Файл: Боровиков П.А. Человек живет под водой.pdf

рять новый подводный дом. Главное качество лабора­ тории, по их мнению, должно было заключаться в ее постоянной готовности к работе в течение длительного времени — месяцев и даже лет. Биологи намеревались, сменяя экипажи прямо под водой, организовывать такие наблюдения и ставить такие опыты, проведение которых традиционными водолазными методами было бы практически неосуществимо из-за их продолжитель­ ности. Второе не менее важное требование, на котором настаивал Биологический институт, состояло в обеспе­ чении максимальной безопасности экипажа.

В условиях Северного и Балтийского морей эти два требования означали прежде всего, что новая лабора­ тория должна была обладать полной автономностью в течение по крайней мере одного месяца. «Гельго­ ланду» предстояло работать в не защищенных берегами районах с неустойчивой погодой, частыми штормовыми ветрами и сильным волнением. Если бы разработчики лаборатории ориентировались на обеспечение с судов, задача не была бы решена. Обеспечение подводного дома с берега также существенно снизило бы его возмож­ ности, поскольку районы постановки оказались бы резко ограниченными.

Как же сумели выйти из затруднительного положе­ ния создатели «Гельголанда»?

Внешне подводная лаборатория похожа на своего предшественника «БАХа». Цилиндрический корпус диа­ метром 2,5 м и длиной 9 м покоится на четырех расто­ пыренных ногах, сделанных из труб большого диаметра и присоединенных фланцами к корпусу и опорному лафету. Последний выполнен в виде бункеров, запол­ ненных чугунным балластом. Благодаря этому центр тяжести всей конструкции сильно сдвинут вниз и стоя­ щий на грунте подводный дом обладает очень хорошей устойчивостью.

Лаборатория снабжена развитыми цистернами водя­ ного балласта. Впуская воду внутрь полых ног и вы­ качивая ее за борт, можно очень точно изменять вели­ чину остаточной плавучести дома, регулируя про­ цессы автономного погружения и всплытия. Большие цилиндрические баки по бортам лаборатории после их заполнения обеспечивают усилие прижима к грунту ни много ни мало — 16 т.

путем — в патронах с жадно поглощающим влагу обез­ воженным силикагелем. Эти патроны вмонтированы в общий канал принудительной циркуляции дыхатель­ ной смеси. Корпус лаборатории теплоизолирован по­ крытием из пенопласта, нанесенного не на внутреннюю, как это до сих пор делалось, а на наружную поверх­ ность обшивки корпуса во избежание загрязнения ат­ мосферы нежелательными примесями.

Контроль за работой систем жизнеобеспечения осу­ ществляется по дублированным приборам, сосредото­ ченным на пульте управления дома; кроме того, само­ писцы непрерывно регистрируют состав и чистоту атмо­ сферы и параметры микроклимата — температуру, влажность, давление. В эксперименте 1969 г. показания контрольных приборов передавались акванавтами на берег несколько раз в день по радио; ночью же дежур­ ный береговой вахты наблюдал за приборами «Гель­ голанда» по телевидению.

Непосредственно в доме сосредоточены двухнедель­ ные запасы всего необходимого: баллоны с кислородом, сжатым воздухом и азотом, пищевые продукты. Имеются также две аккумуляторные батареи, способные обеспе­ чить функционирование систем, разумеется, «на голод­ ном пайке». В первом эксперименте снаружи лабора­ тории находился мягкий контейнер с шестью тоннами пресной воды. Чтобы излишне не загромождать подвод­ ный дом, запасы силикагеля и химического поглоти­ теля — всего около 600 кг — также хранились снаружи в маленьком складе, установленном на дне близ ла­ боратории.

Выполнить требование высокой автономности под­ водного дома было бы невозможно без оригинальнейшего элемента комплекса «Гельголанд» — плавучего буя «Фюстхен», окрещенного так в честь своего создателя Фюста, инженера Исследовательского и эксперимен­ тального института воздушных и космических полетов.

Внутри это 16-тонное сооружение очень походит на машинное отделение маленького морского судна. В круглом зале диаметром 3 м установлены дизельгенератор мощностью 15 кВт, два дизель-компрессора, четырнадцать кислородных, азотных и гелиевых бал­ лонов, аккумуляторная батарея, мощный вентилятор, многочисленные вспомогательные насосы. Дизели со­

13 2

храняют работоспособность в течение 1000 ч без ка­ кого бы то ни было обслуживания. Запаса топлива, бункерованного в трюме буя, достаточно для 20-днев­ ной непрерывной работы двигателей. Буй оснащен вся­ кого рода управляющей и защитной автоматикой. Вклю­ чают и выключают агрегаты сами акванавты из под­ водного дома.

