Опасность на каждом шагу

Нет ничего удивительного в том, что изучение глубин океана сопряжено с опасностями, - они часто сопутствуют проникновению человека в неизведанное. Конечно, их желательно по возможности предвидеть.

Мировой океан не случайно сравнивают с космосом. Американский космонавт Скотт Карпентер, проработав около месяца в подводной лаборатории "Силаб-2", сказал, например, что морские глубины даже враждебнее человеку, чем космос [15]. Выход в космос и погружение на предельную глубину океана человек совершил практически одновременно. В обоих случаях потребовалось решение проблемы жизнеобеспечения человека в необычных для него условиях. Акванавт изолирован от привычного мира гигантской толщей воды с огромным гидростатическим давлением, и ему угрожает не меньшая опасность, чем космонавту, окруженному беспредельным пространством вакуума. На большой глубине погружения малейшее нарушение герметичности прочного корпуса аппарата может оказаться роковым.

Существенное воздействие на поведение подводного аппарата оказывают слои морской воды с резким различием плотности. При прохождении их границы аппарат подобно самолету, попавшему в "воздушную яму", может потерять плавучесть и неожиданно провалиться в глубину, как это и случилось с американским аппаратом "Алюминаут". В 1966 г. в районе устья р. Коннектикут он внезапно с нарастающей скоростью пошел вниз. Замедлить падение не помогли ни продувка балластных цистерн, ни включение вертикальных винтов. Для избежания удара о грунт экипаж был вынужден сбросить аварийный балласт. Причиной происшествия явилась сильно опресненная вода, которая "утяжелила" аппарат на целых полторы тонны.

Океан состоит из большого числа почти однородных слоев, на границе которых свойства воды (температура, соленость, плотность и пр.) и даже скорость подводных течений могут меняться скачком [25, 28]. Уместно напомнить, что этот скачок изменения плотности мог быть причиной трагической гибели атомной лодки "Трешер".

Определенную опасность для аппарата представляют глубинные течения и внутренние волны.

Глубинными могут стать, например, нижние слои мощных поверхностных течений. Так, к северо-востоку от мыса Хаттерас течение Гольфстрим (здесь ширина его составляет около 50 км) все больше и больше уходит в глубину, а скорость его изменяется от 220 см/с на поверхности до 15 см/с на глубине 1500 м. В районе подводного плато Блейк течение, по-видимому, касается дна. Картина осложняется системой подводных потоков, которые образуют противотечение, отходящее от плато Блейк в южном направлении [28].

В экваториальной Атлантике поверхностные воды текут с востока на запад (Северное пассатное течение), а на глубине 200-600 м существует противотечение, направленное с запада на восток (течение Ломоносова). Эта "подводная река" в океане шириной до 200 км непрерывно извивается, меняя свое положение.

Сведения о глубоководных течениях еще очень скудны, но точно установлено, что скорость и направление течений в пределах столба воды могут широко колебаться. Это необходимо учитывать (например, при эксплуатации глубоководных буксируемых аппаратов) [67]. Скорость подводных течений обычно не более узла, но известны течения со скоростью 10 уз и выше.

Внутренние волны создаются, например, благодаря постоянно существующему в океане расслоению воды по плотности или в результате отражения мощного придонного течения от склона подводной возвышенности. Они отличаются от поверхностных волн значительно большими амплитудой и периодом. Если на поверхности океана штиль, то это еще не значит, что и в глубине все спокойно. Там могут бушевать в это время настоящие штормы с волнами, амплитуда которых доходит до нескольких сотен метров. Как и обычные волны, они растут, а потом обрушиваются, вызывая турбулентные вихревые потоки. Но только период их составляют десятки минут и даже часы [25].

Другую опасность для плавания аппаратов представляют мутьевые потоки - кратковременные движения больших масс осадочных пород. Это довольно обычное явление. Они скатываются с шельфа по континентальному склону со скоростью до 10 миль в час, сметая все на своем пути. Такой поток может быстро увлечь за собой аппарат, вызвав тем самым аварию или, еще того хуже - "похоронить" аппарат под толстым слоем ила. Мутьевые потоки в океане достигают гигантских размеров, превосходя по движущейся массе такие реки, как Миссисипи.

