Батисфера (от древнегреческого βαθύς ( bathús ) «глубокий» и σφαῖρα ( sphaîra ) «сфера») была уникальным сферическим глубоководным подводным аппаратом , который не имел двигателя и опускался в океан на тросе, и использовался для проведения серии погружений у берегов Бермудских островов с 1930 по 1934 год. Батисфера была разработана в 1928 и 1929 годах американским инженером Отисом Бартоном для использования натуралистом Уильямом Бибом для изучения подводной дикой природы. Биб и Бартон провели погружения в Батисфере вместе , что стало первым случаем, когда морской биолог наблюдал глубоководных животных в их естественной среде обитания. Их погружения установили несколько последовательных мировых рекордов по самому глубокому погружению, когда-либо совершённому человеком. Рекорд, установленный самым глубоким из них, погружением на глубину 3028 футов (923 м) 15 августа 1934 года, продержался до тех пор, пока его не побил Бартон в 1949 году на судне под названием Benthoscope .
В 1928 году американский натуралист Уильям Биб получил разрешение от британского правительства на создание исследовательской станции на острове Нонсач, Бермудские острова . [1] [2] Используя эту станцию, Биб планировал провести углубленное исследование животных, населяющих площадь в восемь квадратных миль (21 км 2 ) океана, от глубины в две мили (3,2 км) до поверхности. Хотя его первоначальный план предполагал, что он проведет это исследование с помощью погружения в шлеме и драгирования , Биб вскоре понял, что эти методы недостаточны для получения детального представления о глубоководных животных, и начал строить планы по изобретению способа наблюдения за ними в их естественной среде обитания. [3]
В конце 1920-х годов самая большая глубина, на которую мог безопасно погрузиться человек в водолазных шлемах, составляла несколько сотен футов. [4] Подводные лодки того времени опускались максимум на 383 фута (117 м), но не имели окон, что делало их бесполезными для цели Биба по наблюдению за глубоководными животными. Самая большая глубина в океане, на которую когда-либо спускался человек, составляла 525 футов (160 м) в бронированном костюме , но эти костюмы также делали передвижение и наблюдение чрезвычайно трудными. Биб надеялся создать глубоководное судно, которое могло бы опускаться на гораздо большую глубину, чем любой человек, спускавшийся до сих пор, а также позволило бы ему четко наблюдать и документировать дикую природу глубокого океана. [3]
Первоначальный проект Биба предполагал цилиндрическое судно, и статьи, описывающие его планы, были опубликованы в The New York Times . [5] Эти статьи привлекли внимание инженера Отиса Бартона, у которого были собственные амбиции стать исследователем глубоководных районов. Бартон был уверен, что цилиндр не будет достаточно прочным, чтобы выдержать давление глубин, в которые Биб планировал спуститься, и отправил Бибу несколько писем, предлагая ему альтернативный проект. Так много неквалифицированных авантюристов пытались присоединиться к Бибу в его усилиях, что Биб имел тенденцию игнорировать большую часть его почты, и первые попытки Бартона связаться с ним были бесплодны. [4] Общий друг Бартона и Биба в конечном итоге организовал встречу между ними, что позволило Бартону представить свой проект Бибу лично. Биб одобрил проект Бартона, и они заключили сделку: Бартон заплатит за судно и все остальное оборудование, которое к нему прилагается, в то время как Биб оплатит другие расходы, такие как фрахт судна для его подъема и спуска, а как владелец судна Бартон будет сопровождать Биба во время его погружений. [6]
