Разведчики глубин

При изучении океана очень важную роль играют общие научные исследования, не преследующие какой-либо конкретной практической цели. Особенность таких исследований заключается в том, что нельзя заранее предсказать, с какой именно проблемой столкнется исследователь, какие результаты он получит и как можно использовать их практически. Значение общих и многосторонних научных знаний об океане неизмеримо велико, потому что от их накопления будет всецело зависеть успех последующих необходимых для развития промышленности прикладных исследований, направленных уже на получение конкретных результатов.

Именно поэтому сейчас и как можно быстрее очень важно проводить всесторонние исследования Мирового океана на всей его поверхности и глубине. Чтобы познать океан, нужны подробные сведения о географическом распределении его физических и биологических структур. Надо знать географию и геологию дна, скорость, направление и силу течений, температуру и соленость воды, распределение рыб, животных, растений и т. д. Но этого мало: нужно познать характер изменений, происходящих в океане с течением времени, и взаимную связь между отдельными явлениями.

Мы живем на суше и о явлениях, происходящих на ней, знаем немало. Мы знакомы с реакцией растений и животных на смену времен года, дня и ночи, мы хорошо изучили влияние характера почвы, влажности и температуры на развитие растений и животных. Нам известна взаимосвязь многих важнейших явлений природы, наблюдаемых человеком в течение многих столетий и тысячелетий. Подобных знаний об океане у нас нет.

До сих пор исследовательское судно редко становилось в океане на якорь и вело наблюдение не дольше нескольких дней. А ведь длительные комплексные наблюдения за физическими и биологическими явлениями, за развитием растительных и животных организмов в течение продолжительного периода на одном и том же месте, но на разных глубинах просто необходимы. Несмотря на то, что океан велик и вести в нем наблюдения чрезвычайно трудно, исчерпывающие сведения о жизни океана можно и необходимо получить в течение ближайших лет. Для этого надо поставить на службу средства автоматики, радиоэлектронику и вычислительные машины. Уже сейчас автоматически действующие приборы и электронно-счетные машины собирают, регистрируют и обрабатывают миллионы разрозненных сведений, выдавая их обобщение в готовом виде для составления карт, анализов, прогнозов.

Для получения исчерпывающих сведений о всех явлениях, происходящих в толще океана, на его просторах устанавливаются автоматически действующие буйковые станции. Это разведчики-автоматы, представляющие комплекс аппаратов, собирающих информацию и посылающих ее по радио в вычислительные центры.

Такие буи-станции могут не только регистрировать скорость течения и температуру воды, но и обнаруживать скопления планктона, рыб и морских организмов. На рисунке показана схема такого разведчика-автомата в рабочем состоянии.

На поверхности плавает радиобуй, несущий на себе антенну передатчика и сигнальную лампу для обнаружения буя в темное время суток. Радиобуй может иметь солнечные батареи, преобразующие световую энергию в электрическую, или иной источник энергии, питающий радиопередатчик. На нем установлены фотоэлементы, регистрирующие состояние моря, а также метеорологические приборы.

Радиобуй гибким электрокабелем соединен с автоматической станцией, стоящей под водой на мертвом якоре на глубине, предохраняющей от действия волн на поверхности. Удельный вес якорного троса меньше удельного веса воды, поэтому он обладает положительной плавучестью, достаточной для поддержания укрепленных на нем датчиков информации и проводников, соединяющих эти датчики с приборами, находящимися в станции. На тросе на определенных глубинах закреплены датчики, регистрирующие скорость течения, температуру и соленость воды, а также гидролокационные приборы, которые обнаруживают скопления планктона, рыбы и других организмов. В зависимости от назначения станции, района и глубины океана она может иметь и другие чувствительные элементы, регистрирующие, например, освещенность, прозрачность воды, шумы моря, радиоактивность, колебания земной коры и т. п.

Многие приборы могут быть комплексными, т. е. одновременно измерять несколько различных параметров.

Находящаяся под водой станция состоит из металлического корпуса, например, цилиндрической формы со сферическими донышками. Внутри герметичного корпуса находятся аккумуляторные батареи питания, радиопередатчик и сложная электронная аппаратура, преобразующая информацию датчиков в радиосигналы.

Каждая буй-станция имеет свой код; в определенное время радиопередатчик автоматически включается и посылает информацию в районный вычислительный центр, находящийся на судне или на суше, где суммируются и обрабатываются все сведения, полученные из определенного района океана.

