stringtranslate.com

Подводная среда обитания

Немецкая подводная лаборатория «Гельголанд», 2010 г.

Подводные среды обитания — это подводные сооружения, в которых люди могут жить в течение длительного времени и выполнять большинство основных человеческих функций 24-часового дня , таких как работа, отдых, прием пищи, соблюдение личной гигиены и сон. В этом контексте « среда обитания » обычно используется в узком смысле, обозначая внутреннюю и непосредственную внешнюю часть структуры и ее приспособлений, но не окружающую ее морскую среду . В большинстве ранних подводных сред обитания отсутствовали регенеративные системы для воздуха, воды, пищи, электричества и других ресурсов. Однако некоторые подводные среды обитания позволяют доставлять эти ресурсы с помощью труб или генерировать их внутри среды обитания, а не доставлять вручную. [1]

Подводная среда обитания должна отвечать потребностям человеческой физиологии и обеспечивать подходящие условия окружающей среды , и наиболее важным является вдыхаемый воздух подходящего качества . Другие касаются физической среды ( давление , температура , свет , влажность ), химической среды ( питьевая вода , пища , отходы , токсины ) и биологической среды (опасные морские существа, микроорганизмы , морские грибы ). Большая часть науки, охватывающей подводные среды обитания и их технологии, разработанные для удовлетворения потребностей человека, разделяется с дайвингом , водолазными колоколами , подводными аппаратами и подводными лодками , а также космическими кораблями .

Многочисленные подводные среды обитания были спроектированы, построены и использованы по всему миру еще с начала 1960-х годов, как частными лицами, так и государственными учреждениями. [2] Они использовались почти исключительно для исследований и разведки , но в последние годы по крайней мере одна подводная среда обитания была предоставлена ​​для отдыха и туризма . Исследования были посвящены, в частности, физиологическим процессам и ограничениям дыхания газами под давлением, для акванавтов , а также для обучения астронавтов и для исследования морских экосистем.

Терминология и область применения

Термин «подводная среда обитания» используется для ряда приложений, включая некоторые структуры, которые не являются исключительно подводными во время эксплуатации, но все включают в себя значительный подводный компонент. Может быть некоторое совпадение между подводными средами обитания и погружаемыми судами, а также между структурами, которые полностью погружены в воду, и теми, у которых некоторая часть выступает над поверхностью во время эксплуатации.

В 1970 году Г. Хо заявил: [3]

В этом месте также следует сказать, что нелегко дать четкое определение термину «подводная лаборатория». Можно спорить, можно ли назвать подводной лабораторией водолазную камеру Линка, которая использовалась в проекте «Man-in-Sea I». Но Bentos 300, запланированный Советами, не так-то просто классифицировать, поскольку он обладает определенной способностью маневрировать. Поэтому существует вероятность, что этот водолазный корпус классифицируется в другом месте как подводный аппарат. Что ж, некоторая щедрость не повредит.

Сравнение с водолазными операциями на поверхности

В подводной среде обитания наблюдения могут проводиться в любое время для изучения поведения как дневных, так и ночных организмов. [4] Места обитания на мелководье могут использоваться для размещения дайверов с больших глубин для большей части необходимой декомпрессии. Этот принцип использовался в проекте Conshelf II. Погружения с насыщением дают возможность погружаться с более короткими интервалами, чем это возможно с поверхности, и риски, связанные с погружениями и судовыми операциями в ночное время, могут быть сведены к минимуму. В среде обитания La Chalupa 35% всех погружений совершались ночью. Чтобы выполнить тот же объем полезной работы, ныряя с поверхности вместо La Chalupa , по оценкам, потребовалось бы восемь часов времени декомпрессии каждый день. [5]

Однако поддержание подводной среды обитания гораздо более затратно и логистически сложно, чем погружение с поверхности. Это также ограничивает погружение гораздо более ограниченной областью.

Техническая классификация и описание

Архитектурные вариации

Режимы давления

Подводные среды обитания рассчитаны на работу в двух основных режимах.

  1. Открыто для давления окружающей среды через лунный бассейн , что означает, что давление воздуха внутри среды обитания равно давлению под водой на том же уровне, например, SEALAB . Это облегчает вход и выход, поскольку нет никаких физических преград, кроме поверхности воды лунного бассейна. Жизнь в среде обитания с давлением окружающей среды является формой погружения с насыщением , и возвращение на поверхность потребует соответствующей декомпрессии .
  2. Закрыт от моря люками, с внутренним давлением воздуха ниже давления окружающей среды и равным или близким к атмосферному давлению ; вход или выход в море требует прохождения через люки и воздушный шлюз . Декомпрессия может быть необходима при входе в среду обитания после погружения. Это будет сделано в воздушном шлюзе.

