Podmorskie głębiny budziły nie tylko lęk, ale także ciekawość od czasu, gdy pierwszy człowiek stanął nad brzegiem morza. Bezmiar oceanów pobudzał wyobraźnię i kusił tajemniczością.
W końcu ludzie wyruszyli w dalekie, morskie podróże na kruchych statkach, odkrywając nowe lądy i kreśląc mapy. Jednak świat ukryty pod wodą pozostawał tajemnicą aż do początków XX wieku, gdy Szwajcar August Piccard opracował i zbudował pierwszy na świecie batyskaf.
Pierwsze próby budowy batyskafu
August Piccard opisał pierwszy batyskaf już na początku lat trzydziestych dwudziestego wieku. Niestety z powodu braku odpowiedniej technologii projektu nie udało się zrealizować. Jednak prace nad pancerną komorą, mogącą wytrzymać ogromne ciśnienie, jakie panuje pod wodą, pomogły Piccardowi w konstrukcji balonu stratosferycznego.
W roku 1931 wysłał on balon, który wyniósł na wysokość ponad piętnastu kilometrów opancerzoną komorę wypełnioną instrumentami naukowymi. Dokonano wówczas wielu niezwykle ważnych pomiarów i obalono całą masę mitów na temat ziemskiej stratosfery.
Do konstrukcji batyskafu Piccard wrócił pod koniec lat trzydziestych i wszystko wskazywało na to, że uda mu się wysłać pierwszą skonstruowaną przez człowieka maszynę w morskie głębiny. Niestety także i tym razem projekt został niedokończony ze względu na wybuch II Wojny Światowej.
Pierwszy w pełni sprawny batyskaf powstał dopiero w roku 1948 we Francji. Piccard, pod patronatem Francuskiej Marynarki Wojennej wykonał kilka udanych zaburzeń. Batyskaf ten nosił nazwę NFRS2 i choć projekt okazał się sukcesem, pomysł zarzucono.
Trieste pierwszy działający batyskaf i początek podmorskiej przygody
Batyskaf Trieste został zbudowany w roku 1953. Zwodowano go na wodach Morza Śródziemnego i tam też wykonano wiele udanych zejść na naprawdę duże głębokości. Augustowi Piccardowi udało się zaszczepić ciekawość i pasję synowi. Jacques Piccard pracował razem z ojcem nad ulepszeniami Trieste, w której jako pierwszy zanurzał się i badał dno Morza Śródziemnego, a ostatecznie opadł na samo dno Rowu Mariańskiego.
Badania Piccardów nie tylko powiększyły naszą wiedzę na temat morskich głębin, ale otworzyły wiele zupełnie nowych dziedzin nauki. Niektóre z nich do dziś są w powijakach.
Batyskaf czym jest i do czego służy
Batyskafu nie można porównywać z łodziami podwodnymi, których rozwój jest dużo bardziej spektakularny i niezwykle szybki. Tak to już jest, że my ludzie dużo sprawniej konstruujemy broń aniżeli instrumenty naukowe.
Najważniejszą różnicą pomiędzy batyskafem a łodzią podwodną jest głębokość, na jakiej oba urządzenia operują. Gdy przeciętne łodzie podwodne potrafią zanurzyć się niewiele więcej niż na kilkaset metrów pod powierzchnię wody, dla batyskafu jest to dopiero rozgrzewka. Ze względu na nieprzyjazne środowisko, w którym urządzenie zmuszone jest pracować, jego konstrukcja musi być odporna na ogromne ciśnienie oraz nagłe zmiany temperatury.
Kabina załogi w batyskafie
Niemal wszystkie batyskafy składają się z dobrze zabezpieczonej kabiny załogi statku oraz całej masy pływaków, zbiorników balastowych, instrumentów naukowych oraz manipulatorów pozwalających na interakcję z otaczającym batyskaf środowiskiem.
Ogromne ciśnienie panujące na dużych głębokościach, wymusza wytrzymałą konstrukcję batyskafu, a zwłaszcza tej jego części, w której przebywa załoga. Najczęściej jest to kabina w kształcie kuli. Kształt ten wybrano nie bez przyczyny, jest on najbardziej odporny na ściskanie. Pierwsze kabiny batyskafów odlewane były lub wykuwane z jednolitego bloku stali dobrej jakości.
W konstrukcji przedziału załogi, który opada na ogromne głębokości, ważna jest nie tylko wytrzymałość materiałów, ale także elastyczność i odporność na wszelkie zachodzące, wraz z powiększającą się głębokością, zmiany środowiska. Dlatego też z czasem zrezygnowano z łączenia poszczególnych elementów batyskafu nitami, a zastąpiono je specjalnymi klejami i próżniowym spawaniem.
Prawa fizyki oraz wciąż niedoskonała technologia nie pozwalają na budowę kabin głębinowych o dużych rozmiarach. Zatem te, które stosuje się w dzisiejszych urządzeniach, są stosunkowo małe i pozwalają zabrać na pokład zaledwie dwóch lub trzech członków załogi.