Проект Бартона предусматривал сферический сосуд, поскольку сфера является наилучшей возможной формой для сопротивления высокому давлению. [3] Сфера имела отверстия для трех 3-дюймовых (76 мм) окон, сделанных из плавленого кварца , самого прочного прозрачного материала, доступного в то время, а также 400-фунтовый (180 кг) входной люк, который должен был быть закреплен болтами перед спуском. [6] [7] Первоначально на сфере были установлены только два окна, а на месте третьего окна была установлена стальная заглушка. [6] Кислород подавался из баллонов высокого давления, которые находились внутри сферы, в то время как кастрюли с натронной известью и хлоридом кальция были установлены внутри стен сферы для поглощения выдыхаемого CO2 и влаги. [7] Воздух должен был циркулировать мимо этих лотков с помощью пассажиров Батисферы с помощью пальмовых листьев вентиляторов. [3] Первоначально конструкция называлась «бак», «колокол» или «сфера». Биб придумал название «батисфера», используя префикс рода Bathytroctes . [7]
Литье стальной сферы было выполнено компанией Watson Stillman Hydraulic Machinery Company в Розелле, штат Нью-Джерси , [7] , а шнур для подъема и опускания сферы был предоставлен компанией John A. Roebling's Sons Company . Компания General Electric предоставила лампу, которая должна была быть установлена внутри одного из окон, чтобы освещать животных снаружи сферы, а Bell Laboratories предоставила телефонную систему, с помощью которой водолазы внутри сферы могли общаться с поверхностью. Кабели для телефона и для подачи электричества к лампе были запечатаны внутри резинового шланга, который входил в корпус батисферы через сальниковую коробку . [6]
После того, как первоначальная версия сферы была отлита в июне 1929 года, было обнаружено, что она слишком тяжела, чтобы ее можно было поднять с помощью лебедки, которая использовалась для ее опускания в океан, поэтому Бартону пришлось расплавить сферу и отлить ее заново. [6] Окончательная, более легкая конструкция состояла из полой сферы из литой стали толщиной в один дюйм (25 мм) и диаметром 4,75 фута (1,45 м). [7] Ее вес над водой составлял 2,25 тонны, хотя ее плавучесть уменьшала этот вес на 1,4 тонны, когда она была погружена, а 3000 футов (910 м) стального троса весили дополнительно 1,35 тонны. [6]
Первые погружения Батисферы проводились с палубы бывшего британского военно-морского судна Ready , которое буксировало буксирное судно Gladisfen . Лебедка, используемая для подъема и опускания сферы, была спасена с третьего судна Arcturus , на котором Биб руководил двумя предыдущими экспедициями. Один из помощников Биба, Джон Ти-Ван , отвечал за операции на борту двух кораблей, в то время как другой, Глория Холлистер , должна была общаться с двумя водолазами по телефонной линии и записывать любые наблюдения, которые они ей сообщали. [6]
Биб и Бартон провели свое первое испытание сферы 27 мая 1930 года, спустившись на сравнительно небольшую глубину 45 футов (14 м), чтобы убедиться, что все работает правильно. Для второго испытания они отправили Батисферу вниз без участия человека на гораздо большую глубину и обнаружили, что после того, как вытащили ее, резиновый шланг, несущий электрические и телефонные кабели, перекрутился сорок пять раз вокруг кабеля, подвешивающего Батисферу. [3] После второго беспилотного тестового погружения 6 июня, в котором шнур не запутался, Биб и Бартон совершили свое первое глубокое погружение в Батисфере, [3] достигнув глубины 803 фута (245 м). [8]
Биб и Бартон провели несколько успешных погружений в летние месяцы 1930 года, документируя глубоководных животных, которых никогда ранее не видели в их родной среде обитания. Во время этих погружений Биб стал первым человеком, который наблюдал, как при погружении в глубины океана некоторые частоты солнечного света исчезают раньше других, так что ниже определенной глубины остаются только фиолетовый и синий цвета света. [6] Биб и Бартон также использовали Батисферу для выполнения более мелких «контурных погружений», картографируя подводную географию Бермудских островов. Они были особенно опасны из-за возможности столкновения Батисферы с подводными скалами, которые Биб картографировал, [3] и Бартон установил руль на Батисфере, чтобы лучше контролировать ее движение во время этих погружений. [6] 16 июня, в честь 30-летия Холлистер, Биб позволил ей и Ти-Ван совершить погружение в Батисфере на глубину 410 футов (120 м), установив мировой рекорд для погружения женщиной. Холлистер и Ти-Ван умоляли разрешить им погрузиться глубже, но Биб не позволил из-за страха за их безопасность. [3] [6] Осенью 1930 года Бартон подарил Батисферу Нью-Йоркскому зоологическому обществу , основной организации, стоящей за работой Биба. [4]