Третий, или составной, тип имеет отсеки обоих типов в пределах одной среды обитания, соединенные воздушными шлюзами, например, Aquarius .

Компоненты

Место обитания
Заполненное воздухом подводное сооружение, в котором живут и работают люди.
Буй спасательный (LSB)
Плавающая конструкция, пришвартованная к среде обитания, которая обеспечивает энергию, воздух, пресную воду, телекоммуникации и телеметрию. Связь между средой обитания и LSB осуществляется многожильным кабелем-пуповиной, в котором объединены все шланги и кабели.
Капсула для перевозки персонала (КПТ)
Закрытый водолазный колокол — погружаемая декомпрессионная камера, которую можно опустить в среду обитания для перевода акванавтов обратно на поверхность под давлением, откуда их можно переместить под давлением в декомпрессионную камеру на вспомогательном судне для более безопасной декомпрессии.
Палубная декомпрессионная камера (ПДК)
Декомпрессионная камера на вспомогательном судне.
Судно поддержки водолазных работ (DSV)
Надводное судно, используемое для поддержки водолазных операций
Береговая базовая станция
Береговое учреждение, где можно контролировать операции. Оно может включать базу управления водолазным делом, мастерские и жилые помещения.

Экскурсии

Экскурсия — это посещение окружающей среды за пределами среды обитания. Дайвинг-экскурсии могут проводиться с аквалангом или пупочным питанием и ограничены сверху декомпрессионными обязательствами во время экскурсии и снизу декомпрессионными обязательствами при возвращении с экскурсии.

Акваланги открытого цикла или ребризеры имеют преимущество мобильности, но для безопасности дайвера, погруженного в условиях насыщения, критически важно иметь возможность вернуться в среду обитания, поскольку всплытие непосредственно из зоны насыщения может вызвать серьезную и, возможно, фатальную декомпрессионную болезнь. По этой причине в большинстве программ вокруг среды обитания устанавливаются знаки и указания , чтобы дайверы не заблудились.

Шланги для воздуха или воздуховоды безопаснее, так как запас дыхательного газа неограничен, а шланг является ориентиром для возвращения в среду обитания, но они ограничивают свободу передвижения и могут запутаться. [7]

Горизонтальная протяженность экскурсий ограничена запасом воздуха для акваланга или длиной шлангокабеля. Расстояние выше и ниже уровня среды обитания также ограничено и зависит от глубины среды обитания и связанной с ней насыщенности водолазов. Открытое пространство, доступное для выходов, таким образом, описывает форму цилиндра с вертикальной осью, центрированного на среде обитания.

Например, в программе Tektite I среда обитания располагалась на глубине 13,1 метра (43 фута). Выходы были ограничены по вертикали глубиной 6,7 метра (22 фута) (6,4 м над средой обитания) и 25,9 метра (85 футов) (12,8 м ниже уровня среды обитания) и были ограничены по горизонтали расстоянием 549 метров (1801 фут) от среды обитания. [5]

История

История подводных местообитаний вытекает из предшествующей разработки водолазных колоколов и кессонов , и поскольку длительное воздействие гипербарической среды приводит к насыщению тканей тела окружающими инертными газами, она также тесно связана с историей насыщенного дайвинга . Первоначальным источником вдохновения для разработки подводных местообитаний была работа Джорджа Ф. Бонда , который исследовал физиологические и медицинские эффекты гипербарического насыщения в проекте Genesis между 1957 и 1963 годами.

Эдвин Альберт Линк начал проект «Человек в море» в 1962 году, в рамках которого водолазы подвергались воздействию гипербарических условий под водой в водолазной камере, кульминацией которого стало пребывание первого акванавта , Роберта Стенюи , более 24 часов на глубине 200 футов (61 м). [5]

Также вдохновленный Genesis, Жак-Ив Кусто провел первый проект Conshelf во Франции в 1962 году, в ходе которого два водолаза провели неделю на глубине 10 метров (33 фута), а затем в 1963 году последовал проект Conshelf II на глубине 11 метров (36 футов) в течение месяца и на глубине 25 метров (82 фута) в течение двух недель. [8]

В июне 1964 года Роберт Стенюи и Джон Линдберг провели 49 часов на глубине 126 м в проекте Линка Man-in-the-Sea II. Местом обитания была надувная конструкция под названием SPID.

