Героя России Анатолия Михайловича Сагалевича «Глубина» (М., 2002), который вместе с известным исследователем Героем Советского Союза и России, член–корреспондентом РАН Артуром Николаевичем Чилингаровым и В. Груздевым совершил в 2007 году погружение на дно в географической точке Северного полюса.

Эти аппараты провели важнейшие исследования по всем направлениям науки в океане. В настоящее время в мире эксплуатируются лишь четыре таких аппарата: французский «Нопгиль», японский «Шинкай-6500» и наши «Миры». Экспертами США в 2000 году эти аппараты были признаны лучшими в мире – аппаратами XXI века. «Миры» оборудованы гидрохимическими и гидрофизическими датчиками, специальными устройствами для отбора образцов. Два идентичных манипулятора (левый и правый) с семью степенями свободы дают возможность отбирать различные пробы – от весьма хрупких до больших и тяжелых весом до 80 кг. Аппараты снабжены современной профессиональной видео– и фотоаппаратурой, имеется возможность установки и подключения к бортовым насосным станциям разнообразного гидравлического инструмента. Для аппаратов «Мир» разработаны малогабаритные телеуправляемые модули, оборудованные телевизионными камерами и подводным освещением. Такие модули предназначены для обследования с «Миров» гротов, помещений затонувших объектов: они управляются по кабелю из обитаемой сферы аппарата и могут уходить от них на расстояние 60 м. Аппараты «Мир», безусловно, являются национальным достоянием России. Совершены тысячи погружений, в некоторых случаях каждое погружение занимало до 16—18 часов под водой – на глубины несколько тысяч метров, создан коллектив специалистов–профессионалов, занимающихся как пилотированием, так и техническим обслуживанием аппаратов. Аппараты «Мир» имеют страховой сертификат до 2014 года. Идет подготовка проекта создания нового комплекса «Мир» – обитаемого исследовательского аппарата для работ на предельной глубине океана – 12 000 м.

ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Итак, завершаем разговор о «Северянке» и ее пионерной роли в развитии океанографических исследований с помощью автономных подводных обитаемых аппаратов. Специально оборудованная подводная лодка – один из них. Какие из них, когда и где использовать? Давайте познакомимся с таблицей 4, где дана попытка оптимизировать эту проблему.

Не утихают дискуссии о пользе пребывания человека под водой. Этот давнишний спор аналогичен спору о пользе пребывания человека в космосе. Ученые, склонные полностью доверять приборам, судовым исследованиям, пользуются аргументами следующего порядка:

• вместо людей можно послать в глубины приборы и роботы, которые справятся с задачами также хорошо, если не лучше. Явно излишне рисковать людьми, если задачи сугубо просты;

• исследования Мирового океана с внедрением человека в толщу воды могут не оправдать затрат времени, труда и средств.

Здесь мы солидарны с сотрудником Института Скриппса Артуром Флексигом, который отмечает, что «как современный деловой человек порой находит нужным оставить свою переписку и свои телефоны, чтобы помчаться через весь конти-нент, увидеть своими глазами, проанализировать и обсудить те или иные вопросы, точно так же современный океанолог должен время от времени погружаться в океанские глубины».

Преимущества человека, находящегося непосредственно у подводного объекта, на современном этапе развития подводных технологий представляются следующими:

• После посещения объекта не остается альтернативных вариантов его опознания.

• Человек, посетивший изучаемый подводный объект, правильнее составит научную программу его дальнейшего исследования судовыми средства ми.

• Человек на исследуемом объекте имеет большие возможности экспериментировать как с неживой, так и с живой природой.

• Человек, находящийся в толще воды или на дне, имеет

возможность более целенаправленно отбирать пробы, грунта и биоты.

• Человек более детально может изучать подводные ландшафты.

• Человек более эмоционально воспринимает виденное, находясь в толще воды или на дне, чем при расшифровке многочисленных эхограмм, сидя в кабинете: как известно у 80 % информации об окружающей обстановке человек получает при помощи зрения.

• Внедрение человека в толщу воды позволяет изучать труднодоступные (по рельефу) участки дна с судна (гроты, пещеры, жерла подводных вулканов и т. д.).

• Техника подводных погружений позволяет опускаться на максимальные глубины океана ученым со средним здоровьем и более высокой квалификацией.

Дорогостоящий метод непосредственных погружений человека в толщу воды должен сочетаться с традиционными океанологическими судовыми методами. В этом случае исследователь получает исчерпывающую информацию. Использование только одного метода погружения человека в толщу воды дает неполное представление об изученном объекте и наоборот.

При этом необходимо учитывать определенные ограничения, которые имеет подводная техника, знать ее возможности и пределы. Подводная техника уступает гидроакустической аппаратуре и орудиям сбора в отношении пространственного охвата исследуемой акватории. Однако при правильно организованном выборочном обследовании она дает возможность получать информацию на довольно значительных пространствах.

Эффективность различных видов погружения человека в толщу воды и на дно неодинакова. Ее можно оценить максимальной эффективностью, т. е. способностью технического средства обеспечить получение наибольшего количества информации в единицу времени в заданной точке пространства.

Например, для рыбохозяйственных целей важен обзор, возможность оперативно изменять направление обзора, объемность изображения, стереоскопичность, цветопередача, возможность взятия проб, подвижность и маневренность технического средства, диапазон рабочих глубин, энерговооруженность, погодная широта использования, безопасность, минимальная вероятность потери времени.

