Cercetare subacvatică. Vehicule subacvatice pentru explorarea adâncurilor mării. Muzeul de Arheologie Subacvatică

Organizația autonomă non-profit „Centrul de cercetare subacvatică al Societății Geografice Ruse” (CPI RGS) a fost fondată în 2014. Fondatorii săi sunt Societatea Geografică Rusă (RGO) și Centrul Național de Cercetare Subacvatică (NCPR). Organizația reunește reprezentanți ai unei game largi de profesii și industrii: istorici, arheologi, scafandri, oceanografi și mulți alții. Scopul activității Centrului este de a ridica vălul secretului care acoperă evenimentele istoriei maritime și, de asemenea, de a încerca să dezvăluie numeroasele mistere ale naturii.

Centrul de Cercetare Geografică din Rusia și-a câștigat cea mai mare faimă în august 2015, când specialiștii săi s-au asigurat că președintele rus Vladimir Putin s-a scufundat pe fundul Mării Negre, până la epava unei nave bizantine scufundate. Cu toate acestea, studiul navelor aflate la fund este departe de singurul lucru pe care îl face Centrul. Planurile CPI includ crearea unui muzeu de arheologie subacvatică în Kronstadt, proiectarea unui vehicul subacvatic cu echipaj domestic și alte proiecte la scară largă.

Pasiune pentru cercetare

Unul dintre cele mai importante domenii de activitate ale Centrului de Cercetare Subacvatică al Societății Geografice Ruse este activitățile expediționare. De câțiva ani încoace, specialiștii de la Centrul de Cercetări Geografice din Rusia efectuează cercetări arheologice în Marea Baltică.

În vara anului 2013 - chiar înainte de organizarea oficială a Centrului - Societatea Geografică Rusă, împreună cu Centrul Național de Cercetări Subacvatice, au organizat o expediție pentru a examina fregata cu șurub „Oleg”, care a fost naufragiată între insulele din Gogland și Sommers în 1869. Cauza morții sale a fost o coliziune cu o altă navă în timp ce efectua manevre complexe. În cadrul expediției, un grup de scafandri arheologici au efectuat o inspecție externă a navei, au făcut fotografii și videoclipuri ale acesteia și au recuperat câteva artefacte de pe fund. Potrivit experților, fregata, care s-a scufundat în urmă cu mai bine de 150 de ani, este perfect conservată. Apa baltică a păstrat totul: de la vase și mobilier până la clopote și tunuri. Pe 15 iulie 2013, nava a fost inspectată de președintele rus Vladimir Putin de la bordul unui vehicul subacvatic cu echipaj. El a remarcat importanța continuării unor astfel de cercetări pentru a populariza cunoștințele despre istoria flotei ruse.

Din 2014, specialiștii Centrului efectuează cercetări arheologice pe nava comercială germană „Arhanghelul Raphael”, care s-a scufundat în golful Vyborg în 1724. Aici se lucrează pentru a curăța interiorul navei au fost descoperite multe artefacte de valoare istorică, dintre care unele au fost acum scoase la suprafață. În special, scafandrii au recuperat de pe fund un caftan perfect conservat, a cărui restaurare a fost ulterior efectuată de specialiști de la Schitul de Stat.

Un alt obiect promițător pentru studii suplimentare a fost găsit de arheologii subacvatici ai Centrului de Cercetare Geografică Rusă din Golful Finlandei, lângă Kronstadt. Este posibil ca aici, la o adâncime de aproximativ 10 metri, să se afle cuirasatul Portsmouth, construit după desenele lui Petru I - unul dintre primele cuirasate ale flotei ruse, care s-a scufundat în 1719. Experții speră să găsească artefacte în partea de jos care să le permită să identifice în mod fiabil vasul. Este planificată crearea unei hărți foto și a unui model 3D al acesteia.