За этим последовал ряд подводных мест обитания, где люди оставались в течение нескольких недель на большой глубине. Sealab II имел полезную площадь 63 квадратных метра (680 квадратных футов) и использовался на глубине более 60 метров (200 футов). Несколько стран построили свои собственные места обитания примерно в то же время и в основном начали экспериментировать на мелководье. В Conshelf III шесть акванавтов жили в течение нескольких недель на глубине 100 метров (330 футов). В Германии Helgoland UWL был первым местом обитания, которое использовалось в холодной воде, станции Tektite были более просторными и технически более продвинутыми. Самым амбициозным проектом был Sealab III, переделанный Sealab II, который должен был работать на глубине 186 метров (610 футов). Когда один из водолазов погиб на подготовительном этапе из-за человеческой ошибки, все подобные проекты ВМС США были прекращены. На международном уровне, за исключением исследовательской лаборатории Ла Чалупа, крупномасштабные проекты были реализованы, но не расширены, так что последующие среды обитания были меньше и рассчитаны на меньшие глубины. Гонка за большими глубинами, более длительными миссиями и техническим прогрессом, казалось, подошла к концу.

По таким причинам, как недостаточная мобильность, недостаточная самодостаточность, смещение акцента на космические путешествия и переход к наземным системам насыщения, интерес к подводным средам обитания снизился, что привело к заметному сокращению крупных проектов после 1970 года. В середине восьмидесятых годов была построена среда обитания Aquarius по образцу Sealab и Helgoland, которая действует и по сей день.

Исторические подводные местообитания

Человек в море I и II

Человек-в-море I – минимальная среда обитания

Первым акванавтом был Роберт Стенуит в проекте «Человек в море I», которым руководил Эдвин А. Линк. 6 сентября 1962 года он провел 24 часа и 15 минут на глубине 61 метр (200 футов) в стальном цилиндре, совершив несколько экскурсий. В июне 1964 года Стенуит и Джон Линдберг провели 49 часов на глубине 126 метров (413 футов) в программе «Человек в море II». Среда обитания состояла из подводного переносного надувного жилища (SPID).

Коншельф I, II и III

Коншельф II – Морская звезда
Коншельф III

Conshelf, сокращение от Continental Shelf Station, была серией подводных жилых и исследовательских станций, созданных командой Жака Кусто в 1960-х годах. Первоначальный проект предполагал погружение пяти из этих станций на максимальную глубину 300 метров (1000 футов) в течение десятилетия; в действительности только три были завершены с максимальной глубиной 100 метров (330 футов). Большая часть работы была частично профинансирована французской нефтехимической промышленностью , которая, вместе с Кусто, надеялась, что такие колонии могут служить базовыми станциями для будущей эксплуатации моря. Однако такие колонии не нашли продуктивного будущего, поскольку Кусто позже отказался от своей поддержки такой эксплуатации моря и направил свои усилия на сохранение. В последующие годы также было обнаружено, что промышленные задачи под водой могут быть более эффективно выполнены подводными роботизированными устройствами и людьми, работающими с поверхности или с более мелких опущенных конструкций, что стало возможным благодаря более глубокому пониманию физиологии дайвинга. Тем не менее, эти три эксперимента по подводной жизни сделали многое для продвижения знаний человека о подводных технологиях и физиологии и были ценны как « доказательства концепции ». Они также сделали многое для популяризации океанографических исследований и, по иронии судьбы, возвестили о наступлении эпохи сохранения океана посредством повышения осведомленности общественности. Наряду с Sealab и другими, он породил поколение меньших, менее амбициозных, но долгосрочных подводных местообитаний, в первую очередь для целей морских исследований. [9] [2]

Conshelf I (станция континентального шельфа), построенная в 1962 году, была первой обитаемой подводной средой обитания. Разработанная Кусто для записи основных наблюдений за жизнью под водой, Conshelf I была погружена на глубину 10 метров (33 фута) около Марселя , и первый эксперимент включал в себя команду из двух человек, которые провели семь дней в среде обитания. Ожидалось, что два океанавта, Альберт Фалько и Клод Уэсли, будут проводить не менее пяти часов в день за пределами станции и ежедневно проходили медицинские осмотры. [ необходима цитата ]