Если какие-либо параметры долгое время не изменяются, то сведения о них не посылаются, и вычислительный центр сохраняет ранее полученную информацию. Но как только изменяется, например, температура, скорость течения или какой-либо другой параметр, буй-станция вновь включает в свои передачи эту информацию.

Районные вычислительные центры передают обработанную информацию по радио в центральные станции. Там при помощи электронно-вычислительных машин систематически поступающая информация обо всех явлениях, происходящих на просторах и в глубинах океана, обрабатывается и в конечном итоге используется для составления общей карты океана. Карта служит основой для исследования закономерностей и сложной взаимосвязи явлений в океане и их влияния на развитие жизнедеятельных процессов. На карте могут обозначаться скопления и миграции рыб, учитываться все пищевые ресурсы. На основе информации можно будет руководить хозяйственной деятельностью человека в океане. Могут быть найдены новые способы и средства для активного воздействия человека на явления, происходящие в океане.

Автоматическая буй-станция

Безусловно, создание сети таких станций должно быть общим делом всех заинтересованных стран мира, использующих богатства океана.

Автоматическая информационная сеть не исключает необходимости непосредственного изучения океанских глубин, а наоборот, потребует более активного проникновения человека в толщу океана. Каждый год вступают в строй новые океанографические суда, которые наряду с исследованием глубин могут наблюдать за буй-станциями и обеспечивать их надежную работу.

Кроме стационарных буй-станций, собирающих сведения в толще океана и на его поверхности, работают и подвижные автоматы-разведчики. Одни из них плавают на заданной глубине, другие на определенный срок погружаются на дно. Эти разведчики глубин напоминают батискафы, но вместо людей в их прочной сферической гондоле-батисфере будут находиться приборы-автоматы, собирающие необходимую информацию.

Весь внутренний объем батисферы-автомата, конечно, занят приборами. В особом герметичном ящике находятся аккумуляторные батареи - источники электроэнергии для светильников и электрических приборов. В маленькие иллюминаторы, расположенные по окружности, нацелены киноаппараты. На верхней крышке сферы, над каждым иллюминатором, находится лампа-вспышка, включающаяся синхронно с включением киноаппарата. Съемка начинается автоматически и только тогда, когда в поле зрения иллюминатора попадет какой-либо подводный объект. Включение съемочных аппаратов произойдет по команде гидроакустических приборов, излучатели которых автоматически включаются через определенные промежутки времени.

Если в зоне действия излучателей обнаруживается скопление рыб или планктона либо появляются одиночные, но достаточно крупные представители глубин, - включаются светильники и происходит съемка. Другие излучатели ультразвука и специальные лампы приманивают обитателей глубин, и те невольно "позируют" перед объективом съемочных аппаратов. Кроме излучателей, снаружи на нижней полусфере могут быть установлены приемники шума; эти своеобразные микрофоны моря улавливают даже неслышимые звуки морских глубин, усиливают их и записывают на магнитофонную ленту. Внутри сферы может быть и любая другая научно-исследовательская аппаратура для регистрации, например, скорости глубинных течений, температуры и солености воды, силы тяжести, магнитного поля и радиоактивности воды.

Дрейфующий автоматический разведчик глубин

В сфере во всех случаях должен быть и радиопередатчик. Когда автомат всплывает на поверхность, в эфир начинают поступать опознавательные сигналы, по которым океанографическое судно обнаруживает всплывший автомат. Все приборы разведчика-автомата связаны с общим координирующим устройством, которое синхронизирует работу приборов и позволяет фиксировать время выполнения съемок, записей шума и других измерений. Таким образом, при расшифровке всех сведений, записанных приборами, будут известны последовательность, место и время выполнения всех измерений и записей, что очень важно для воссоздания полной картины явлений, зафиксированных подводным разведчиком.

Стационарным и дрейфующим батискафам-автоматам ненужны двигатели для самостоятельного перемещения в толще воды; они погружаются на дно океана или на заданную глубину под действием силы тяжести груза - якоря и всплывают, когда этот якорь будет автоматически отдан. Батискафы-разведчики, опускаемые на дно океана, должны иметь более тяжелые якоря, способные удержать их на месте в течение всего срока, заданного программой работ; Вес плавающих по течению батискафов рассчитывают таким образом, чтобы они могли погрузиться на заданную глубину в сферу действия исследуемого течения. Подхваченный силой течения, такой батискаф-разведчик будет плыть в соответствующем направлении, накапливая нужную информацию.