Заправочные горловины и штуцера находятся в верх­ ней крышке буя. При известной тренировке не состав­ ляет труда даже при волнении 5 баллов «взять буй на абордаж», чтобы завести с подошедшего судна-заправ­ щика питающие магистрали или высадить техника для осмотра агрегатов.

На церемонии спуска буя на воду в мае 1969 г. ди­ ректор Биологического института Гельголанда профес­ сор Кини назвал его «сердцем» подводной лаборатории. Эксперимент полностью подтвердил обоснованность та­ кого сравнения.

После всесторонних проверок на заводе-изготови- теле к середине июля 1969 г. подводная лаборатория «Гельголанд» была готова к морским испытаниям. Пер­ вое ее погружение состоялось 13 июля на глубину 9 м в бухте Гельголанд. Задачи этого и последующих че­ тырех проведенных здесь же спусков — ознакомление будущих акванавтов с обслуживанием дома и послед­ няя проверка всех систем и устройств перед большим погружением. Все оказалось в порядке, но за день до намеченного срока неожиданно испортился холо­ дильный шкаф. Пришлось перенести дату постановки и заняться ремонтом.

28 июля «Гельголанд» с экипажем на борту, букси­ руемый «Горстом Гартманом», впервые вышел в откры­ тое море и взял курс к юго-восточной оконечности ост­ рова, давшего ему свое имя. В 13 ч 15 мин подводная лаборатория коснулась дна на 23-метровой глубине в трех километрах от береговой базы и в полутора ки­ лометрах от ближайшей суши. Через два часа к дому подключили «пуповину» от обеспечивающего буя. Ла­ боратория стала получать энергию от генератора «Фюстхена».

Конструкторы буя успешно решили весьма сложную задачу, создав прочный и в то же время достаточно эластичный шестидесятидвухметровый фал диаметром

13 3

около 10 см, объединяющий в одной пластиковой оболочке 16 кабелей, шлангов и трубопроводов. По этому фалу подавалось напряжение в силовую электри­ ческую сеть «Гельголанда», проходили сигналы радио­ телефонной и телевизионной связи и сигналы управле­ ния агрегатами буя. Через гибкие нейлоновые трубо­ проводы фала в баллоны дома перепускался сжатый до 150—200 атм воздух, подавался в отсек кислород. По шлангу пополнялся бортовой запас пресной воды, нагнетаемой с судна-заправщика через горловину буя. Сложной была и подвеска фала: система буйков и гру­ зов, укрепленных на нем, придавала ему форму «лебе­ диной шеи» — в таком виде, по мнению разработчи­ ков, фал наиболее успешно противостоял воздействию течения и постоянных рывков со стороны плясавшего на волнах «Фюстхена».

Эксперимент «Гельголанд-1» длился в течение 22 су­ ток. За это время в подводной лаборатории сменились три экипажа исследователей, и лишь один акванавт — биолог Петер Ядке — пробыл на дне с начала и до конца погружения, т. е. 550 ч. Именно он стал главным объ­ ектом физиологической части программы.

Эксперимент «Гельголанд-1» преследовал троякую цель.

Физиологи должны были проверить в реальных морских условиях результаты своих предшествующих камерных опытов и получить собственную информацию, касающуюся медико-психологического аспекта жизни под водой. Важным и новым было то обстоятельство, что глубина постановки подводного дома впервые приблизилась к границам применимости азотно-кис­ лородных дыхательных смесей, которые, как полагают, можно использовать до глубины 30—35 м. Хотя корпус лаборатории в принципе позволял проводить поста­ новки на глубину до 100 м, по-видимому, руководи­ тели программы решили сначала всерьез освоить го­ раздо более дешевый и не менее полезный с научно-ме­ тодической точки зрения азотно-кислородный диапазон.

Большая задача стояла и перед технической группой эксперимента. Инженерам предстояло проверить, как будут функционировать многочисленные системы и устройства дома и буя обеспечения. Важно было также понять, насколько полезными окажутся новшества,

134

призванные повысить безопасность экипажа подводной лаборатории. Если с обитателем подводного дома случится несчастье, то для его немедленной эвакуации па поверхность можно воспользоваться одноместной транспортирующей барокамерой, стыкующейся с де­ компрессионным отсеком лаборатории. Предусматри­ вались свободное всплытие капсулы на поверхность и дальнейшая транспортировка ее на берег обеспечиваю­ щим судном или вертолетом. Другое новшество — двух­ местное подводное убежище, похожее на эскимоссьую иглу; оно было установлено в 38 м от дома на биологи­ ческом полигоне. Акванавт мог зайти в него в случае отказа дыхательного аппарата или просто чтобы от­ дохнуть, переговорить по телефону с лабораторией.

Наконец, значительная часть рабочего времени ак­ ванавтов отводилась на исследования морской биологии.