Centrul de Cercetare Subacvatică participă și la proiecte internaționale. Una dintre ele este asociată cu submarinul Som, descoperit în 2015 în apele teritoriale suedeze. În prezent sunt în desfășurare negocieri cu partea scandinavă, al căror scop este să elaboreze detaliile unei expediții comune pentru a cerceta și a determina soarta viitoare a submarinului rus, care zace în apele suedeze de mai bine de 100 de ani.

– La mijlocul lunii octombrie, ne-am întors din Kabardino-Balkaria, unde am explorat cel mai adânc lac carstic din Rusia, Tserik-Kol. Rezultatele finale ale expediției nu au fost încă rezumate, dar unele fapte pot fi deja spuse acum. În special, au fost actualizate datele privind adâncimea lacului. Anterior se credea că este egală cu 258 de metri, dar am reușit să găsim o peșteră subacvatică în partea de sud-est a rezervorului, a cărei adâncime era de 279 de metri. În plus, a fost creat un model 3D al părții subacvatice a lacului, au fost prelevate probe de sol și a fost clarificată compoziția chimică a apei. Sperăm că datele obținute vor permite oamenilor de știință să explice exact cum s-a format Lacul Tserik-Kol și, cel mai important, să înțeleagă cum să păstrăm acest proiect natural unic pentru generațiile viitoare”, spune Serghei Fokin, directorul executiv al Centrului de Cercetare Geografică din Rusia. .

Dezvoltarea unui vehicul subacvatic

Al doilea domeniu de activitate al Centrului de Cercetare și Dezvoltare al Societății Geografice Ruse este științific și tehnic. Specialiștii săi cooperează activ cu diverse companii rusești și străine în domeniul furnizării de operațiuni de scufundare, precum și al creării de echipamente de scufundare. În cadrul expedițiilor de cercetare și arheologice, noi dispozitive și echipamente sunt testate în mod regulat.

Centrul a început, de asemenea, să proiecteze un vehicul subacvatic de clasa cercetare cu echipaj. Munca de scufundare are limitări fiziologice cu privire la durata șederii unei persoane sub apă, la adâncimea efectivă a scufundării și la tipurile de muncă subacvatică. Prin urmare, dezvoltarea vehiculelor subacvatice cu echipaj de muncă rămâne o sarcină foarte presantă astăzi. În primul rând, vă vor permite să creșteți adâncimea și timpul de scufundare. Și în al doilea rând, vor face posibilă livrarea unui specialist înalt specializat obiectului studiat: un arheolog, istoric, oceanolog, hidrolog etc., care nu are abilități de scufundări.

– Astăzi în lume există modele străine de dispozitive care sunt folosite cu succes pentru scufundări subacvatice, dar fiecare dintre ele este conceput pentru a-și rezolva propriile probleme. Scopul nostru este de a crea un vehicul subacvatic rusesc, destinat inițial activităților de cercetare. Dezvoltarea unui model care va permite o inspecție cuprinzătoare a obiectelor scufundate, va face posibilă efectuarea lucrărilor tehnice la adâncime și va fi echipat cu manipulatoare, echipamente și dispozitive speciale. Pentru țara noastră, acest proiect este unic, deoarece astăzi în Rusia nimeni nu dezvoltă vehicule subacvatice ultra-mici. În prezent se formează un grup de lucru care va rezolva această problemă,

– spune Serghei Fokin, director executiv al Centrului de Cercetare Geografică din Rusia.

Muzeul de Arheologie Subacvatică

O altă direcție este activitățile culturale și educaționale ale Centrului, cea mai importantă parte a cărora este crearea complexului științific Petrovsky Dock.

– Proiectul presupune restaurarea complexului hidraulic unic „Docul Petrovsky” din Kronstadt și crearea unui muzeu de arheologie subacvatică pe baza acestuia. Orice obiect care a rămas în apă timp de câteva sute de ani începe să se deterioreze foarte repede după ce a fost scos la suprafață. Pentru a preveni acest lucru, este necesar să-l păstrați. Există tehnici care vă permit să păstrați obiecte mici în acest fel, dar este imposibil să faceți acest lucru cu o cocă întreagă de navă din mai multe motive. Prin urmare, a apărut ideea de a lăsa vasele găsite în mediul acvatic, dar, în același timp, să vă asigurați că nu numai specialiștii, ci și oamenii obișnuiți să le poată vedea, notează Serghei Fokin.