Биб попытался продолжить погружения летом 1931 года, но ему помешали технические проблемы и погода. В лебедке Арктура образовалась трещина, замена для нее прибыла только в конце июля, а к тому времени Бермуды были охвачены штормами, из-за которых вода была слишком бурной для безопасных погружений. Начало Великой депрессии также затруднило получение финансирования, и в попытке собрать деньги на продолжение погружений Биб пообещал в конечном итоге погрузиться на 0,5 мили (0,80 км). Он также получил больше средств для своих погружений, написав статью с их описанием для выпуска National Geographic за июнь 1931 года под названием «Путешествие туда и обратно к рундуку Дэви Джонса». [6] Иллюстрации к статье были нарисованы Эльзой Бостельманн , художницей дикой природы, которая часто рисовала животных, которых Биб наблюдал во время своих погружений. [3]
Биб и Бартон возобновили свои погружения в 1932 году, на этот раз спустив Батисферу с одного судна под названием Freedom вместо Ready и Gladisfen . [6] Они договорились с NBC , по которому их наблюдения, переданные по телефонной линии, будут транслироваться по радио на всю страну. Бартон также надеялся снимать глубоководных существ изнутри Батисферы. Биб обычно наблюдал за глубинами через одно из трех окон Батисферы, так как прожектор светил через второе, а вместо третьего была стальная заглушка, но это было изменено, когда Бартон заменил стальную заглушку на третье окно, чтобы снимать через него. Проводя беспилотное испытание Батисферы с установленным третьим окном, они обнаружили, что она почти полностью заполнена водой. Понимая, под каким огромным давлением должна находиться Батисфера, Биб приказал своей команде отойти в сторону и начал ослаблять болты люка, чтобы самому снять люк. [3] Биб описал последовавший за этим опыт в своей книге «Полмили вниз» :
Внезапно, без малейшего предупреждения, болт вырвался из наших рук, и масса тяжелого металла выстрелила по палубе, как снаряд из пушки. Траектория была почти прямой, и латунный болт врезался в стальную лебедку в тридцати футах [9,1 м] от палубы и прорезал полудюймовую [13 мм] выемку, выдолбленную более твердым металлом. За этим последовал сплошной цилиндр воды, который через некоторое время ослабел в водопад, выливаясь из отверстия в двери, немного воздуха смешалось с водой, выглядя как горячий пар, а не сжатый воздух, стреляющий через ледяную воду. [7]
После замены третьего окна стальной заглушкой и проведения еще одного беспилотного испытания та же проблема повторилась. [3] Биб позже описал, что случилось бы с ним и Бартоном, если бы они находились внутри сферы во время погружения, во время которого она дала течь. Они не успели бы утонуть: из-за огромного давления «первые несколько капель воды пронзили бы плоть и кости, как стальные пули». [9]
Упаковав заглушку более надежно и отправив Батисферу на еще одно тестовое погружение, в котором заглушка держалась, Биб и Бартон отправились на свое радиопогружение 22 сентября. [3] Первая часть радиопередачи велась с борта Freedom , описывая подготовку Биба и Бартона к погружению, в то время как вторая часть передавалась по телефонной линии со сферы, когда Биб и Бартон спускались в ней. Океан во время этого погружения был более бурным, чем во время любого из их предыдущих погружений, и когда Freedom качалась на поверхности, ее движение передавалось по стальному тросу, заставляя Батисферу качаться из стороны в сторону, как маятник. Когда Батисфера спускалась, Бартон поддался морской болезни и его вырвало внутри нее. Однако первая половина радиопередачи уже была передана, и ни Биб, ни Бартон не хотели отменять ее вторую половину, поэтому они продолжили спуск. [6]
