2024 Kirjoittaja: Erin Ralphs | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-02-19 15:32
Jos olet koskaan katsonut Cousteau-ryhmän kuuluisia elokuvia vedenalaisesta maailmasta, et voinut olla muistamatta hämmästyttäviä avaruusaluksia muistuttavia vedenalaisia ajoneuvoja - batyscafeja. Mitä mielenkiintoista batyscafessa on, mitä sillä voi tutkia? Näiden alusten avulla ihminen voi sukeltaa v altameren syvyyksiin saadakseen tieteellisiä havaintoja ja tietoa v altamerten salaperäisistä syvyyksistä.
Nimen etymologia
Batyskafi on nimensä velkaa Auguste Piccardille, tämän laitteen keksijälle. Sana on johdettu kreikan sanaparista, jotka tarkoittavat "alus" ja "syvä". "Syvänmeren alus" täyttää 80 vuotta vuonna 2018.
Batyskaafin keksintö
Piccard keksi syvän sukellusveneen pian toisen maailmansodan päättymisen jälkeen, vuonna 1948. Batyskafien edeltäjät olivat batysfäärit - syvänmeren ajoneuvot pallon muodossa. Ensimmäinen tällainen alus keksittiin Amerikassa 1900-luvun 30-luvulla, ja se sukeltaa taitavasti jopa 1000 metrin syvyyteen.
Batyskaafin ja batysfäärin ero on siinä, että ensimmäiset pystyvät liikkumaan itsenäisestipaksumpaa kuin vesi. Vaikka liikenopeus on pieni ja on 1-3 solmua, tämä riittää suorittamaan laitteelle määrätyt tieteelliset ja tekniset tehtävät.
Ennen sotaa sveitsiläinen työskenteli stratosfäärin ilmapallon parissa, ja hän sai idean tehdä vedenalainen alus, joka olisi periaatteessa samanlainen kuin ilmalaiva ja ilmapallo. Ainoastaan batyskafissa kaasulla täytetyn ilmapallon sijasta pallo on täytettävä jollakin aineella, jonka tiheys on pienempi kuin veden. Siten batyskafin toimintaperiaate muistuttaa kelluketta.
Bathyscaphe-laite
Miten batyscafe toimii, mikä on gondoli ja kelluke? Erilaisten batyskaafimallien suunnittelu on samanlainen ja sisältää kaksi osaa:
- kevyt runko, tai kuten sitä myös kutsutaan - kelluke;
- kestävä runko eli ns. gondoli.
Kellukkeen päätarkoitus on pitää batyscafe halutulla syvyydellä. Tätä varten useita osastoja on varustettu kevyessä rungossa, joka on täytetty aineella, jonka tiheys on pienempi kuin suolaveden. Ensimmäiset batyscafit täytettiin bensiinillä, kun taas nykyaikaisissa käytetään muita täyteaineita - erilaisia komposiittimateriaaleja.
Tieteelliset laitteet, erilaiset ohjaus- ja tukijärjestelmät, batyscaphin miehistö on sijoitettu vahvan rungon sisään. Pallomaiset konepellit valmistettiin alun perin teräksestä.
Nykyaikaisissa sukellusveneissä on vankka runko, joka on valmistettu titaanista, alumiiniseoksista tai komposiittimateriaaleista. Ne eivät oleovat herkkiä korroosiolle ja täyttävät lujuusvaatimukset.
Kuinka riski altista on sukeltaa batyskaafissa?
Kaikkien syvien sukellusveneiden ja -veneiden pääongelma on v altava vedenpaine, joka kasvaa syvyyden myötä. Runko puristaa kovemmin ja kovemmin, ja batyscafe-paikannus painuu tasaisesti alas.
Vedenalaisen aluksen riittämättömästi vahva runko voi vääntyä tai tuhoutua, mikä johtaa aluksen uppoamiseen ja kalliiden tutkimuslaitteiden menetykseen ja ihmishenkien menettämiseen. Riittämättömästi suunnitellut elämää ylläpitävät järjestelmät, akut, suuri määrä monimutkaista elektroniikkaa, kemikaaleja ja materiaaleja rungon puristumisesta suurissa syvyyksissä lisäävät tulipalojen ja onnettomuuksien todennäköisyyttä.
Lisäksi rajalliset mahdollisuudet laitteistoa ympäröivän tilan tarkastelussa sisältävät vaaran, että batyskaafi törmää kallioihin tai muihin esteisiin. Tasaisesti pystysuoraan vesipatsaan uppoavan batyskaafin paikannus ei aina pysty havaitsemaan niitä akustisten a altojen etenemisen erityispiirteiden vuoksi vesiympäristössä.
Joten tämän aluksen sukellus on monimutkainen ja vastuullinen toimenpide, joka vaatii huolellista ja ennakkovalmistelut.
Seuraavaksi puhutaan ensimmäisestä batyskaafista, minkälaisesta laitteesta se on, sen teknisistä ominaisuuksista ja mielenkiintoisista seikoista.
Ensimmäiset batyscafit
Ensimmäinen O. Piccardin keksimä batyskaafi olinimi "FNRS-2", palveli Ranskan laivastossa 5 vuotta ja lopetettiin vuonna 1953. Täyteaineena tässä laitteessa käytettiin bensiiniä, jonka tiheys on 1,5 kertaa pienempi kuin veden.
