stringtranslate.com

Дипсай Челленджер

Deepsea Challenger (DCV 1) — это 7,3-метровый (24 фута) глубоководный аппарат , предназначенный для достижения дна Бездны Челленджера , самой глубокой известной точки на Земле. 26 марта 2012 года канадский кинорежиссер Джеймс Кэмерон пилотировал аппарат для достижения этой цели во время второго погружения с экипажем, достигшего Бездны Челленджера. [1] [2] [3] [4] Построенный в Сиднее, Австралия , научно-исследовательской и проектной компанией Acheron Project Pty Ltd, Deepsea Challenger включает в себя научное пробоотборное оборудование и 3D-камеры высокой четкости; он достиг самой глубокой точки океана после двух часов и 36 минут спуска с поверхности. [1] [5]

Разработка

Deepsea Challenger был построен в Австралии в партнерстве с Национальным географическим обществом и при поддержке Rolex в рамках программы Deepsea Challenge. Строительство подводного аппарата возглавил австралийский инженер Рон Аллум . [6] Многие из членов команды разработчиков подводного аппарата родом из братства дайверов Сиднея, включая самого Аллума с многолетним опытом дайвинга в пещерах. [7] [ необходима цитата ]

Работая в небольшой инженерной мастерской в ​​Лейххардте , Сидней, Аллум создал новые материалы, включая специализированную структурную синтактическую пену под названием Isofloat, [8], способную выдерживать огромные сжимающие силы на глубине 11 километров (6,8 миль). Новая пена уникальна тем, что она более однородна и обладает большей равномерной прочностью, чем другие коммерчески доступные синтактические пены, но при этом, имея удельную плотность около 0,7, будет плавать в воде. Пена состоит из очень маленьких полых стеклянных сфер, взвешенных в эпоксидной смоле, и составляет около 70% объема подводного аппарата. [9]

Прочность пены позволила конструкторам Deepsea Challenger включить двигатели подруливающих устройств в качестве части инфраструктуры, установленной внутри пены, но без помощи стального скелета для установки различных механизмов. Пена заменяет заполненные бензином баки для плавучести, которые использовались в историческом батискафе Trieste .

Аллум также создал множество инноваций, необходимых для преодоления ограничений существующих продуктов (и в настоящее время разрабатываемых для других глубоководных транспортных средств). К ним относятся масляные двигатели с балансировкой давления; [10] светодиодные осветительные массивы; новые типы камер; и быстрые, надежные проникающие кабели связи, позволяющие осуществлять передачу данных через корпус подводного аппарата. [11] Аллум получил большую часть своего опыта в разработке электронной связи, используемой в погружениях Кэмерона для «Титаника» , во время съемок «Призраков бездны» , «Бисмарка» и других. [11] [12]

Системы питания для подводной лодки обеспечивались литиевыми батареями, которые были размещены внутри пены и хорошо видны через прозрачные пластиковые панели. [13] [14] Системы зарядки литиевых батарей были разработаны Роном Аллумом. [15]

Подводный аппарат содержит более 180 бортовых систем, включая батареи, двигатели, системы жизнеобеспечения, 3D-камеры и светодиодное освещение. [16] Эти взаимосвязанные системы контролируются и управляются программируемым логическим контроллером (ПЛК) от производителя средств управления Opto 22 из Темекулы, Калифорния . [17] [18] [19] [20] Во время погружений система управления также регистрировала глубину, направление, температуру, давление, состояние батареи и другие данные и отправляла их на судно поддержки с трехминутными интервалами [21] через подводную акустическую систему связи, разработанную западноавстралийской компанией L-3 Nautronix. [22] [23]

Ключевые структурные элементы, такие как остов и пилотная сфера, которая несла Кэмерона, были спроектированы тасманийской компанией Finite Elements. [24] Дизайн внутренней части сферы, включая огнестойкость, управление конденсацией и монтаж узлов управления, был выполнен сиднейской консалтинговой компанией по промышленному дизайну Design + Industry. [25]

Панорамный вид Deepsea Challenger. Левая сторона — верхняя часть подлодки.
Панорамный вид Deepsea Challenger. Левая сторона — верхняя часть подлодки.