Характеризуя многолетнюю перспективную про­ грамму Биологического института, командир третьего экипажа эксперимента «Гельголанд-1» Карл Ганс Шу­ ман выделил четыре основных направления будущих исследований из подводной лаборатории.

Первое направление — комплексное; его цель — заложить основу всех дальнейших работ. Оно включает прежде всего изучение гидрологических характери­ стик среды, таких, как температура, соленость, осве­ щенность, течение, их изменчивость в пространстве и во времени. Подводная лаборатория позволяет орга­ низовать тонкие, длительные и бесперебойные измере­ ния. Информация, передаваемая с установленных на полигонах датчиков, может автоматически регистри­ роваться и обрабатываться смонтированной в доме аппаратурой.

Взаимоотношения в животном мире океана основаны на тех же законах, что и в биосфере сухопутной части планеты. Хищники поедают неплотоядных (а зачастую и себе подобных), травоядные уничтожают раститель­ ность, большие проглатывают маленьких, маленькие — мельчайших. Проследить в деталях пищевую цепь в океане, понять законы, управляющие ее динамикой, изучить взаимоотношение каждого ее звена с изменчи­ вой неживой средой — одна из важнейших задач гидро­ биологии. К ее разрешению можно приблизиться, изу­ чая планктон, состоящий из множества мелких живых

135

организмов, включая молодняк многих видов морских обитателей, в том числе рыб, ракообразных и т. д. Важно также исследовать закономерности в образова­ нии и распределении неживого материала, находящегося в воде во взвешенном состоянии и постепенно опускаю­ щегося на дно. Этот материал состоит большей частью из органических веществ и, как и планктон, служит основным питанием многим жителям океана.

Второе направление составляют микробиологиче­ ские исследования и исследования микрофауны. Боль­ шей частью неживой органический материал прежде перерабатывается бактериями и только после этого становится пригодным в пищу другим обитателям моря. Экипаж подводного дома может ставить в этой области опыты различной сложности, начиная от количествен­ ного и качественного учета массы бактерий и до экс­ перимента с заселением ими стерильных песчаных полигонов.

Третья область задач, стоящих перед акванавтамибиологами, охватывает экологические исследования сравнительно крупных обитателей дна, таких, как омары и раки-отшельники. Позже надо будет присо­ единить к ним и живущих на дне рыб. Важно понять особенности социального и полового поведения этих представителей живого мира, изучить факторы, влияю­ щие на их размножение, закономерности их расселения и миграции.

Наконец, самое перспективное направление — экс­ перименты по искусственному разведению обитателей океана в их естественной среде. Инкубаторы для заро­ дышей и пещерные города для взрослых омаров, ого­ роженные пастбища для раков-отшельииков, а потом и вольеры для рыб — подобные сооружения станут реальным прообразом будущих подводных ферм. Как будут питаться и размножаться «одомашненные» рыбы и моллюски, как изменится их поведение при более гу­ стой заселенности дна, чем в естественных условиях, как увеличить продуктивность подводных «пастбищ», сможет ли человек когда-нибудь выводить новые «по­ роды» ценных морских обитателей? Масса нерешенных, очень интересных и важных вопросов!

В опыте 1969 г. биологи-акванавты «Гельголанда» сделали лишь первый небольшой шаг в реализации

136

своих грандиозных замыслов. Впрочем, это вполне естественно: главной целью эксперимента была все­ сторонняя проверка нового комплекса. Существенного научного результата можно ожидать лишь в будущем, вероятно, уже совсем недалеком.

Четверка акванавтов первого экипажа — доктор Улиг, биологи Гентиг, Ядке (все из Биологического института Гельголанда) и врач Озер провели под водой 250 ч. Через 11 суток Петер Яцке проводил наверх своих товарищей и на правах гостеприимного хозяина принял пришедших им на смену биолога Гикеля и спортсменаводолаза Платта. Через пять дней их сменили биолог Шуман и специалист по радиоэлектронике Таддей. Наконец 19 августа последняя тройка акванавтов, пройдя на дне двадцатичетырехчасовую декомпрессию, покинула пределы дома. Наглухо задраив люки лабо­ ратории, экипаж всплыл на поверхность: эксперимент «Гельголанд-1» был завершен. Но технические испы­ тания лаборатории на этом не закончились.

За прошедшие три недели пребывания на дне под­ водный дом зарекомендовал себя с самой лучшей сто­ роны. Как сообщалось, все оборудование работало нормально. Неизбежные в любом сложном и серьезном деле мелкие неполадки никоим образом не испортили общую картину. Акванавтам, например, не составило труда примириться с кратковременными перебоями в подаче энергии с буя, вызванными засорением филь­ тров в магистралях подачи топлива к дизелям. Не­ исправности оперативно устранялись, чему немало спо­ собствовали благоприятные погодные условия. Во из­ бежание излишнего риска руководители эксперимента намеренно выбрали летнее время — время наиболь­ шего затишья в неспокойном Северном море.

