От «Челленджера» до «Академика Курчатова»
Академик Курчатов
Вряд ли кто-нибудь из экипажа или научного персонала корабля «Челленджер», который 21 декабря 1872 года вышел из английской гавани Ширнесс, думал, что их плавание открывает новую страницу в геологии. Даже капитан судна Нэрс и научный руководитель экспедиции зоолог Уайвилл Томсон, хотя и имели задание адмиралтейства: «Узнать об океане все», не думали о геологии или во всяком случае не считали геологические задачи первостепенными. Из всего оборудования корабля геологическим можно было бы считать только драгу и подобие дно черпателя, но и эти приборы применялись в основном для биологических сборов. В то время, век тому назад, считалось, что геология может развиваться только на суше и преимущественно в Европе, в Альпах.
Теперь-то мы понимаем, что задание, которое получили руководители экспедиции, было сформулировано с такой решительностью по неведению. Именно потому, что о дне океана ко времени экспедиции «Челленджера» было известно меньше, чем о поверхности Луны, и было дано такое неопределенное задание, претендующее тем не менее на всестороннее исследование громадного пространства на поверхности Земли. И нужно сказать, что руководители экспедиции приложили все силы, чтобы собрать как можно больше материалов.
Плавание «Челленджера» продолжалось почти три с половиной года — до 21 мая 1876 года. Корабль шесть раз пересек экватор, перемещался от арктических льдов до антарктических айсбергов, прошел 69 тысяч морских миль. Плавание было кругосветным, но совсем не напоминало приятную морскую прогулку. За 41 месяц были выполнены 362 станции наблюдений, обычно многодневных, во время которых аесь экипаж и научный персонал работали без отдыха. Вот пример только одного из видов сбора материала — драгирования дна. Начало спуска драги — 5 часов, при глубине океана около 5 тысяч метров вытравлено за борт 8 километров троса (с ручной лебедки). Спуск закончен в 11 часов; до 14 часов производилось драгирование — волочение драги по дну для сбора донных организмов и образцов пород. Подъем драги закончен в 21 час. Научным сотрудникам предстоит бессонная ночь: поднятые образцы необходимо рассортировать, описать, законсервировать или упаковать. Но кроме драгирования на станциях производились еще метеорологические наблюдения, измерения течений, взятие проб воды с разных глубин, сбор планктона и многое другое.
Впервые было обнаружено, что дно океана отнюдь не равнина, есть и глубокие впадины с глубинами более пяти километров, и горные цепи, и одиночные горы. Впервые было установлено, что жизнь существует и в глубинах океана, несмотря на вечный мрак и холод, царящие в океанических пучинах. Установлено, что слой рыхлых осадков на дне состоит в основном из известковых и кремнистых панцирей мельчайших животных и растений, населяющих верхние слои воды. В первый раз из глубин были подняты обломки вулканических лав и рудные стяжения... Многое из того, что мы сейчас знаем об океане, было обнаружено впервые.
После завершения плавания «Челленджера» понадобилось еще 20 лет работы ученых, сначала под руководством У. Томсона, а после его ранней смерти в 1882 г.— его помощника и преемника в науке Джона Меррея. Результаты исследования изложены в 50 томах отчетов об экспедиции. Эти тома ученые до сих пор раскрывают не как библиографическую редкость, а как источник фактов и идей, необходимых современной науке. И все же экспедиция «Челленджера» лишь приподняла край завесы неведомого над глубинами океана. До того, чтобы знать об океане ВСЕ было почти так же далеко, как и в начале плавания. Закономерно, что в те годы такая экспедиция была организована тогдашней «владычицей морей» — Британией; но научная мысль не дремала и в других странах, в том числе и в России. Уже в 90-х годах прошлого века русский геолог Н. И. Андрусов организует первую экспедицию для изучения Черного моря. В начале 20-х годов в молодой Советской России, по декрету, подписанному В. И. Лениным, был образован Плавучий морской научный институт, положивший начало развитию советской океанологии. Первое научно-исследовательское судно этого института «Персей» было «колыбелью» для многих советских ученых, связавших свою жизнь с работой в море.
После Отечественной войны в СССР начал создаваться научный флот для изучения океанов. Флагманом стало научно-исследовательское судно Института океанологии АН СССР «Витязь». С 1949 года «Витязь» совершил 62 рейса. Сейчас путь «Витязя» завершен, ныне научный флот СССР возглавляют суда-близнецы «Академик Курчатов» и «Дмитрий Менделеев» — плавучие институты с многочисленными лабораториями: гидрологической, геологической, гравиметрической, мегнито-метрической, гидрохимической, гидробиологической и другими со сложной измерительной и вычислительной техникой на борту. Рейсы следуют один за другим в течение всего года, продолжаются от ста до ста двадцати суток; за это время обычно выполняются около сотни станций, причем значительная часть материала обрабатывается тут же, на борту.