Технические характеристики

Подводный аппарат оснащен пилотной сферой, достаточно большой для одного пассажира. [26] Сфера со стальными стенками толщиной 64 мм (2,5 дюйма) была испытана на способность выдерживать требуемое давление в 114 мегапаскалей (16 500 фунтов на квадратный дюйм ) в барокамере в Университете штата Пенсильвания . [27] Сфера находится в основании 11,8- тонного (13,0 -коротких тонн ) транспортного средства. Транспортное средство работает в вертикальном положении и несет 500 кг (1100 фунтов) балластного веса, что позволяет ему как погружаться на дно, так и, при освобождении, подниматься на поверхность. Если система сброса балластного веса выходит из строя, запирая судно на морском дне, резервный гальванический сброс предназначен для коррозии в соленой воде в течение установленного периода времени, позволяя подлодке автоматически всплыть. [28] Deepsea Challenger весит менее одной десятой веса своего предшественника, батискафа Trieste , который весит пятьдесят лет ; современный аппарат также несет значительно больше научного оборудования, чем Trieste , и способен на более быстрый подъем и спуск. [29]

Погружения

Ранние погружения

В конце января 2012 года, чтобы проверить системы, Кэмерон провел три часа в батискафе, находясь под водой на австралийской военно-морской верфи в Сиднее. [30] 21 февраля 2012 года тестовое погружение, которое должно было достичь глубины более 1000 м (3300 футов), было прервано всего через час из-за проблем с камерами и системами жизнеобеспечения . [31] 23 февраля 2012 года, недалеко от острова Новая Британия , Кэмерон успешно опустил батискаф на дно океана на глубину 991 м (3251 фут), где он встретился с желтым дистанционно управляемым аппаратом, управляемым с корабля наверху. [32] 28 февраля 2012 года, во время семичасового погружения, Кэмерон провел шесть часов в батискафе на глубине 3700 м (12 100 футов). Колебания в энергосистеме и непредвиденные токи создали неожиданные проблемы. [33] [34]

4 марта 2012 года рекордное погружение [ уточнить ] на глубину более 7260 м (23 820 футов) остановилось, не дойдя до дна желоба Новая Британия , когда проблемы с вертикальными двигателями заставили Кэмерона вернуться на поверхность. [35] Несколько дней спустя, решив техническую проблему, Кэмерон успешно опустил батискаф на дно желоба Новая Британия, достигнув максимальной глубины 8221 м (26 972 фута). [35] Там он обнаружил широкую равнину рыхлых отложений , анемоны , медузы и различные среды обитания там, где равнина встречалась со стенами каньона. [35]

Челленджер Дип

18 марта 2012 года, покинув испытательный полигон в относительно спокойном Соломоновом море , подводный аппарат находился на борту надводного судна Mermaid Sapphire , пришвартованного в гавани Апра , Гуам, проходя ремонт и модернизацию, и ожидая достаточно спокойного океана для совершения погружения. [36] [37] К 24 марта 2012 года, покинув порт на Гуаме несколькими днями ранее, подводный аппарат находился на борту одного из двух надводных судов, которые отплыли от атолла Улити в Бездну Челленджера. [38] [39]

26 марта 2012 года стало известно, что он достиг дна Бездны Челленджера .

Эти два графика показывают спуск и подъем Deepsea Challenger Джеймса Кэмерона во время этого рекордного погружения — время указано в формате UTC , поэтому погружение началось 25 марта и закончилось 26 марта, если использовать время UTC, но если использовать время Гуама, то все погружение произошло 26 марта 2012 года. Оба графика основаны на твитах Пола Аллена, которые он писал в то время, когда следил за ходом погружения с подводного телефона на своей яхте Octopus . [40] Твитов было не так много, как было отправлено, поэтому данных о всплытии не так много.

Спуск, от начала погружения до прибытия на морское дно, занял два часа и 37 минут, что почти в два раза быстрее, чем спуск « Триеста». [41] Часы Rolex, «носимые» на роботизированной руке подлодки, продолжали нормально функционировать на протяжении всего погружения. [42] [43] Не все системы функционировали так, как планировалось во время погружения: посадочные модули с наживкой не были сброшены заранее, поскольку гидролокатор, необходимый для их обнаружения на дне океана, не работал, а проблемы с гидравлической системой затрудняли использование оборудования для взятия проб. [41] Тем не менее, после примерно трех часов на морском дне и успешного подъема, дальнейшее исследование Бездны Челленджера с помощью уникальной подлодки было запланировано на весну 2012 года. [41]