Один из таких потоков наблюдал, например, экипаж аппарата во время экспедиции по исследованию шельфа. Он так передает свои впечатления. Дно шельфа было покрыто толстым слоем ила. Обследуя грунт, участники экспедиции обнаружили естественные желоба на материковом склоне. Предположили, что они могли быть выработаны спускающимися с шельфа осадками. Проверить эту гипотезу решили экспериментально - вызвать искусственный подводный иловый поток. С этой целью посадили аппарат на один из крутых склонов, и он столкнул большую толщу ила. Устремившись вниз, она вызвала движение новых илистых отложений на склоне, и вскоре мощный поток ринулся в бездну. Картина была страшная. Черная пелена мутного облака окутала место "илопада". Попытались взять у края илового потока пробы воды, но не смогли - нервы не выдержали. Представьте себе полный мрак, который бессильны пробить мощные светильники аппарата, и где-то под ним ревет мутьевая лавина. Такие лавины очень опасны [24].

Дно океана... Оно совсем рядом, но мы знаем о нем немногим больше, чем о поверхности Луны.¹ Почти любое прикосновение к нему - откровение и на больших глубинах, и даже на шельфе. Много загадок хранят каньоны шельфа. Вот, например, одна из них. В курортной зоне было замечено, что море "съедает" пляж, унося до несколько миллионов тонн песка в год, и все ближе подходит к курортным постройкам. Высказывалось мнение, что в этом виновны каньоны, и что особенно "ненасытен" один из них, ближе остальных расположенный к берегу и получивший название "Акула".

¹ (Индийский океан изучает не более Луны, - считает, например, Артур Кларк, известный писатель и океанолог, поселившийся на Цейлоне и посвятивший изучению этого океана многие годы.).

Для изучения режимов каньонов был направлен подводный аппарат. Первая встреча аппарата с "Акулой" произошла внезапно для экипажа. На глубине 250 м на склоне шельфа неожиданно возникла граница светлого и черного - перед аппаратом резко вниз шел обрыв с неровными верхними краями. Дно каньона спускалось ступенями и местами так быстро уходило из-под аппарата, что он вынужден был погружаться вертикально. По курсу вырастали отвесные стены, иногда образуя карнизы. Аппарат маневрировал, задерживался для их обследования и опускался дальше, включая то вертикальные, то лаговые винты.

Экспедиция подтвердила версию о прожорливости "Акулы". Этот каньон затягивает в свою утробу все, что уносят волны с берега Пицунды [1, 23].

Известно, что в тайны морских каньонов стремятся проникнуть ученые многих стран, но информация от их усилий, как они сами это считают, пока незначительна [46]. А подводные каньоны иногда так велики, что могут свободно вместить, например, североамериканский Гранд-Каньон.

Особое мастерство и выдержка в управлении аппаратом требуются от экипажа при обследовании дна океана со сложным рельефом. Вот как, примерно, передает свои впечатления экипаж французского батискафа "Архимед" о маневрировании в рифтовой долине Срединно-Атлантического хребта.