Пребывание разведчика-автомата под водой практически ограничивается только емкостью аккумуляторов и уже сейчас достигает нескольких месяцев.

Время нахождения на глубине может быть задано заранее с помощью часового механизма или запрограммировано, как и вся работа автомата. Когда автомат поднимут на борт океанографического судна и вскроют сферу, ученые получат записи разнообразных сведений, произведенные на всем пути движения батискафа в течение продолжительного времени. Такие записи имеют огромный научный и познавательный интерес, а киносъемки и магнитофонные ленты послужат материалом для создания озвученных кинофильмов о глубоководном мире.

Для получения сведений о геологии и структуре дна, для подъема образцов грунта, минералов и рудных образований, рассеянных на поверхности дна, должны быть созданы особые разведчики глубин. Среди них могут быть аппараты, способные передвигаться по морскому дну на гусеничном ходу или, подобно вертолетам, парить в гидросфере над поверхностью дна. Очевидно, до тех пор, пока не создадут автономные малогабаритные тепловые или какие-либо иные двигатели, способные работать в глубинах океана, для движения аппаратов и приведения в действие всех их рабочих органов будут использовать электродвигатели. Энергию к электродвигателям можно подавать по кабелю от электростанции, расположенной на надводном или подводном судне.

Донная станция

Напомним, что и такие аппараты - уже не фантазия, а реальность; о некоторых из них мы рассказывали в предыдущих главах. Важно добиться повышения надежности и удешевления автоматов, а главное, сделать так, чтобы все они служили мирному исследованию глубин, а не военным целям.

Самоходный автомат-разведчик может выполнять исследования на любых глубинах, но радиус его действия ограничен длиной гибкого кабеля, по которому не только подаются электроэнергия и команды управления, но и поступают "донесения" из океанских глубин. По мере погружения аппарата и удаления его от судна-базы кабель сматывается с барабана, но как только расстояние сократится, барабан вновь наматывает его.

Подводный разведчик должен иметь механические руки - манипуляторы, которые будут управляться с базы или работать по заданной программе. Механические руки могут брать на дне океана нужные пробы и выполнять другие "поручения".

Если на дне океана встретится какое-либо препятствие, включатся гребные винты, которые осторожно перенесут машину через подводные скалы и ямы. В ее носовой части смонтированы телевизионные камеры, мощные прожекторы-фары, киносъемочные аппараты и датчики гидролокаторов. Эти приборы позволят оператору, находящемуся на судне у пульта управления, подробно рассматривать исследуемые участки дна океана, направлять движение и руководить всей работой подводного разведчика.

В случае аварии машина-разведчик с помощью троса и лебедки может быть поднята на борт судна.

Имея в своем распоряжении десятки и сотни аппаратов-разведчиков, ученые смогут проводить широкие исследования океанского дна с целью подробного изучения его рельефа и разведки полезных ископаемых. Автоматизированные разведчики глубин позволят за короткое время собрать полные данные об океанских глубинах для рационального использования скрытых в них богатств.

Сегодня уже создаются такие аппараты, а в ближайшем будущем могут быть построены еще более совершенные, принципиально новые разведчики глубин.

Сейчас для исследования океана применяются главным образом надводные океанографические суда, с успехом используются самолеты, вертолеты и даже искусственные спутники Земли, открывающие широкие возможности для изучения различных свойств поверхности, малых глубин и физических полей всего Мирового океана.

Уже много лет советские спутники передают в метеорологический центр в Москве космические панорамы с пометками "срочно", "штормовые", "всем". Они фиксируют циклоны. В орбиту штормовой погоды попадают оживленные морские и авиационные трассы. За несколько часов спутники видят и передают в метеорологический центр панорамы о состоянии поверхности трех океанов и атмосферы над ними.

Современные средства позволяют океанографам получить огромную информацию о всех явлениях и процессах, протекающих в Мировом океане. Однако один только сбор данных принесет мало пользы, если не будет разработана система их накопления, обработки и распространения. В наш век электронно-вычислительных машин и систем передачи информации эта проблема успешно разрешается.

Если ты хочешь окунуться в мир наслаждения, посети сайт спутниц https://kolomna.indi-hub.com и познай настоящую страсть. | Желаешь познакомиться с красотками? Посети https://nsk.inditok.info и получи самые яркие эмоции!