Conform conceptului dezvoltat, docul Petrovsky va fi păstrat ca obiect al patrimoniului cultural, precum și ca structură de inginerie operațională cu păstrarea parțială a funcției sale originale, inclusiv ca șantier naval.

După restaurare și restaurare este planificat să fie împărțit în secțiuni. Docul va fi acoperit deasupra cu un hangar din sticlă cu un etaj suplimentar. Această soluție tehnică va face posibilă amplasarea unei expoziții de nave scufundate, precum și de obiecte mai mici, direct în mediul acvatic, ceea ce va asigura siguranța acestora. În plus, este planificată organizarea unui Centru de Arheologie Subacvatică în complexul muzeal, care va include departamente de cercetare, restaurare și conservare. Aici vor fi create și săli de clasă, o sală de conferințe, laboratoare și o bibliotecă.

Specialiștii de la Centrul de Cercetare Subacvatică al Societății Geografice Ruse vor selecta potențiale obiecte pentru expoziție. În acest moment, au aproximativ 200 de rarități similare situate pe fundul Mării Baltice. Cu toate acestea, se va putea vorbi despre când și care nave își vor lua locul în muzeu numai după ce zona de doc este în sfârșit gata să primească obiecte. Conform planurilor, procesul de umplere a complexului muzeal Petrovsky Dock cu exponate va începe în 2022.

Oceanele lumii acoperă aproximativ trei sferturi din suprafața Pământului, dar cunoștințele noastre despre aceasta rămân incomplete. Întrucât problema exploatării resurselor marine este foarte importantă pentru umanitate, este nevoie de a studia cu atenție lumea subacvatică a planetei noastre. Un rol foarte important în astfel de cercetări îl joacă submarine și batiscafe. Potrivit istoricilor, încercările de a explora adâncurile mării au fost făcute de om încă din antichitate.

Din notițele lui Aristotel rezultă că armata lui Alexandru cel Mare a folosit un clopot submersibil pentru a colecta informații despre partea subacvatică a structurilor defensive ale orașului Tir. Referirile la aparatele folosite pentru scufundari sunt cuprinse intr-o carte a inginerului venetian Robert Valturius; în plus, diagramele unor astfel de dispozitive pot fi găsite printre schițele lui Leonardo da Vinci. Medicul olandez Cornelius van Drebbel a proiectat submarin, alcatuit dintr-un cadru de lemn imbracat cu piele inmuiata in grasime.

Acest submarin a fost capabil să ia la bord până la 20 de persoane, să se scufunde la o adâncime de 4 - 5 metri și să rămână sub apă timp de câteva ore. Din secolul dinainte, au început să apară unul după altul modele noi, din ce în ce mai avansate de vehicule subacvatice. Printre primii creatori proeminenți de modele de submarine se numără Robert Fulton, David Bushnell, Wilhelm Bauer, Efim Nikonov și Stepan Dzhevetsky. Cea mai mare parte a submarinelor au două carene plasate una în cealaltă. Pe măsură ce adâncimea crește cu 10 cm, presiunea apei crește. Apa de mare intră în rezervoare, greutatea bărcii crește, iar aceasta din urmă se scufundă sub apă. Pentru ca submarinul să revină la suprafață, aer comprimat este pompat în rezervoare, deplasând apa peste bord. Pentru a regla adâncimea poziției subacvatice, rezervoarele mici de balast de manevră pot fi umplute cu apă sau purjate.