Conshelf Two , первая амбициозная попытка людей жить и работать на дне моря, была запущена в 1963 году. В ходе нее полдюжины океанавтов жили на глубине 10 метров (33 фута) в Красном море у берегов Судана в доме в форме морской звезды в течение 30 дней. Эксперимент по подводной жизни также имел две другие структуры, одна из которых представляла собой ангар для подводной лодки, в котором размещалась небольшая двухместная подводная лодка под названием SP-350 Denise , часто называемая «ныряющей тарелкой» из-за ее сходства с летающей тарелкой из научной фантастики, и меньшая «глубокая каюта», где два океанавта жили на глубине 30 метров (100 футов) в течение недели. Они были одними из первых, кто дышал гелиоксом , смесью гелия и кислорода, избегая обычной смеси азота и кислорода, которая при вдыхании под давлением может вызвать наркоз . Глубокая кабина также была ранней попыткой погружения с насыщением , в котором ткани тела акванавтов полностью насыщались гелием в дыхательной смеси, в результате вдыхания газов под давлением. Необходимая декомпрессия от насыщения была ускорена с помощью использования обогащенных кислородом дыхательных газов. [ необходима цитата ] Они не испытали никаких видимых болезненных эффектов. [ необходима цитата ]

Подводная колония поддерживалась воздухом, водой, едой, электроэнергией, всем необходимым для жизни, от большой команды поддержки наверху. Люди на дне провели ряд экспериментов, направленных на определение практичности работы на морском дне, и подвергались постоянным медицинским осмотрам. Conshelf II был определяющим усилием в изучении физиологии и технологии дайвинга и завоевал широкую популярность среди общественности благодаря своему драматическому виду и ощущениям в стиле « Жюля Верна ». Художественный фильм об этом усилии, снятый Кусто ( World Without Sun ), был удостоен премии «Оскар» за лучший документальный фильм в следующем году. [10]

Conshelf III был инициирован в 1965 году. Шесть водолазов жили в среде обитания на глубине 102,4 метра (336 футов) в Средиземном море около маяка Кап-Ферра, между Ниццей и Монако, в течение трех недель. В этих усилиях Кусто был полон решимости сделать станцию ​​более автономной, разорвав большинство связей с поверхностью. Под водой была установлена ​​имитация нефтяной вышки , и водолазы успешно выполнили несколько промышленных задач. [ необходима цитата ]

SEALAB I, II и III

SEALAB I
SEALAB II
SEALAB III в представлении художника

SEALAB I, II и III были экспериментальными подводными средами обитания, разработанными ВМС США в 1960-х годах для доказательства жизнеспособности погружений с насыщением и людей, живущих в изоляции в течение длительных периодов времени. Знания, полученные в ходе экспедиций SEALAB, помогли продвинуть науку глубоководных погружений и спасательных операций и способствовали пониманию психологических и физиологических нагрузок, которые могут переносить люди. [11] [12] [13] Три SEALAB были частью проекта Genesis ВМС США. Предварительные исследовательские работы были проведены Джорджем Ф. Бондом . Бонд начал исследования в 1957 году для разработки теорий о погружениях с насыщением . Команда Бонда подвергала крыс , коз , обезьян и людей воздействию различных газовых смесей под разным давлением. К 1963 году они собрали достаточно данных для тестирования первой среды обитания SEALAB. [14]

Тектит I и II

Место обитания тектита I

Подводная среда обитания Tektite была построена компанией General Electric и финансировалась NASA , Управлением военно-морских исследований и Министерством внутренних дел США . [15]

15 февраля 1969 года четверо ученых Министерства внутренних дел (Эд Клифтон, Конрад Манкен, Ричард Уоллер и Джон Вандеруокер) спустились на дно океана в заливе Грейт-Ламешур на Виргинских островах США , чтобы начать амбициозный проект по погружению под воду под названием «Тектит I». К 18 марта 1969 года четверо акванавтов установили новый мировой рекорд по насыщенному погружению одной командой. 15 апреля 1969 года команда акванавтов вернулась на поверхность после 58 дней морских научных исследований. Для безопасного возвращения команды на поверхность потребовалось более 19 часов декомпрессии . [ необходима цитата ]