Этот перечень явно не полон, чтобы провести сравнение возможной эффективности различных видов погружения. Например, такой важный элемент, как возможность погружения великовозрастного, высококвалифицированного специалиста, выпал из этого списка. А этот элемент подчас имеет решающее значение. То есть нужно иметь в виду не только экономическую сторону дела. Еще одна функция подводных методов исследований состоит в том, что они во многом формируют психологию

исследователя, расширяют его кругозор, что, несомненно, будет влиять на составление программ исследований, анализ материала и выводы. Океанолог, спускавшийся на объект исследования, с меньшей вероятностью составит неграмотную программу исследований. Общая специфика подводных методов исследований состоит в том, что они используют для получения первичной информации зрительный канал связи.

* * *

Недавно отметили столетие с того дня, как в составе военных флотов начали рассекать морские глубины мрачные тени подводных лодок. Сейчас они овладевают еще одной профессией – мирной, и хочется надеяться, что со временем только эта профессия и будет для них одной–единственной.

«Северянка» – один из примеров будущего подводных лодок. Сняв с себя ракеты и торпеды, они станут в ряд с традиционными научными судами. Геофизические, гидроакустические, гидрологические, ихтиологические и другие лодки будут служить человеку. Лодки станут разведчиками и ловцами рыбы, добывателями полезных ископаемых, исследователями древностей, сборщиками водорослей. Они обретут новые качества – глубину погружения в несколько километров, фантастические скорости передвижения. На смену перископам и иллюминаторам придут «электронные дальновидящие» окна. Использование атомной энергии расширит районы плавания лодок неограниченно. Подводные лодки–ледоколы обеспечат работу судов и экспедиций в Арктике и Антарктике, и не исключено, что специальность «подводник» станет на земле такой же обыденной и распространенной, как сейчас, скажем, шофер.

В результате международного сотрудничества ученых и инженеров различных стран разовьется подводная индустрия, появятся подводные города и начнется широкое освоение подводного пространства Земли. «История культуры, – говорил академик Петр Леонидович Капица, – учит нас, что фантастическое со временем становится реальным».

Несмотря на свою «молодость», уже сейчас подводные исследовательские суда становятся основным средством для снятия белых пятен с карты той части Земли, которая скрыта под водой.

На наших глазах рождается новое направление в науке о море – подводная океанология. Реальным и перспективным делом видится применение научно–исследовательских и поисковых подводных лодок в комплексе с надводными средствами.

Более того, мы считаем, что в будущем на разведку рыбы будут выходить корабли нового типа – ныряющие. Это будут подводные лодки, сочетающие в себе и качества надводных поисковых судов: удобную палубу, мореходность и большую автономность. В случае шторма, а также для визуальной разведки или для проверки показаний гидроакустических приборов эти суда будут уходить на глубину.

Нет сомнения в том, что дальнейшее развитие исследовательских подводных лодок будет определяться отношением человечества к океану. При этом культурные задачи меняются. На первый план выходит добыча и строгая разработка знания, сколь бы ни была сильна инерция, искушающая превратить добытое знание в готовое решение.

Итак, как же все‑таки будет с подводным изучением Мирового океана? Трудно сказать. Текущий момент слишком непредсказуем.

Теперешнее человечество живет в обстоятельствах, близких к катастрофе, но в массе своей прилагает усилия не к тому, чтобы это осознать и попытаться ситуацию исправить, а к тому, чтобы улизнуть от реальности, поскольку она воистину драматична, бедственна, жутка.

Но, чтобы выстоять и спастись, надо вступить на путь личного героизма. То есть надо быть героем, рисковать всем, что у тебя есть, даже жизнью, потому что без риска и самоотверженности нет ничего – ни духовного движения, ни вообще пути. Для всякого познания необходимо мужество. Эта истина должна стать для человека осмысленным выбором, так как без личной истории – а большинство людей живут без личной истории, как пыль, как ряска в пруду, – нет спасения и нет будущего. Именно героизма сейчас так не хватает нашему времени.

Выход для развития действительно познавательной науки – во введении некой «методологии риска», ничем не скованной свободы мысли, ибо если человек не свободен в мысли, то где ему еще обрести свободу! Для ученого не может быть ни запретных зон, ни запретных методов. Он должен смело обращаться к любым явлениям, проигрывать любые варианты объяснений, сколь бы абсурдными они не казались.

И хотя сказанное выше, как и все человеческое, довольно грустно, однако мы оптимистически верим в силу человеческого духа, в наше будущее, к чему призываем и вас, уважаемый читатель. И не теряйте надежды. Надежда видит невидимое, чувствует неосязаемое и совершает невозможное. Ибо, если верно, что человечество учится на своих ошибках, нас ожидает блестящее будущее.

P. S. Мне показалось, что в последней части книги мы поступились морской романтикой в угоду рационализму, и хочу закончить стихами, которые для меня не закончатся никогда. Так или иначе на больших периодах я все время стараюсь до них докоснуться – и они мне необходимы, как толчок ноги астронавту, полулетящему скачками над лунной поверхностью.

 
И пусть мне оправданья нет, а все‑таки и я любил,
Пожалуй, больше, чем себя, всю эту синеву,
С ее безумной глубиной, механикой ночных светил
И тем, что держит целый мир, как лодку на плаву.
 

Спасибо, дорогой читатель, за внимание и, возможно, даже долготерпение. До грядущих встреч!

ПРИЛОЖЕНИЯ

Назад к карточке книги "Подводная одиссея. "Северянка" штурмует океан"