Записи

26 марта 2012 года Кэмерон достиг дна Бездны Челленджера, самой глубокой части Марианской впадины . Максимальная глубина, зафиксированная во время этого рекордного погружения, составила 10 908 метров (35 787 футов). [44] По измерениям Кэмерона, на момент приземления глубина составляла 10 898 метров (35 756 футов). Это было четвертое погружение в Бездну Челленджера и второе погружение с экипажем (максимальная зафиксированная глубина была немного меньше, чем у погружения Триеста в 1960 году). Это было первое одиночное погружение и первое, в ходе которого было потрачено значительное количество времени (три часа) на исследование дна. [1]

Последующие события

Deepsea Challenger был передан в дар Океанографическому институту Вудс-Хоул для изучения его технологических решений с целью внедрения некоторых из этих решений в другие транспортные средства для продвижения глубоководных исследований. [45] 23 июля 2015 года он был перевезен из Океанографического института Вудс-Хоул в Балтимор для отправки в Австралию для временного кредита. Во время нахождения на грузовике с платформой на межштатной автомагистрали 95 в Коннектикуте грузовик загорелся, что привело к повреждению подводного аппарата. Вероятной причиной пожара стал отказ тормозов грузовика, который привел к возгоранию его задних шин. Пожарные из Коннектикута предположили, что это была полная потеря Deepsea Challenger ; однако фактический размер ущерба не сообщался. После пожара подводная лодка была перевезена обратно в Океанографический институт Вудс-Хоул. [46] По состоянию на февраль 2016 года она была перемещена в Калифорнию для ремонта. [47]

Deepsea Challenger выставлялся в Музее естественной истории округа Лос-Анджелес с 12 декабря 2022 года по 20 февраля 2023 года. [48]

В 2023 году Deepsea Challenger выставлялся до 17 ноября в штаб-квартире Королевского канадского географического общества в Оттаве , Онтарио , Канада . [49] Кэмерон является членом Королевского канадского географического общества.