Проект Tektite , вдохновленный отчасти перспективной программой NASA Skylab и стремлением лучше понять эффективность работы ученых в крайне изолированных условиях жизни, стал первым проектом по погружению с насыщением, в котором вместо профессиональных водолазов были задействованы ученые. [ необходима ссылка ]

Термин тектит обычно относится к классу метеоритов, образованных чрезвычайно быстрым охлаждением. К ним относятся объекты небесного происхождения, которые ударяются о поверхность моря и остаются на дне (обратите внимание на концептуальные истоки проекта Тектит в космической программе США). [ необходима цитата ]

Миссии Tektite II были выполнены в 1970 году. Tektite II состояла из десяти миссий продолжительностью от 10 до 20 дней с четырьмя учеными и инженером в каждой миссии. В одной из этих миссий участвовала первая команда акванавтов, состоящая исключительно из женщин, во главе с доктором Сильвией Эрл . Другие ученые, участвовавшие в миссии, состоящей исключительно из женщин, включали доктора Ренату Тру из Тулейнского университета , а также Энн Хартлайн и Алину Шмант, аспирантов Института океанографии Скриппса. Пятым членом экипажа была Маргарет Энн Лукас, выпускница инженерного факультета Университета Вилланова , которая работала инженером по среде обитания. Миссии Tektite II были первыми, в которых проводились углубленные экологические исследования. [16]

Tektite II включал 24-часовые поведенческие и миссионерские наблюдения каждой из миссий группой наблюдателей [17] из Техасского университета в Остине . Выбранные эпизодические события и обсуждения были записаны на видео с помощью камер в общественных зонах среды обитания. Данные о статусе, местоположении и деятельности каждого из 5 членов каждой миссии собирались с помощью перфокарт каждые шесть минут во время каждой миссии. Эта информация была собрана и обработана BellComm [18] и использовалась для поддержки статей, написанных об исследовании относительной предсказуемости моделей поведения участников миссии в стесненных, опасных условиях в течение длительных периодов времени, таких как те, которые могут возникнуть в пилотируемых космических полетах. [19] Среда обитания Tektite была спроектирована и построена подразделением General Electric Space Division в Центре космических технологий Valley Forge в Кинг-оф-Пруссии, штат Пенсильвания . Инженером проекта, который отвечал за проектирование среды обитания, был Брукс Тенни-младший. Тенни также служил инженером подводной среды обитания в Международной миссии, последней миссии проекта Tektite II. Руководителем программы проектов Tektite в General Electric был доктор Теодор Мартон. [ необходима цитата ]

Гидролаборатория

Внешний вид Гидролаборатории
Внутри Гидролаборатории

Hydrolab был построен в 1966 году по цене $60,000 [20] ($560,000 в сегодняшних деньгах) и использовался как исследовательская станция с 1970 года. Проект частично финансировался Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA). Hydrolab мог вместить четырех человек. Было проведено около 180 миссий Hydrolab — 100 миссий на Багамах в начале и середине 1970-х годов и 80 миссий у берегов Сент-Круа, Виргинские острова США , с 1977 по 1985 год. Эти научные миссии описаны в журнале Hydrolab . [21] Доктор Уильям Файф провел 28 дней в состоянии насыщения, проводя физиологические эксперименты на таких исследователях, как доктор Сильвия Эрл . [22] [23]

Среда обитания была выведена из эксплуатации в 1985 году и помещена в экспозицию Национального музея естественной истории Смитсоновского института в Вашингтоне , округ Колумбия. По состоянию на 2017 год среда обитания находится в Аудитории и Научном центре NOAA в штаб-квартире Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) в Силвер-Спринг, штат Мэриленд. [ требуется ссылка ]

Эдальхаб

ЭДАЛЬХАБ 01

Лабораторная среда инженерного проектирования и анализа представляла собой горизонтальный цилиндр высотой 2,6 м, длиной 3,3 м и весом 14 тонн, который был построен студентами Лаборатории инженерного проектирования и анализа в США за 20 000 долларов [20] или 187 000 долларов в сегодняшних деньгах. С 26 апреля 1968 года четыре студента провели 48 часов и 6 минут в этой среде обитания в заливе Олтон, штат Нью-Гемпшир. Затем последовали еще две миссии на глубине 12,2 м. [24]

В экспериментах 1972 года в рамках исследовательской экспедиции по исследованию акванавтов Edalhab II Florida, Университет Нью-Гемпшира и NOAA использовали нитрокс в качестве дыхательного газа. [25] В трех миссиях FLARE среда обитания располагалась у берегов Майами на глубине 13,7 м. Переход на этот эксперимент увеличил вес среды обитания до 23 тонн.