Биб и Бартон начали вторую половину своей радиопередачи на глубине 1550 футов (470 м). Наблюдения Биба передавались по радио, пока он постепенно спускался на глубину 2200 футов (670 м). Биб столкнулся с Bathysphaera , по его словам, «совершенно отличающейся от любой глубоководной рыбы». Когда трансляция закончилась, хотя они были всего в 440 футах (130 м) от обещанной цели в 0,5 мили (2600 футов; 800 м), Bathysphere все еще дико качалась, а Биб и Бартон оба были в синяках и истекали кровью от ударов внутри нее. Вскоре после окончания радиопередачи Биб отдал приказ вытащить их обратно. [6]
Биб и Бартон провели еще несколько погружений в 1932 году, включая оба погружения для документирования глубоководных животных и более мелкие контурные погружения. Хотя третье окно Батисферы все еще не было установлено, Биб периодически делился своим окном с Бартоном, чтобы тот мог снимать через него. [6]
В 1933 году Батисфера была представлена на специальной выставке в Американском музее естественной истории и на Всемирной выставке Century of Progress в Чикаго. Биб делил Зал науки выставки с Огюстом Пиккаром , который установил мировой рекорд высоты подъема в стратосферу на воздушном шаре , и известность, которую Биб получил за эту экспозицию, была даже больше, чем та, которую он получил за свое радиопогружение. Тем временем Бартон был занят съемками большего количества материала для подводного фильма, который он надеялся снять. [6] Из-за сочетания этих факторов и Депрессии Биб и Бартон не проводили никаких погружений в 1933 году. [3]
Встреча Биба с Пиккаром дала ему идею о том, как получить финансирование для дополнительных погружений. Полеты Пиккара финансировались Национальным географическим обществом в обмен на то, что Пиккар напишет статью с их описанием для National Geographic . Думая, что общество может относиться к спускам в океан так же, как и к подъемам в небо, Биб написал письмо Гилберту Хови Гросвенору, предлагая аналогичное спонсорство для его погружений в батисфере. Гросвенор ответил, предложив предоставить 10 000 долларов (что эквивалентно 240 000 долларов сегодня) для дополнительных погружений в обмен на то, что Биб сдержит свое обещание спуститься на полмили и напишет две статьи для National Geographic , описывающие этот опыт. Несмотря на свое нежелание из-за условий Гросвенора, Биб принял это предложение. [6]
Осматривая Батисферу в рамках подготовки к возобновлению погружений, Биб обнаружил, что она нуждается в значительном ремонте. Стальной корпус Батисферы был таким же прочным, как и прежде, но кварцевые окна имели мелкие трещины, которые не позволяли им выдерживать давление глубокого моря, а один из медных болтов люка оказался поврежденным из-за взрывной декомпрессии после неудачного тестового погружения в 1932 году. В дополнение к замене этих частей Батисферы Биб также установил на нее новую систему клапанов, которая могла регулировать выпуск кислорода гораздо точнее, чем раньше, и барометр, показывающий увеличение давления, если кислород течет слишком быстро. Вентиляторы из пальмовых листьев для циркуляции воздуха мимо химических лотков были заменены небольшим электрическим вентилятором, работающим от того же кабеля, который питал прожектор, а сам прожектор был заменен на гораздо более мощный. [3] [6]