Теперь покинутому людьми «Гельголанду» пред­ стояло доказать, что и сама лаборатория, и буй обеспе­ чения способны выдержать суровую штормовую зиму, что это подводное жилище пригодно к эксплуатации в течение многих месяцев и, как бы ни свирепствовала непогода на поверхности, в любой момент готово прию­ тить экипаж.

«Гельголанд» выдержал испытание на выносливость. Ураганные штормы осенью и зимой 1969 г. не смогли нанести вред ни безлюдному подводному дому, ни

137

«самому большому навигационному знаку в водах ФРГ — «Фюстхену». 9 апреля 1970 г. в погожие ве­ сенние дни после девятимесячного непрерывного пре­ бывания на дне лаборатория всплыла на поверхность. Интенсивное обрастание, которому подверглись под­ водный дом и буй еще летом 1969 г., почти совсем пре­ кратилось в зимний период. По-видимому, обрастание не будет препятствием для долговременных постановок.

Прошло еще полтора года. Все это время подводная лаборатория провела на берегу. Инженеры и рабочие заводов «Дрегера» полностью отремонтировали «Гель­ голанд» и подготовили его к намечавшемуся на осень 1971 г. второму эксперименту. Выступая на прессконференции в Любеке, профессор Кинн сказал, что строителям подводной лаборатории теперь, как и рань­ ше, можно поставить оценку «отлично», однако столь сложное инженерное сооружение, естественно, по­ требует и дальнейших доработок. Делясь планами на будущее, Кинн сообщил о возникшем у заказчика по­ желании удлинить корпус дома на несколько метров, пристроив мокрый отсек. Это улучшило бы условия для научной работы на борту и снизило бы влажность в доме. В мокром отсеке предполагается также устроить ак­ вариум и проводить наблюдения за живыми объектами, не надевая водолазного снаряжения.

Первоначальные планы на 1971 г. предусматривали два погружения «Гельголанда» — в водах Балтийского и Северного морей. Эксперимент на Балтике был на­ мечен на конец августа—сентябрь. Подводную лабо­ раторию предполагалось установить па сравнительно скромной 10-метровой глубине для проведения техни­ ческих испытаний силами экипажа, составленного из профессиональных водолазов с участием акванавта «Гельголанда-1» Таддея.

Что касается эксперимента в Северном море, то, как сообщалось, мероприятия боннского правительства по экономии средств с целью стабилизации западногерманской марки вынудили отказаться от его прове­ дения. Руководству Биологического института при­ шлось перенести погружение в Северном море на 1973 г. Предполагалось, что в нем примут участие американ­ ские и, возможно, французские акванавты. Это — от­ ветный шаг: в 1970 г. два члена первых экипажей

138

«Гельголанда» Гикель и Гентиг по приглашению аме­ риканцев приняли участие в эксперименте «Тектайт-2», состоявшемся в водах Карибского моря.

ПОДВОДНО-КОСМИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

Программа «Тектайт» — одна из наиболее интерес­ ных и своеобразных программ по длительному пре­ быванию человека под водой. Ее история началась в тот момент, когда специалистов Национального управ­ ления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (НАСА) осенила счастливая мысль: подводная лаборатория — это ведь прекрасный тре­ нажер для имитации условий длительного космиче­ ского полета человека и, более того, условий его пре­ бывания на инопланетной стационарной базе!

В самом деле, для экипажа, живущего на морском дне, очень легко создать обстановку полной изоляции от привычного мира людей. Поток информации сверху может быть либо прекращен вовсе, либо существенно ограничен, как это характерно для экспериментов в космосе. Так же, как и в космосе, жизнь и здоровье человека в большой степени зависят от надежности окру­ жающего его сложного и разнообразного оборудования: условия жизни человека под повышенным давлением искусственной дыхательной смеси предопределяют не­ возможность прямого выхода из подводной лаборатории на поверхность в случае аварии. Наконец, и сама ла­ боратория, и населяющие ее люди погружены в водный мир, во враждебную человеку стихию; по роду работы акванавт-исследователь должен периодически покидать свое жилище и проникать в чуждую среду, используя, как и космонавт, индивидуальные средства жизне­ обеспечения. Таким образом, в подводной лаборатории можно создать достаточно достоверную психическую атмосферу пребывания человека и коллектива люден за пределами родной планеты. Подобной степени ими­ тации не удается достичь ни в одном наземном тре­ нажере.

Есть еще одно немаловажное обстоятельство. Кос­ мический экипаж, поселившийся на чужой планете, будет состоять в основном из ученых-естёственников

13 9