БАХ Я

Подводная лаборатория BAH-1 в Наутинеуме, Штральзунд

BAH I (для Биологического института Гельголанд) имел длину 6 м и диаметр 2 м. Он весил около 20 тонн и был предназначен для экипажа из двух человек. [26] Первая миссия в сентябре 1968 года с Юргеном Доршелем и Герхардом Лаукнером на глубине 10 м в Балтийском море длилась 11 дней. В июне 1969 года состоялась недельная миссия на спокойной воде в Боденском озере. При попытке закрепить среду обитания на глубине 47 м конструкция была затоплена вместе с двумя водолазами в ней и затонула на морском дне. Было решено поднять ее с двумя водолазами в соответствии с необходимым профилем декомпрессии, и никто не пострадал. [5] BAH I предоставил ценный опыт для гораздо более крупной подводной лаборатории Гельголанд. В 2003 году он был передан в качестве технического памятника Техническому университету Клаусталь-Целлерфельда и в том же году был выставлен в Наутинеуме Штральзунда на острове Кляйнер-Дэнхольм. [27]

Гельголанд

Подводная лаборатория Гельголанд (UWL) в Наутинеуме, Штральзунд (Германия)

Подводная лаборатория Гельголанд (UWL) — это подводная среда обитания. Она была построена в Любеке , Германия , в 1968 году и была первой в мире, построенной для использования в более холодных водах. [28]

UWL длиной 14 метров и диаметром 7 метров позволял водолазам проводить несколько недель под водой, используя методы погружения с насыщением . Ученые и техники жили и работали в лаборатории, возвращаясь в нее после каждого погружения. В конце своего пребывания они декомпрессировались в UWL и могли всплыть на поверхность без декомпрессионной болезни.

UWL использовался в водах Северного и Балтийского морей, а в 1975 году — на мысе Джеффрис-Ледж в заливе Мэн у побережья Новой Англии в США. [29] [30] В конце 1970-х годов он был выведен из эксплуатации и в 1998 году передан в дар Немецкому океанографическому музею , где его можно увидеть в Наутинеуме, филиале музея в Штральзунде .

Бентос-300

Корпус советской экспериментальной подводной лодки «Бентос-300» (проект 1603) для подводных биологических исследований

Bentos-300 (Bentos minus 300) — советский маневренный подводный аппарат с водолазным блоком, который можно было размещать на дне моря. Он мог проводить две недели под водой на максимальной глубине 300 м с примерно 25 людьми на борту. Хотя он был анонсирован в 1966 году, его первое развертывание состоялось в 1977 году. [5] [1] В проекте было два судна. После того, как Bentos-300 затонул в российском черноморском порту Новороссийск в 1992 году, несколько попыток его поднять потерпели неудачу. В ноябре 2011 года он был разрезан и поднят на металлолом в течение следующих шести месяцев. [ необходима цитата ]

Progetto Abissi

Среда обитания Progetto Abissi

Итальянская среда обитания Progetto Abissi , также известная как La Casa in Fondo al Mare (по-итальянски Дом на дне моря), была спроектирована водолазной командой Explorer Team Pellicano, состояла из трех цилиндрических камер и служила платформой для телевизионного игрового шоу. Она была развернута в первый раз в сентябре 2005 года в течение десяти дней, а шесть акванавтов жили в комплексе в течение 14 дней в 2007 году. [31]

MarineLab

Подводная лаборатория MarineLab была самой долгой в истории средой обитания на морском дне, непрерывно работая с 1984 по 2018 год под руководством акванавта Криса Олстада в Ки-Ларго , Флорида. За это время в лаборатории морского дна прошли обучение сотни людей, и был проведен широкий спектр образовательных и научных исследований от военных исследований США до фармацевтических разработок. [32] [33]