Cârmele orizontale pot fi folosite și pentru a modifica adâncimea de scufundare a navei, dar sunt eficiente doar atunci când submarinul se mișcă. Submarinul este propulsat de motoare diesel și electrice. Motorul diesel este folosit pentru deplasarea la suprafață și poate încărca simultan bateriile, care servesc drept sursă de energie pentru motoarele electrice care pornesc sub apă. Designul descris nu este comun tuturor tipurilor de submarine. Multe submarine de luptă moderne sunt echipate cu motoare nucleare și, prin urmare, este posibil să nu se ridice deloc la suprafață până când alimentarea cu aer pentru echipaj sau provizii se încheie: reactorul nuclear instalat pe ele produce în mod constant căldură, care este convertită în energie mecanică cu cu ajutorul turbinelor cu abur.

Primul submarin cu propulsie nucleară, americanul Nautilus, a funcționat timp de doi ani fără a schimba combustibilul. Bathyscaphe este o navă de cercetare sau de salvare concepută pentru a funcționa la adâncimi mari. Corpul batiscafului este incredibil de puternic, iar pentru a asigura etanșeitatea absolută, fragmentele sale sunt conectate cu adeziv special, și nu prin sudură sau nituri. În plus, acest dispozitiv este de obicei echipat cu una sau mai multe elice cu șurub pentru deplasarea în plan orizontal. Pentru a menține posibilitatea de ascensiune de urgență din adâncime, submersibilul este echipat cu balast solid de unică folosință.

Spațiul dintre carena exterioară și gondola echipajului este împărțit în mai multe segmente sigilate și umplut cu un lichid a cărui densitate este mai mică decât cea a apei, de exemplu, benzină sau kerosen. Aceste rezervoare comunică cu mediul extern, astfel încât presiunea pe pereții batiscafului de pe ambele părți rămâne întotdeauna uniformă. Pentru a se scufunda, echipajul batiscafului aruncă o parte din lichidul ușor peste bord, iar pentru a urca, eliberează numărul necesar de recipiente cu balast solid. Primul batiscaf a fost construit de profesorul elvețian Auguste Picard. Fiul său, Jacques Picard, a atins până acum o adâncime incredibilă de 10.916 metri, după care a reușit să doboare recordul anterior scufundându-se în șanțul Marianei la o adâncime de 11.521 metri.

Povestea despre submarinele Antey și Typhoon:

Multă vreme, încercările de a pătrunde pe fundul oceanului au fost limitate la scafandrii care nu puteau sta sub apă mai mult de două minute și nu au pătruns mai adânc decât linia de 40 de metri.
În prima jumătate a secolului al XIX-lea a fost inventat un costum de scafandru, dar era foarte greu

și a împiedicat mișcarea. Într-un astfel de costum era posibil să fie la adâncimi de până la 100 de metri.
În anii 30 ai secolului XX, inginerii americani Barton și Beebe au creat un vas subacvatic controlat, care a fost numit batisferă. Era o bilă de oțel cu un diametru de aproximativ un metru și jumătate. Hublourile au permis cercetătorului să vadă obiectele din jur. Folosind comunicarea telefonică, informațiile erau transmise la bordul navei, la care batisfera era conectată printr-un cablu. Un astfel de vehicul subacvatic s-a scufundat la o adâncime de 400 de metri în Insulele Bermude. Reflectorul cu care era echipată batisfera a făcut posibil să se vadă primul

peisaje de adâncime în care lumina nu mai pătrundea.
Câțiva ani mai târziu, batisfera a plonjat la 940 de metri. Acest record a rămas de nedepășit multă vreme.
Noi oportunități pentru cercetarea subacvatică au fost deschise prin inventarea echipamentului de scuba de către marinarul francez Jacques-Yves Cousteau și inginerul Emile Gagnan, care au făcut oceanul mai accesibil.
Curând a fost creat un dispozitiv care a făcut posibilă scufundarea autonomă, fără comunicare cu

Sfera subacvatică a lui Barton și Beebe 201

batiscaf

navă – batiscaf. În 1960, a ajuns la fundul celui mai adânc loc de pe Pământ - șanțul Marianelor, a cărui adâncime este de 11.022 de metri.
Vehiculele subacvatice moderne sunt echipate cu manipulatoare mecanice care le permit să colecteze obiecte, echipamente electronice și camere de televiziune. În zilele noastre, nu mai este nevoie să fii în interiorul unui submersibil. Submersibile fără echipaj au fost, de exemplu, folosite pentru a supraveghea Titanicul scufundat.