С отремонтированной Батисферой Биб и Бартон начали готовиться к запланированному спуску на полмили. Их судном снова был Ready , на этот раз буксир под названием Powerful . Во время своего первого тестового погружения они потребовали, чтобы их вытащили после погружения всего на четыре фута (1,2 м), потому что сфера начала протекать; вскоре они обнаружили, что это произошло из-за того, что Ти-Ван забыл закрепить все болты, удерживающие люк закрытым. [3] Другая проблема возникла во время их второго тестового погружения, во время которого они обнаружили, что нижний конец резинового шланга, удерживающего кабель питания и телефонную линию, начал разрушаться, и они провели остаток дня, меняя направление шланга так, чтобы конец, который разрушался, оказался над водой. [6] Для третьего тестового погружения они отправили Батисферу пустую, но с камерой Бартона, которая еще не сделала никаких снимков глубоководных животных, направленной на центральное окно. Большая часть отснятого камерой Бартона материала была неразборчивой, но на ней был запечатлен один снимок глубоководной рыбы, и, что более важно, она оказалась сухой. [3] [6]
11 августа 1934 года Биб и Бартон совершили спуск на глубину 2510 футов (770 м), установив новый мировой рекорд. Биб использовал это погружение как возможность проверить предсказания квантовой механики о том, что разные цвета света будут вести себя по-разному из-за их различных длин волн . Биб нес окрашенный спектроскоп , чтобы измерить скорость, с которой разные цвета света исчезали по мере его спуска. Это погружение также было самым успешным для Биба с точки зрения разнообразия встреченных им рыб, некоторые из которых были новыми для науки, такие как Bathyembryx и Bathysidus . Хотя он остановил этот спуск всего в 140 футах (43 м) от их цели в полмили, Биб позже объяснил, что он считал наблюдения, которые он делал с Батисферы, более важными, чем рекорды глубины, которые он установил. [6]
15 августа 1934 года Бартон и Биб спустились на глубину 3028 футов (923 м), выполнив свое обещание спуститься на полмили. На этой глубине весь трос был размотан с лебедки, используемой для подъема и опускания сферы, что не позволило опустить ее еще глубже. Хотя Биб хотел остаться на этой глубине для наблюдения в течение получаса, капитан Ready не позволил этого и вытащил их через пять минут. Рекорд, установленный во время этого погружения, оставался непобитым до 1949 года, когда Бартон побил его, погрузившись на 4500 футов (1400 м) на новом глубоководном судне, которое он создал под названием Benthoscope . [ 6]
Биб и Бартон провели еще несколько более мелких погружений в течение оставшейся части сезона 1934 года. Позже в тот же день, что и погружение на полмили, Бартон и Холлистер спустились на 1208 футов (368 м), установив новый мировой рекорд для женщин-дайверов, который продержался три десятилетия. Последнее погружение Батисферы было выполнено Бибом и Бартоном 27 августа на глубину 1503 фута (458 м). [6]
Хотя Биб изначально согласился написать две статьи для National Geographic в обмен на спонсорство Национального географического общества, после того, как он написал первую из двух, он и редактор журнала согласились, что она недостаточно интересна, чтобы быть отдельной историей, и что было бы лучше объединить две в одну статью. Рассказ Биба о его рекордном погружении был опубликован в выпуске National Geographic за декабрь 1934 года вместе с шестнадцатью картинами Бостельмана под названием «Полмили вниз: странные существа, прекрасные и гротескные, как плод воображения, обнаруживают себя в окнах батисферы». Текст этой статьи также стал кульминационной главой книги Биба « Полмили вниз » , которая появилась в книжных магазинах как раз к Рождеству того года и сразу же стала бестселлером. [6]
Биб продолжал проводить морские исследования до конца 1930-х годов, но после 1934 года он почувствовал, что увидел то, что хотел увидеть с помощью Батисферы, и что дальнейшие погружения были слишком дорогими, чтобы любые знания, которые он получил от них, стоили этих затрат. С началом Второй мировой войны Бермудские острова были преобразованы в военную базу, что уничтожило большую часть природной среды и сделало дальнейшие исследования там нецелесообразными. [3]