Начиная с проекта, начатого в 1973 году, MarineLab, тогда известный как Midshipman Engineered & Designed Undersea Systems Apparatus (MEDUSA), был спроектирован и построен в рамках студенческой программы по океанической инженерии в Военно-морской академии США под руководством доктора Нила Т. Монни. В 1983 году MEDUSA была передана в дар Фонду развития морских ресурсов (MRDF), а в 1984 году была развернута на морском дне в государственном парке коралловых рифов Джона Пеннекампа, Ки-Ларго, Флорида. Береговая среда обитания размером 2,4 на 4,9 метра (8 на 16 футов) вмещает трех или четырех человек и разделена на лабораторию, мокрую комнату и прозрачную сферу наблюдения диаметром 1,7 метра (5 футов 7 дюймов). С самого начала она использовалась студентами для наблюдения, исследований и обучения. В 1985 году он был переименован в MarineLab и перемещен в мангровую лагуну глубиной 9 метров (30 футов) в штаб-квартире MRDF в Ки-Ларго на глубине 8,3 метра (27 футов) с глубиной люка 6 м (20 футов). Лагуна содержит артефакты и обломки, размещенные там для обучения и подготовки. С 1993 по 1995 год НАСА неоднократно использовало MarineLab для изучения контролируемых экологических систем жизнеобеспечения (CELLS). Эти образовательные и исследовательские программы квалифицируют MarineLab как наиболее широко используемую среду обитания в мире. [ необходима цитата ]

MarineLab использовался как неотъемлемая часть программы «Скотт Карпентер, человек в море». [34] В 2018 году среда обитания была выведена из эксплуатации и восстановлена ​​до состояния 1985 года, а сейчас выставлена ​​на обозрение публики в Фонде развития морских ресурсов, Inc., Ки-Ларго, Флорида. [33]

Существующие подводные местообитания

Водолей

Подводная лаборатория Aquarius на рифе Конч у побережья Флорида-Кис.
Лаборатория Водолея под водой
Лаборатория Aquarius на берегу

Aquarius Reef Base — это подводная среда обитания, расположенная в 5,4 милях (9 км) от Ки-Ларго в Национальном морском заповеднике Флорида-Кис . Она размещена на дне океана на глубине 62 футов (19 м) ниже поверхности и рядом с глубоким коралловым рифом под названием Conch Reef .

Aquarius — одна из трех подводных лабораторий в мире, посвященных науке и образованию. Два дополнительных подводных объекта, также расположенных в Ки-Ларго, Флорида , принадлежат и управляются Фондом развития морских ресурсов. Aquarius принадлежал Национальному управлению океанических и атмосферных исследований (NOAA) и управлялся Университетом Северной Каролины в Уилмингтоне [35] до 2013 года, когда Международный университет Флориды взял на себя операционное управление. [36]

Florida International University (FIU) взял на себя управление Aquarius в октябре 2014 года. Как часть инициативы FIU по морскому образованию и исследованиям, программа Medina Aquarius посвящена изучению и сохранению морских экосистем во всем мире и расширяет сферу и влияние FIU на исследования, образовательную деятельность, разработку технологий и профессиональную подготовку. В основе программы лежит Aquarius Reef Base. [37]

Исследовательская лаборатория Ла Чалупа

Научно-исследовательская лаборатория La Chalupa, ныне известная как Jules' Undersea Lodge

В начале 1970-х годов Ян Коблик, президент Фонда развития морских ресурсов, создал и управлял исследовательской лабораторией La Chalupa [38] , которая была крупнейшей и наиболее технологически продвинутой подводной средой обитания своего времени. [ необходима цитата ] Коблик, который продолжил свою работу в качестве пионера в разработке передовых подводных программ для науки об океане и образования, является соавтором книги « Жизнь и работа в море» и считается одним из ведущих авторитетов в области подводного обитания. [ необходима цитата ]

La Chalupa была запущена у берегов Пуэрто-Рико . Во время запуска модуля для второй миссии стальной трос обмотался вокруг левого запястья доктора Лэнса Реннки, раздробив его руку, которую он впоследствии потерял из-за газовой гангрены . [39]

В середине 1980-х годов La Chalupa была преобразована в Jules' Undersea Lodge в Ки-Ларго , Флорида. Соавтор Jules, доктор Нил Монни, ранее занимал должность профессора и директора кафедры океанологии в Военно-морской академии США и имеет большой опыт работы в качестве ученого-исследователя, акванавта и проектировщика подводных мест обитания. [ необходима ссылка ]