"Первым заметил дно Фробервиль. Перед нами отвесная стена, смотри! - крикнул он. - Вижу, - отвечает Ле Пишон-Голос выдает волнение ученого. Еще бы! Перед его глазами то самое рифтовое дно, которое он силился представить себе в течение многих лет... Перед океанавтами вырисовывается гигантский каскад лавы, сбегающей с почти вертикального склона и словно внезапно застывшей под взмахом волшебной палочки... У подножия склон менее крут - 40 или 50 градусов. Осторожно, сантиметр за сантиметром, Фробервиль уравновешивает на нем днище батискафа... Раздается неприятный скрежет обшивки... Никак не выбрать удобного положения. Поверхность очень крута. Надо сниматься... Фробервиль сначала пытается подняться только на винтах. Безуспешно! Приходится сбрасывать балласт. После трех попыток оторваться от грунта становится очевидным, что подъем не получается. Фробервиль дает задний ход и сбрасывает новую порцию балласта. На этот раз удачно. Оторвались! "Архимед" поднимается, раздается скрежет... У Фробервиля брови заплыли потом, а колени стали свинцовыми... Снова царапнуло... На какое-то мгновение батискаф словно застопорил ход, и облако ила заволокло иллюминаторы. Затем резкий толчок... Батискаф свободен. Ле Пишон записывает наблюдения... "Обшивкой задели дно. Передо мной захватывающее зрелище. Постоянно скрежещет обшивка батискафа... Нас прибило течением к скале. Фробервиль не может оторваться... Выбрался! Снова движемся... Глубина 2502 метра. Я своего места не уступил бы и за целое царство! Величественная фронтальная полоса выхода лавы, только-только образовавшаяся... Ни одной пяди ровной площади, вертикальные стены, пропасти, чудовищные нагромождения лавы. Что ни метр, то схватка со скалой. Это не судовождение, а альпинизм!" [2, с. 113-117].

Но океан это не только подводные горы, рифты и каньоны, подводные течения и мутьевые потоки, скачки плотности и чудовищные гидростатические давления. Это еще и огромный мир, заселенный на всех глубинах (когда батискаф "Триест" находился на дне Марианской впадины, у его иллюминаторов появилась рыба, похожая на камбалу, длиной около 30 см). Океан заселен, и встреча аппаратов с его обитателями не всегда безопасна. Неприятной, например, оказалась встреча небольшого обитаемого аппарата "Элвйн" (6,6 м) с громадной меч-рыбой (2,45 м). Достигнув дна на глубине 610 м у берегов Флориды, аппарат потревожил животное, отдыхавшее на песчаном грунте. По-видимому, рыба обладала "скверным характером". Она, ни секунды не медля, стремительно атаковала аппарат. Меч пронзил внешнюю полистироловую оболочку легкого корпуса и застрял в ней, не повредив, к счастью, проходящий рядом электрический кабель. Сильный удар меча вызвал тревогу экипажа, тем более, что сработал детектор течи (как выяснилось впоследствии - ложно), и было проведено экстренное всплытие. По-видимому, рыбу привлек свет иллюминатора - удар был нацелен явно на него.

Аналогичное нападение совершила меч-рыба на аппарат "Бен Франклин" на глубине 282 м при плавании его в течении Гольфстрим¹. Как и в первом случае, поврежденным оказался легкий корпус. Оператор заметил меч-рыбу через иллюминатор. Вначале она металась из стороны в сторону в районе светящегося иллюминатора, а затем пошла на него в атаку, но попала на 15-20 см ниже - в легкий корпус. Удар о корпус был отчетливо слышен. Пока второй оператор готовил кинокамеру, меч-рыба исчезла.

¹ (В 1969 г. аппарат "Бен Франклин" под командованием Ж. Пикара погрузился в воды Атлантического океана вблизи Флориды, на глубине в среднем около 400 м вместе с Гольфстримом пересек весь Бермудский треугольник и почти достиг берегов Новой Англии.)

По мнению Ж. Пикара, конструктора аппарата "Бен Франклин", удар меч-рыбы (вес ее достигает 100 кг, а скорость движения при атаке-10 м/с) не опасен для акрилового иллюминатора аппарата. К такому же выводу пришли специалисты Вудс-Холлского океанографического института США, владельца аппарата "Элвин", проведя серию экспериментов в бассейне по определению прочности акриловых иллюминаторов при эквивалентных ударах.

Потенциальную опасность для аппаратов представляет возможное столкновение их и с другим, наиболее крупным обитателем океана. С подводными лодками это уже было: 5 октября 1959 г. атомная подводная лодка США "Сидрэгон" столкнулась в подводном положении с китом, повредив при этом винт и гребной вал.

Можно продолжить рассказ о том, что ждет аппарат в необъятных подводных просторах океана, с чем еще суждено ему встретиться. Однако пора перейти к рассмотрению конкретных аварий.