Mai multe despre subiectul CERCETARE SUBACACĂ:

1. Baladinsky V.L., Lobanov V.A., Galanov B.A. Mașini și mecanisme pentru lucrări subacvatice., 1979
2. CERCETĂRI SOCIOLOGICE SPECIFICE, METODE, INSTRUMENTE ȘI PROCEDURI PENTRU CERCETARE ÎN DOMENIUL EDUCAȚIEI FIZICE ȘI SPORTULUI

Pe măsură ce adâncimea crește, presiunea hidrostatică crește.

Presiunea atinge valori deosebit de ridicate pe fundul mărilor și oceanelor. La o adâncime de \(10\) km, presiunea apei este de aproximativ \(100\) milioane de pascali!

În ciuda presiunii enorme, animalele trăiesc și la adâncime: diverse echinoderme, crustacee, moluște, viermi, precum și pești de adâncime.

Corpul acestor animale este adaptat să existe în condiții de presiune ridicată și au exact aceeași presiune în interiorul lor.

Deja la o adâncime de \(180\) m întunericul domnește. Locuitorii din adâncuri fie sunt orbi, fie, dimpotrivă, au ochi foarte dezvoltați. Unele dintre animalele de adâncime strălucesc cu propria lor lumină.

Omul a început să exploreze lumea subacvatică cu mult timp în urmă. Scafandrii cu experiență (pescari de perle, colectori de bureți), ținându-și respirația, s-au scufundat fără niciun echipament la o adâncime de \(20-30\) metri.
O persoană nu poate coborî la adâncimi foarte mari fără echipament special. Acest lucru este îngreunat atât de lipsa aerului, cât și de presiunea hidrostatică enormă.

Pentru a crește timpul petrecut sub apă, oamenii au folosit inițial tuburi de respirație din stuf, pungi de piele cu aer, precum și un „clopot de scufundare” (în partea superioară a căruia, atunci când sunt scufundate în apă, o „pernă de aer”. ” s-a format, de la care o persoană primea aer). Cu toate acestea, respirația printr-un tub care iese deasupra suprafeței apei este posibilă numai atunci când adâncimea de scufundare nu depășește \(1,5\) m.

Fiţi atenți!

La o adâncime care depășește \(1,5\) m, puteți respira doar aer care este comprimat la o presiune egală cu presiunea apei la o anumită adâncime.

În \(1943\), francezii J. Cousteau și E. Gagnan au inventat echipamentul de scuba - un aparat special cu aer comprimat conceput pentru respirația umană sub apă. Echipamentul de scuba vă permite să stați sub apă de la câteva minute (la o adâncime de aproximativ \(40\) m) până la o oră sau mai mult (la adâncimi mici).

Scufundarea cu scufundări la adâncimi mai mari de \(40\) m nu este recomandată, deoarece inhalarea aerului comprimat la presiune ridicată poate duce la narcoză cu azot. Coordonarea mișcărilor unei persoane este afectată, iar conștiința sa devine tulbure.

Pentru lucrări subacvatice la diferite adâncimi, se folosesc costume de scafandru speciale. Dacă costumul spațial cauciuc, atunci adâncimea de scufundare nu depășește de obicei câteva zeci de metri.
La adâncimi mari, o persoană poate lucra doar în interior costum spațial dur. În acest din urmă caz, adâncimea de scufundare poate ajunge la \(300\) m.

Pentru a studia mările și oceanele la adâncimi mari, se folosesc batisfere și batiscafe. Batisfera este coborâtă dintr-un vas de suprafață cu ajutorul unui cablu. A fost folosit pentru prima dată de italianul Balzamello în 1892. Adâncimea de scufundare era atunci de 165 m, iar ulterior a depășit 1 km.