Аналогичные усилия

Было разработано несколько других аппаратов, способных достичь тех же глубин, но не все из них смогли это сделать.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Than, Ker (25 марта 2012 г.). "Джеймс Кэмерон совершил рекордное погружение в Марианскую впадину". National Geographic Society . Архивировано из оригинала 26 марта 2012 г. Получено 25 марта 2012 г.
  2. ^ Брод, Уильям Дж. (25 марта 2012 г.). «Кинематографист в подводных путешествиях на дно моря». The New York Times . Получено 25 марта 2012 г.
  3. ^ "Джеймс Кэмерон достиг самой глубокой точки на Земле". NBC News . AP. 25 марта 2012 г. Получено 25 марта 2012 г.
  4. ↑ Ингрэм, Натан (9 марта 2012 г.). «Джеймс Кэмерон и его подводная лодка Deepsea Challenger». theverge.com . Получено 10 марта 2012 г.
  5. ^ "Гонка на дно океана: Кэмерон". BBC . 22 февраля 2012 г. Получено 10 марта 2012 г.
  6. ^ Аллум, Рон. "Рон Аллум" . Получено 23 июля 2012 г.
  7. ^ "Рон Аллум". Австралийский музей . 11 июня 2021 г. Получено 27 июня 2023 г.
  8. ^ Аллум, Рон. "Isofloat". Архивировано из оригинала 29 июля 2013 года . Получено 23 июля 2012 года .
  9. ^ Бауш, Джеффри (12 марта 2012 г.). «Голливудский режиссер Джеймс Кэмерон проведет подводную лодку ко дну Марианской впадины». Архивировано из оригинала 17 апреля 2012 г. Получено 9 апреля 2012 г.
  10. ^ "Thruster with integral PBOF driver". Архивировано из оригинала 29 июля 2013 года . Получено 23 июля 2012 года .
  11. ^ ab "Ron Allum". Deepsea Challenge: National Geographic . Архивировано из оригинала 31 июля 2012 года . Получено 24 июля 2012 года .
  12. ^ "Фильмография Рона Аллума". Отдел фильмов и телевидения The New York Times . Архивировано из оригинала 30 января 2013 года . Получено 8 мая 2012 года .
  13. ^ "Lithium polymer (LIPO) cell packs". Архивировано из оригинала 29 июля 2013 года . Получено 8 июля 2012 года .
  14. ^ Галло, Наталья; Кэмерон, Джеймс; Харди, Кевин; Фрайер, Патрисия (май 2015 г.). «Образцы сообществ, наблюдаемые с помощью подводных аппаратов и спускаемых аппаратов в Марианской и Новобританской впадинах: влияние продуктивности и глубины на эпибентосные и питающиеся падалью сообщества». ResearchGate .
  15. ^ "2012/101/2 Литий-ионная батарея, смешанная техника, разработанная и изготовленная Роном Аллумом в Acheron Pty LTD, Лейхардт, Новый Южный Уэльс, Австралия, 2012 г. - Коллекция музея Powerhouse". Архивировано из оригинала 10 августа 2016 г. Получено 12 июня 2016 г.
  16. ^ "Systems Technology". Deepsea Challenge (National Geographic) . Архивировано из оригинала 3 мая 2012 года . Получено 8 мая 2012 года .
  17. ^ Рэй, Тиффани (11 мая 2012 г.). «Temecula Firm Gets Role in James Cameron Project». The Press-Enterprise . Архивировано из оригинала 15 мая 2012 г. Получено 17 мая 2012 г.
  18. ^ Майо, Пэт (9 апреля 2012 г.). «Кинорежиссер Джеймс Кэмерон пилотирует на дно Марианской впадины благодаря Opto 22 Темекулы». North County Times . Архивировано из оригинала 15 апреля 2012 г. Получено 8 мая 2012 г.
  19. ^ "Производительность под давлением – готовая к использованию система SNAP PAC управляет DEEPSEA CHALLENGER для исторического погружения Джеймса Кэмерона". Opto 22. Архивировано из оригинала 29 сентября 2015 года . Получено 8 мая 2012 года .
  20. ^ «Историческое возвращение Джеймса Кэмерона в Марианскую впадину основано на последних достижениях в области техники и технологий» (PDF) (пресс-релиз). Opto 22 . 3 апреля 2012 г. . Получено 8 мая 2012 г. .
  21. ^ "У нас есть глубоководная субмарина". Deepsea Challenge (National Geographic) . Архивировано из оригинала 12 марта 2012 года . Получено 8 мая 2012 года .
  22. ↑ Берк, Луиза (16 апреля 2012 г.). «Инженеры Западной Австралии слышат голос из глубины». The West Australian. Архивировано из оригинала 5 марта 2016 г. Получено 25 июня 2014 г.
  23. ^ Робертс, Пол. «Голоса из глубины – Акустическая связь с подводной лодкой на дне Марианской впадины» (PDF) . Австралийское акустическое общество . Получено 25 июня 2014 г. .
  24. ↑ Дэвид Бенюк (27 марта 2012 г.). «Инженер Тасси в восторге от погружения Кэмерона». The Sydney Morning Herald . Получено 27 марта 2012 г.
  25. ^ "Deepsea Challenger Pilot Sphere". Дизайн и промышленность . Получено 1 декабря 2012 г.
  26. ^ "Sub Facts". Deepsea Challenge (National Geographic) . Архивировано из оригинала 14 сентября 2012 года . Получено 10 марта 2012 года .
  27. ^ "Pilot Sphere". Deepsea Challenge (National Geographic) . Архивировано из оригинала 15 сентября 2012 года . Получено 10 марта 2012 года .