После того, как Биб прекратил использовать Батисферу, она осталась собственностью Нью-Йоркского зоологического общества. Она оставалась на хранении до Всемирной выставки в Нью-Йорке 1939 года , где она была центральным экспонатом экспозиции общества. Во время Второй мировой войны сфера была предоставлена в аренду ВМС США, которые использовали ее для проверки эффектов подводных взрывов. В следующий раз Батисфера была выставлена в Нью-Йоркском аквариуме на Кони-Айленде в 1957 году. В 1994 году Батисфера была вывезена из Аквариума на реконструкцию и томилась на складе под циклоном Кони-Айленда до 2005 года [6] , когда Зоологическое общество (теперь известное как Общество охраны дикой природы ) вернуло ее на экспозицию в аквариуме. [10] Аквариум , музей и зоопарк Бермудских островов (куда Биб передал некоторые оригинальные рисунки Бостлеманна) уже давно выставляет копию батисферы, а еще одна репродукция экспонируется в Национальном географическом музее. [11] [12]
Хотя технология батисферы в конечном итоге устарела из-за более совершенных водолазных судов, батисфера Биба и Бартона стала первым случаем, когда исследователи попытались наблюдать за глубоководными животными в их естественной среде обитания, создав прецедент, которому последовали многие другие. [4] Погружения батисферы Биба также послужили вдохновением для Жака Пикара , сына воздухоплавателя Огюста Пикара , который совершил свой собственный рекордный спуск в 1960 году на глубину семь миль (11 км) с использованием автономного подводного аппарата, называемого батискафом . Сама батисфера послужила моделью для более поздних подводных аппаратов, таких как DSV Alvin . [10]
Биб дал названия нескольким новым видам глубоководных животных на основе наблюдений, которые он сделал во время своих погружений в батисфере, положив начало спору, который так и не был полностью разрешен. Наименование нового вида обычно требует получения и анализа типового образца , что было очевидно невозможно изнутри батисферы. [3] Некоторые из критиков Биба утверждали, что эти рыбы были иллюзиями, возникшими из-за конденсации на окне батисферы, или даже что Биб намеренно их выдумал, хотя последнее сильно противоречило бы репутации Биба как честного и строгого ученого. [10] Бартон, который был возмущен тем, что газетные статьи о его погружениях в батисферу и погружениях Биба в батисферу часто не упоминали его, добавил скептицизма ихтиологов, написав письма в газеты, которые содержали крайне неточные отчеты об их наблюдениях. [6] Хотя многие из наблюдений Биба из Батисферы с тех пор были подтверждены достижениями в области подводной фотографии, [4] неясно, соответствуют ли другие описаниям каких-либо известных морских животных. [13] Одна из возможностей заключается в том, что, хотя животные, описанные Бибом, действительно существуют, еще так много предстоит узнать о жизни в глубинах океана, что этих животных еще никто не видел, кроме него. [3]
Подводный фильм Бартона был выпущен в 1938 году под названием «Титаны глубин» , и в нем заметное место занимала Батисфера. Фильм не был хорошо принят. Хотя имя Уильяма Биба появилось в титрах фильма, он решительно отрицал какую-либо причастность к его производству, заявляя, что это была полностью работа Бартона. [6]
В балладе Стивена Зондхайма « I'm Still Here » из альбома Follies, посвященной американской поп-культуре довоенного периода, стареющая кинозвезда Карлотта поет, что «Beebe's Bathysphere» вызвала у нее нервную дрожь. [14]
Хотя изначально термин «батисфера» относился именно к судну, которое использовали Биб и Бартон, в последнее время в фильмах и видеоиграх термин «батисфера» стали использовать для обозначения любого сферического глубоководного судна, опускаемого на тросе.
{{cite journal}}: CS1 maint: unfit URL (link){{cite web}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)