Исследования, производимые с крупных судов Академии наук СССР, носят комплексный характер. В последние годы программы рейсов все более специализируются, во главу угла ставится та или иная крупная научная проблема, и большая часть времени, сил и средств отводится для работ по главной теме, а остальные исследования проводятся попутно, сообразуясь с условиями рейса. Именно по таким специальным программам работало несколько геолого-геофизических экспедиций в Атлантическом и Тихом океанах, собравших богатый урожай фактов для «большой геологии». Одновременно во внутренних и окраинных морях нашей страны, а также в океанах работают многочисленные научно-поисковые и исследовательские суда, главным образом геофизического направления.
Однако быстрое, бурное развитие морской геологии потребовало выполнения исследований, которые могли бы быть проведены только с помощью бурения океанического дна. Так было создано интернациональное научное объединение, в котором участвует и Академия наук СССР. В 1968 году из порта Нью-Йорк вышло в Атлантический океан необычное судно, на котором вместо мачт посередине возвышалась ажурная башня — сорокаметровая буровая вышка. «Гломар Челленд-жер» — значилось на борту этого судна.
Этим названием судостроительная фирма «Глобал Марин» кроме саморекламы («Гломар») отдавала дань уважения славному предшественнику, кораблю «Челленджер».
«Гломар Челленджер» — это одно из серии буровых судов, ведущих разведку нефти, арендованное для научных исследований — бурения океанического дна. После своего первого рейса в Атлантическом океане корабль побывал во всех океанах и многих морях, на его борту работали ученые разных стран. В экспедиционных работах и обработке материалов бурения активное участие принимают и ученые Советского Союза. В настоящее время судно продолжает работу по международной программе.
«Гломар Челленджер» имеет буровую установку, способную пробурить двухкилометровую скважину на дне при глубине океана до 6—7 километров. В точке бурения корабль удерживается подруливающим устройством, которое приводится в действие через судовую ЭВМ, получающую информацию от ультразвукового датчика, опущенного на дно. Смещение судна улавливается по эффекту Долплера, команды с ЭВМ выдаются практически мгновенно, и судно надежно удерживается без якорей над точкой бурения.
Буровая установка имеет устройство, позволяющее повторно вводить буровой снаряд а устье скважины на дне. Эта задача, по высказыванию одного инженера, создававшего буровую установку, походит на задачу попасть концом нитки, спущенной с верхнего этажа небоскреба, в ушко иглы, воткнутой в подоконник не первом этаже. Тем не менее задача решена. Судно имеет также комплекс геофизической аппаратуры, систему точного определения места корабля в океане с помощью спутников и сети береговых станций. Во всем, что касается оборудования, приборов и методов. исследований, ясно проступает веление века: беречь время — самый ценммй м невосполнимый капитал современного человечества.
Бурение дает материал для прямых исследований вещества пород, слагающих океаническое дно, и геологической истории океанов.
Кроме бурения и сбора образцов различными пробоотборниками в последнее время широкое распространение получают непосредственно наблюдения на дне. Само собою понятно, что для геолога важнее увидеть самому тот или иной объект изучения, чем получить сотню фотографий или эхозаписей. Поэтому геологи изыскивают возможности попасть на дно даже глубоководных желобов, чтобы понять законы подводной геологии.
Проникновение человека в глубины моря на малых глубинах с легководолазным снаряжением стало обычным. При больших глубинах требуется более надежное жизнеобеспечение — жесткий скафандр, легкая подводная лодка типа «ныряющего блюдца» Кусто или отечественных подводных аппаратов. В океане, где глубины превышают 3—4 тысячи метров, используются более прочные аппараты каких пока во всем мире насчитываются единицы: батискафы «Архимед», «Триест», «Сиена», подводные лодки «Алвин», «Алюминант» и другие с меньшей глубиной погружения. Все эти аппараты позволяют исследователям не только наблюдать через иллюминаторы за окружающей средой, но и отбирать образцы пород, руд, животных, пробы воды. Батискафы опускались в самые глубокие впадины — глубоководные желоба Курильский, Японский, Тонга-Кермадек и другие, где глубины превышали 9—10 километров.
Одним из примеров успешного изучения глубоководного участка в океане может служить франко-американская экспедиция по изучению части дна Атлантического океана (ФАМОУС). Эта совместная экспедиция сопоставляется по сложности и результатам с проектом высадки на Луну «Аполлон». Работы велись в Атлантическом океане, к юго-западу от Азорских островов, где известны проявления подводного вулканизма. Непосредственные наблюдения здесь позволили понять многие геологические процессы, происходящие на дне, представления о которых были бы неполными или неверными на основании одних только эхограмм и проб осадков. По мнению участников проекта ФАМОУС, пред ними предстало дно океана совершенно иное, чем считали ранее. Однообразие океанического дна, которое предполагалось по пробам пород и геофизическим материалам, вызывает серьезное сомнение. Другой пример сочетания прямых наблюдений на морском дне со всеми методами геологии — недавние работы советской экспедиции в рифтовой зоне Красного моря.
В настоящее время в результате бурного развития методов и технических средств изучения океана получены совершенно новые представления об океанических и морских впадинах. Одни промеры глубин уже дали возможность говорить о новой географии океана, и можно вести речь о новой эпохе великих географических открытий — подводных.
|
|
Читайте в рубрике «Исследования океанов»: |
Криптовалютная биржа это
Выбраная вами криптовалютная биржа это залог стабильной прибыли
www.xcritical.com