Batyscaphin hytti, kuten ilmailussa, eli gondoli, oli pallomainen ja seinämän paksuus 90 mm. Kaksi ihmistä mahtui siihen helposti.
FNRS-2:n suurin haittapuoli oli luukun sijainti batyskaafiin pääsyä varten. Hän oli laitteen vedenalaisessa osassa. Batyscaphe-gondoliin pääsi sisään ja sieltä poistumaan vain, jos laite oli kantoaluksessa.
Babyskaafin toinen malli oli FNRS-3. Tätä laitetta alettiin käyttää syvänmeren tutkimukseen vuodesta 1953 aina 1900-luvun 70-luvulle asti. Tästä laivasta on tullut museo. Tällä hetkellä FNRS-3 sijaitsee Ranskassa, Toulonissa.
Insinöörilaskelmien mukaan laite voisi edeltäjänsä tavoin sukeltaa jopa 4 kilometrin syvyyteen. Aluksella oli sama gondolirakenne kuin FNTS-2:ssa, mutta muuta mallia parannettiin merkittävästi.
Tekniset tiedot
Eri sukupolvien batyscafeja voidaan verrata niiden teknisten ominaisuuksien perusteella.
| FNRS-2 | FNRS-3 | "Trieste" (modernisoitu) | "Arkhimedes" | "Jiaolong" | Deepsea Chalanger | |
| Aloitusvuosi | 1948 | 1953 | 1953 | 1961 | 2010 | 2012 |
| Maa | Ranska | Ranska | Ranska | Italia, Saksa, sitten USA | Kiina | Australialainen yksityinen yritys |
| Gondolan halkaisija (ulkoinen/sisäinen), mm. | 2180/2000 | 2180/2000 | 2180/1940 | 2100/1940 | ||
| Gondolan seinämän paksuus, mm | 90 | 90 | 120 | 150 | ||
| Kuivapaino, t | 10 | 10 | 30 | 60 | 22 | 12 |
| Käytetty float-neste | bensiini | bensiini | bensiini | bensiini | syntaktinen vaahto | |
| Nestemäärä kellukkeessa, l | 32000 | 78000 | 86000 | 170000 | ||
| Miehistö, ihmiset | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 1 |
| Upotuksen syvyys, m | 4000 | 4000 | 11000 | 11000 | 7000 | 11000 |
Bathyscaphe "Trieste"
Mistä tämä batyskaafi on kuuluisa, minkälainen laiva tämä on, voidaan ymmärtää tarkemmin? Vuoden 1960 alussa Trieste teki ensimmäisen sukelluksen Tyynellämerellä Mariana-haudon pohjalle. Tämän operaation, koodinimeltään "Project Nekton", suoritti Yhdysv altain laivasto yhteistyössä batyskafin keksijän Jacques Picardin pojan kanssa.
Myrskystä huolimatta 26. tammikuuta tehtiin ihmiskunnan historian ensimmäinen sukellus 10 900 metriin. Suurin tutkijoiden sinä päivänä tekemä löytö on, että Mariaanin kaivantopohjassa on elämää.
Batyscaphe Deepsea Chalanger
Tämä syvänmeren kaivannon mukaan nimetty sukellusvene on kuuluisa siitä, että James Cameron käytti sitä maaliskuussa 2012. Kuuluisa elokuvantekijä saavutti Challenger Deepin, Mariana-haudon toisen nimen, pohjan 26. maaliskuuta.
Se oli neljäs laskeutuminen v altameren syvimpään kohtaan ihmiskunnan historiassa, ja se on huomattava siitä, että se on pisin ja yhden ihmisen tekemä. Batyskaafin tasaisesti pystysuoraan syvyyteen syöksyvä paikannus tutki pohjaa, ja ohjaaja sai inspiraation luoda jatkoa fantastiselle Avatar-elokuvalle.
Bathyscaphe-paikannus
Hydroakustinen asema on batyscafe-paikannus, joka tutkii tasaisesti vesipatsaan ja havaitsee kivet, pohjan ja muut esteet. Tämä on ehkä ainoa keino, jonka avulla voit "nähdä" tai pikemminkin "kuulla" veden alla. Tasaisesti syvyyteen laskeutuvan batyskafin paikannus on itse asiassa laitteen korvat.
Bathyscaphe-tapaukset
Elokuussa 2005 Kamtšatkan rannikolla Venäjän laivaston batyskaafi upposi. Seitsemän hengen syvänmeren sukellusvene sotkeutui kalastusverkkoihin noin 200 metrin syvyydessä.
Pelastusalukset saapuivat paikalle ja yrittivät siirtää batyskaafia matalampaan syvyyteen suorittaakseen pelastusoperaation sukeltajien avulla. Epäonnistuneiden yritysten jälkeen venäläiset merimiehet kääntyivät brittikollegoinsa puoleen.
Venäläisten ja brittien yhteinen pelastusoperaatio syvänmeren robotilla onnistui, koko miehistö pelastettiin ja batyskaafi nostettiin pintaan.