  28. ^ "Системы и технологии". Deepsea Challenge (National Geographic) . Архивировано из оригинала 26 июля 2018 года . Получено 10 марта 2012 года .
  29. ^ "Тогда и сейчас". Deepsea Challenge (National Geographic) . Архивировано из оригинала 6 мая 2018 года . Получено 10 марта 2012 года .
  30. ^ "Джим совершает первое пилотируемое погружение". Deepsea Challenge (National Geographic) . 31 января 2012 г. Архивировано из оригинала 12 марта 2012 г. Получено 10 марта 2012 г.
  31. ^ "Camera Hell". Deepsea Challenge (National Geographic) . 22 февраля 2012 г. Архивировано из оригинала 12 марта 2012 г. Получено 10 марта 2012 г.
  32. ^ "У нас есть глубоководная субмарина". Deepsea Challenge (National Geographic) . 23 февраля 2012 г. Архивировано из оригинала 12 марта 2012 г. Получено 10 марта 2012 г.
  33. ^ "Postdive Truths Revealed". Deepsea Challenge (National Geographic) . 29 февраля 2012 г. Архивировано из оригинала 12 марта 2012 г. Получено 10 марта 2012 г.
  34. ^ "A Critical Step". Deepsea Challenge (National Geographic) . 28 февраля 2012 г. Архивировано из оригинала 14 марта 2012 г. Получено 10 марта 2012 г.
  35. ^ abc Кэмерон, Джеймс (8 марта 2012 г.). «Тебе бы это понравилось». National Geographic Society . Архивировано из оригинала 23 марта 2012 г. Получено 26 марта 2012 г.
  36. ^ "Ocean Swells". Deepsea Challenge (National Geographic) . 10 марта 2012 г. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 г. Получено 13 марта 2012 г.
  37. ^ "A Hive of Work". Deepsea Challenge (National Geographic) . 18 марта 2012 г. Архивировано из оригинала 21 марта 2012 г. Получено 21 марта 2012 г.
  38. ^ "Mariana Trench Mission This Weekend?". Deepsea Challenge (National Geographic) . 24 марта 2012 г. Архивировано из оригинала 26 марта 2012 г. Получено 24 марта 2012 г.
  39. ^ "Кэмерон направляется на дно океана". Ottawa Citizen . 21 марта 2012 г. Архивировано из оригинала 24 марта 2012 г. Получено 23 марта 2012 г.
  40. ↑ Аллен, Пол Г. (27 марта 2012 г.). «Твиты Пола Аллена из Challenger Deep». twitter.com . Получено 27 марта 2012 г.
  41. ^ abc William J. Broad (27 марта 2012 г.). «Режиссер Джеймс Кэмерон исследует самую глубокую точку Земли». The Boston Globe . Получено 29 марта 2012 г.
  42. ^ "Rolex Deep-sea History". deepseachallenge.com . Архивировано из оригинала 24 марта 2012 . Получено 1 апреля 2012 .
  43. ^ "О Rolex Deepsea Challenge". rolex.com . Архивировано из оригинала 3 апреля 2012 г. Получено 1 апреля 2012 г.
  44. ^ "DEEPSEA CHALLENGE. Факты с первого взгляда". Deepsea Challenge (National Geographic) . Архивировано из оригинала 25 июня 2014 года . Получено 29 июня 2014 года .
  45. ^ "Джеймс Кэмерон сотрудничает с WHOI". National Geographic. 26 марта 2013 г. Получено 27 марта 2013 г.
  46. ^ «Историческая подводная лодка, использовавшаяся Джеймсом Кэмероном, вероятно, уничтожена пожаром: официальные лица». NBC Connecticut . 23 июля 2015 г. Получено 19 октября 2015 г.
  47. ^ Дрисколл, Шон Ф. (16 февраля 2016 г.). «Deepsea Challenger перемещается в Калифорнию для ремонта». Cape Cod Times . Получено 31 мая 2017 г.
  48. ^ "Pressure: James Cameron Into the Abyss Explore the DEEPSEA CHALLENGER". Natural_History_Museum_of_Los_Angeles_County . 12 декабря 2022 г. Архивировано из оригинала 16 декабря 2022 г. Получено 6 февраля 2023 г.
  49. ^ "Глубоководная подводная лодка Джеймса Кэмерона выставлена ​​на обозрение в Оттаве". 29 августа 2023 г. Получено 17 сентября 2023 г.
  50. ^ "Triton 36,000 Full Ocean Depth Submersible". Triton Submarines. Архивировано из оригинала 29 марта 2012 года . Получено 25 марта 2012 года .
  51. ^ «Виктор Весково и пассажиры совершили дополнительные погружения в Challenger Deep». rovplanet.com . 24 марта 2021 г. . Получено 21 февраля 2022 г. .
  52. ↑ Virgin Oceanic, Operations Team Архивировано 27 сентября 2011 г. на Wayback Machine (дата обращения 25 марта 2012 г.)
  53. ^ "Virgin Oceanic". Virgin Oceanic . Получено 1 марта 2012 г. .
  54. ↑ Мендик, Роберт; Николлс, Доминик (13 декабря 2014 г.). «Сэр Ричард Брэнсон тихо откладывает план подводной лодки Virgin». The Telegraph . Получено 15 декабря 2014 г.
  55. ^ "О DOER Marine". DOER Marine . Получено 27 марта 2012 г. .
  56. ^ ab "Deep Search". DOER Marine . Получено 25 марта 2012 г.
  57. ^ "Китайская подводная лодка достигла самого глубокого места на Земле". interestingengineering.com . 30 ноября 2020 г. . Получено 26 апреля 2021 г. .

Внешние ссылки