Aproximativ 90% din fundul mării nu a fost dezvoltat până în prezent, dar în ultimii ani progresul a fost în plină desfășurare în dezvoltarea modalităților de cucerire a oceanului. Vasele de suprafață au încă un rol de gradul întâi. Puteți învăța multe remorcând instrumente pe o navă, colectând diverse mostre în containere și ridicând materiale de cercetare de pe fundul oceanului. Geamanduri situate în apropierea țărmului transmit și procesează informațiile transmise prin radio; sateliții spațiali raportează date precum aspectul stratului de gheață, schimbările de temperatură și înălțimea valurilor.
Echipamentele mici, manevrabile, pentru explorarea mării adânci au început să fie dezvoltate datorită necesității de petrol marin. Omul de știință Jacques Cousteau a proiectat și construit primul aparat, numit farfuria de scufundare, în 1959. Echipament pt explorare la adâncimea mării constă din tapițerie exterioară capabilă să reziste la presiune ridicată la adâncime, ferestre, iluminare frontală externă, camere pentru diferite manipulatoare și alți senzori.

Roboții sau dispozitivele cu comenzi, de obicei legate de nave de la care comenzile provin prin unde radio, sunt de beneficii considerabile sub apă. Vehiculele subacvatice și dispozitivele controlate de la distanță sunt folosite pentru așezarea conductelor, precum și pentru lucrări de reparații, fotografiere, colectare de probe de pe fund, debarcare scafandri la adâncime și multe alte operațiuni subacvatice.
Submarine.
La suprafața oceanului, tancurile de balast ale unui submarin sunt pline de aer. La scufundare, supapele rezervoarelor se deschid, eliberând aerul conținut acolo, iar apoi apa le umple printr-o gaură din fundul bărcii. Pentru a ajunge la suprafata, aer comprimat sub presiune enorma este injectat in partea superioara a rezervoarelor, inlocuind apa. De obicei, submarinele folosesc motoare diesel la suprafața apei și baterii alimentate cu baterii atunci când fac scufundări la adâncimi mari. Submarinele nucleare pot merge luni de zile fără realimentare. Apa proaspata si oxigenul pentru echipaj sunt obtinute din mare. Primul submarin nuclear de pe pământ, numit Nautilus, a fost fabricat în Statele Unite în 1954, care a călătorit pe întregul Pol Nord sub marginea gheții. Echipament pt explorare la adâncimea mării sub formă de submarine nucleare rămâne populară până astăzi.
Scufundări la adâncime.
Batisfera, suspendată pe cabluri, trebuie să aibă o piele exterioară puternică pentru a rezista presiunii apei, mijloace de control al portanței și reglare a distanței până la suprafață, precum și un sistem motor. Batisfera era un fel de bilă grea de oțel care putea fi coborâtă și ridicată pe un cablu de la navă însăși. Batisfera a atins cea mai mare adâncime pentru acea vreme în anii 30 ai secolului XX - 900 de metri. Asemenea echipamente pentru explorare la adâncimea mării, ca și Bathyscaphe FNRS-Z, a fost echipat cu un motor pe benzină și a scăpat miezuri de fier din lateral atunci când a fost nevoie pentru a se ridica la suprafață. Și în 1960, batiscaful „Trieste” cu un echipaj de trei persoane în 1960 a putut să se scufunde până la 11.300 de metri și să ajungă la fundul șanțului Mariana, cel mai adânc punct al Oceanului Mondial.
Călătorii Challenger.
Challenger a efectuat numeroase explorări de adâncime în peste 300 de locații din toate oceanele. Măsurătorile de adâncime au fost efectuate cu ajutorul unui ecosonor și au fost prelevate mostre de sedimente din apropierea fundului, apă și mostre de diferite specii de animale și plante. Echipament pt explorare la adâncimea mării, care a fost folosit pe Challenger, ar părea extrem de primitiv astăzi, dar informațiile colectate atunci ar putea oferi baza pentru o mare varietate de cunoștințe despre oceanele lumii de astăzi.