System pływaków oraz inne urządzenia w batyskafie
Najważniejszą częścią batyskafu, poza kabiną załogi oczywiście, jest system pływaków i zbiorniki balastowe. To dzięki tym urządzeniom, batyskaf jest statkiem podwodnym, a nie kamieniem rzuconym w morskie fale.
Pływaki montowane na batyskafach pozwalają maszynie uzyskać odpowiednią wyporność, a zbiorniki z balastem umożliwiają zanurzanie się lub wynurzanie zgodnie z potrzebami. Dodatkowo batyskaf wyposażony jest w silnik elektryczny, który pozwala mu poruszać się w poziomie. Potrzebny do pracy silnika prąd, pochodzi z wydajnych akumulatorów, zamontowanych w przewidzianym dla nich i opancerzonym przedziale.
Pływaki w statku podwodnym wypełnione są najczęściej benzyną. Jest to ciecz lżejsza od wody, użycie jej pozwala na swobodne unoszenie się maszyny. Poza tym benzyna, jako ciecz nie ulega ściskaniu, czyli nie zachodzi różnica ciśnień pomiędzy zbiornikiem a otaczającą go masą wody. Dzięki temu osprzęt montowany dookoła pancernej kabiny załogi może być mniej masywny.
Środowisko, w którym pracują batyskafy
W najgłębszych miejscach ziemskich oceanów ciśnienie, jakie muszą wytrzymać wysyłane tam przez ludzi maszyny, osiąga ponad tonę na centymetr kwadratowy powierzchni.
Rów Mariański najgłębsze miejsce na świecie i wyzwanie dla badaczy
Rów Marjański przypomina ogromny kanion na dnie Oceanu Spokojnego. Stanowi on połączenie dwóch płyt tektonicznych – pacyficznej i filipińskiej. Nazwę Rów Mariański zawdzięcza leżącym kilkaset kilometrów dalej Marianom – grupie wysp w Mikronezji.
Rów Mariański jest najgłębszym miejscem na ziemi. Jego głębokość sięga jedenastu kilometrów pod powierzchnię morza. Aby wyobrazić sobie, jaka to głębokość, wystarczy uświadomić sobie, że najwyższy szczyt na ziemi, czyli Mount Everest ma wysokość niespełna dziewięciu kilometrów.
Długość całkowita Rowu Mariańskiego to ponad dwa i pół tysiąca kilometrów, a szerokość maksymalna niemal siedemdziesiąt kilometrów. Niezwykłe jest to, że łatwiej jest wysłać ludzi w przestrzeń kosmiczną niż na dno tego przedsionka piekieł.
Nowoczesne batyskafy
Nowoczesne batyskafy służą już nie tylko do badań podwodnych, ale wykonują przeróżne prace na dużych głębokościach.
Przykładem są dwie amerykańskie maszyny: Alvin oraz Aluminaut. Oba batyskafy potrafią zanurzać się do głębokości około 4000 metrów. Alulminaut posiada dodatkowo precyzyjne, mechaniczne ręce oraz inne urządzenia i manipulatory pozwalające mu na wykonywanie nawet skomplikowanych prac na dużych głębokościach. Dzięki pracy obu tych maszyn udało się wydobyć z głębokości niemal kilometra bombę atomową, upuszczoną przypadkowo przez amerykański samolot.
Jednym z najnowocześniejszych batyskafów obecnie jest Deepsea Challenger, w którym James Cameron opuścił się na dno najgłębszej części Rowu Mariańskiego.
Deepsea Challenger to nieduży statek podwodny, mogący zmieścić na pokładzie tylko jednego pilota. W roku 2012 opadł on na dno najgłębszej części Rowu Mariańskiego zwanej Głębią Challengera. Cameron spędził na dnie największej ziemskiej głębiny niemal trzy godziny.
Batyskaf Camerona to w zasadzie stalowa kula o średnicy niewiele większej niż 1 metr i ścianach grubych na 64 milimetry. Cały statek ma długość ponad 7 metrów i waży prawie 12 ton.
By osiągnąć głębokość 11 kilometrów Deepsea Challenger potrzebował dwóch i pół godziny. Wynurzenie zajęło mu siedemdziesiąt minut. Podczas wyprawy, dzięki świetnej jakości zamontowanych na zewnątrz batyskafu kamerom i czujnikom, po raz pierwszy i ostatni jak na razie, ludzie zobaczyli dno Rowu Mariańskiego.
Oczywiście powstaje mnóstwo maszyn, które potrafią nurkować na mniejsze lub większe głębokości. Na zdjęciu powyżej widać prezydenta Rosji, który cieszy się pływaniem jednym z rosyjskich batyskafów, używanych do badań dna morskiego na niewielkich głębokościach.
Przyszłość podmorskich badań
Są naukowcy, którzy twierdzą, że zejście ludzi pod wodę okaże się naszą nieuchronną przyszłością. Już teraz trwają prace nad stacjami badawczymi, a nawet nad pierwszymi osiedlami mieszkalnymi, znajdującymi się pod wodą.
Ilość ludzi na ziemi wzrasta w zastraszającym tempie, a suchy ląd to jedynie 30 procent powierzchni naszej planety. Zagospodarowanie morskich głębin pomogło by nam w pozyskać dodatkowe miejsce do życia.
Choć podwodne miasta to wciąż wizja przyszłości, dziś trwają prace nad nowoczesnymi maszynami, dzięki którym zanurzanie się na coraz większe głębokości stanie się tanie i dostępne dla każdego.
Jeżeli interesuje Was tematyka morska oraz podwodna i wybieracie się do Gdańska, koniecznie odwiedźcie Ośrodek Kultury Morskiej w Gdańsku. Jest to jedno z najnowocześniejszych muzeów w Polsce.
Warto również odwiedzić unikatowe centrum wiedzy i edukacji Hydropolis we Wrocławiu, w końcu wszystko zaczyna się od wody.
Tapeta podróżnicza z głębin oceanu
Dzisiejsze zdjęcie, które trafia do Was jako tapeta, pochodzi z Ośrodka Kultury Morskiej w Gdańsku i przedstawia model batyskafu, w którym najmłodsi mogą przekonać się, jak nieprzyjaznym środowiskiem są głębiny morskie oraz jak bardzo trzeba zabezpieczyć nasze ciała, byśmy mogli zajrzeć pod powierzchnię wody.
Plik do pobrania
Jednocześnie przypominamy o naszym dziale z tapetami podróżniczymi, gdzie znajdziecie więcej fajnych zdjęć oraz sporo ciekawostek przywiezionych z podróży.
Ciekawostki podwodne oraz niezwykłe odkrycia na dnie mórz i oceanów
- Najgłębszym miejscem na ziemi jest Rów Mariański. Ma on głębokość ponad 11 tysięcy metrów.
- Światło słoneczne dociera jedynie do głębokości jednego kilometra pod powierzchnią wody.
- Temperatura na dnie morskich głębin jest niewiele wyższa od zera stopni Celsjusza.
- Ciśnienie panujące w największych głębinach oceanów jest ponad tysiąc razy większe od tego na powierzchni ziemi.
- Pomimo nieprzyjaznego środowiska panującego na dnie oceany, żyją tam zarówno ryby jak i wiele do dziś nie znanych nam gatunków stworzeń.
- Do dziś na dno Rowu Mariańskiego, czyli w najgłębsze miejsce na ziemi, zeszło jedynie troje śmiałków. Byli to: syn konstruktora pierwszego batyskafu Jacques Piccard oraz oficer marynarki amerykańskiej Don Walsh, który mu towarzyszył. Trzecim był słynny kanadyjski reżyser James Cameron, któremu zawdzięczamy takie dzieła jak Terminator, Avatar czy Obcy – decydujące starcie. Niewielu wie, że ten obdarzony niezwykłym talentem i wyobraźnią filmowiec jest również zapalonym oceanografem.
- James Cameron zszedł na dno najgłębszego miejsca na ziemi w jednoosobowym batyskafie o nazwie Deepsea Challenger. Batyskaf ten został zaprojektowany specjalnie po to by mógł zanurzyć się w najgłębsze miejsce Rowu Mariańskiego, jakim jest Głębia Challengera.
- James Cameron do dziś jest jedynym człowiekiem, który spędził trzy godziny na dnie Rowu Mariańskiego w samotności.
- Morza i oceany stanowią 70 procent powierzchni naszej planety.
- Najdłuższy szczyt górski – Grzbiet Gakkela znajduje się pod powierzchnią wody Oceanu Arktycznego.
- Algi morskie wytwarzają większość tlenu, którym na co dzień oddychamy.
- Największym oceanem jest Ocean Spokojny.
- Na Oceanie Spokojnym znajduje się ponad 25 tysięcy wysp.
- Dzięki niefrasobliwości ludzie do mórz i oceanów co roku trafia blisko 9 milionów ton śmieci.
- Mieszkańcy głębin morskich są tan nam obce, że równie dobrze mogłyby pochodzić z innej planety. Na przykład pewne gatunki ośmiornic mają niebieską krew, a do tego są jednymi z najinteligentniejszych zwierząt na ziemi.
Najgłębsze miejsca na świecie
- Najgłębszą jaskinią świata jest jaskinia Veriovkina w Abchazji. Ma ona głębokości 2204 metrów.
- Najgłębszy krater wulkaniczny na ziemi to leżący na Islandii Thrihnukagigur. Jego głębokość to 213 metrów.
- Najgłębsza kopalnia świta to Mponeng Gold Mine. Sięga ona w głąb ziemi na głębokość ponad 4000 metrów.
- Najgłębsze jezioro świata to Bajkał na Syberii. Jego głębokość to 1637 metrów.
- Najgłębsze miejsce pod lodem leży na Antarktydzie i sięga na głębokość 2555 metrów.
- Największa głębokość na jaką zszedł człowiek wyposażony w akwalung to 332 metry.
- W Polsce jednym z miejsc, w którym można zejść pod ziemię na głębokość ponad 130 metrów, jest kopalnia soli w Wieliczce.