La Chalupa использовалась в качестве основной платформы для программы Скотта Карпентера «Человек в море» [40], подводного аналога космического лагеря . В отличие от космического лагеря, в котором используются симуляции, участники выполняли научные задачи, используя настоящие системы погружения с насыщением . Эта программа, задуманная Яном Кобликом и Скоттом Карпентером , была направлена ​​Филиппом Шарки с оперативной помощью Криса Олстада . В программе также использовались подводная среда обитания MarineLab, подводный аппарат Sea Urchin (спроектированный и построенный Филом Нюйттеном ) и система погружения с насыщением Oceaneering , состоящая из декомпрессионной камеры на палубе и водолазного колокола . La Chalupa была местом первого подводного компьютерного чата, [ требуется ссылка ] сеанса, организованного на GEnie 's Scuba RoundTable (первая не связанная с вычислениями область на GEnie) тогдашним директором Шарки из среды обитания. Дайверы со всего мира могли задавать вопросы ему и командиру Карпентеру. [ необходима ссылка ]

Аналоговая космическая станция Скотта Карпентера

Аналоговая космическая станция Скотта Карпентера

Аналоговая космическая станция Скотта Карпентера была запущена около Ки-Ларго в шестинедельных миссиях в 1997 и 1998 годах. [41] Станция была проектом НАСА, иллюстрирующим аналогичные научные и инженерные концепции, общие как для подводных, так и для космических миссий. Во время миссий около 20 акванавтов сменяли друг друга на подводной станции, включая ученых, инженеров НАСА и директора Джеймса Кэмерона . SCSAS была разработана инженером НАСА Деннисом Чемберлендом . [41]

Biosub Ллойда Годсона

Биосуб Ллойда Годсона был подводным жилищем, построенным в 2007 году для конкурса Australian Geographic. Биосуб [42] вырабатывал собственное электричество (используя велосипед); собственную воду, используя систему Air2Water Dragon Fly M18; и собственный воздух, используя водоросли, которые вырабатывают O2 . Водоросли питались с помощью биокатушки Cascade High School Advanced Biology Class. [43] Сама полка жилища была построена Trygons Designs.

Галатея

Подводная лаборатория и среда обитания Галатея – 1977 г.

Первая подводная среда обитания, построенная Жаком Ружери, была спущена на воду и погружена 4 августа 1977 года. [44] Уникальной особенностью этой полумобильной среды обитания- лаборатории является то, что ее можно пришвартовать на любой глубине от 9 до 60 метров, что дает ей возможность поэтапной интеграции в морскую среду. Таким образом, эта среда обитания оказывает ограниченное воздействие на морскую экосистему и ее легко позиционировать. Жак Ружери сам испытал Галатею. [45] [46] [ необходимо уточнение ]

Аквабулл

Aquabulle, Подводная лаборатория – 1978

Впервые запущенное в эксплуатацию в марте 1978 года, это подводное убежище, подвешенное в толще воды (от 0 до 60 метров), представляет собой мини-научную обсерваторию высотой 2,8 метра и диаметром 2,5 метра. [47] Aquabulle, созданный и испытанный Жаком Ружери, может вместить трех человек в течение нескольких часов и действует как подводное убежище. Позднее была построена серия Aquabulle, и некоторые из них до сих пор используются лабораториями. [44] [48]

Гиппокамп

Гиппокамп, подводная среда обитания - 1981 г.

Эта подводная среда обитания, созданная французским архитектором Жаком Ружери , была запущена в 1981 году в качестве научной базы, подвешенной в толще воды с использованием того же метода, что и Галатея. [47] Hippocampe может вместить 2 человек при погружениях с насыщением на глубину до 12 метров в течение периодов от 7 до 15 дней, а также была спроектирована как подводная логистическая база для оффшорной промышленности. [44]

Подводный ресторан Ithaa

Интерьер ресторана Ithaa

Ithaa ( на языке дивехи означает «перламутр ») — единственный в мире полностью застекленный подводный ресторан, расположенный в отеле Conrad Maldives Rangali Island. [49] В него можно попасть через коридор над водой, и он открыт для атмосферы, поэтому нет необходимости в процедурах компрессии или декомпрессии. Ithaa был построен компанией MJ Murphy Ltd и имеет массу без балласта 175 тонн. [50]

Звезда Красного моря

Red Sea Star в Эйлате

Ресторан "Red Sea Star" в Эйлате, Израиль, состоял из трех модулей: входная зона над поверхностью воды, ресторан с 62 панорамными окнами на глубине 6 м под водой и балластная зона под ней. Вся конструкция весит около 6000 тонн. Вместимость ресторана составляла 105 человек. [51] [52] Он был закрыт в 2012 году. [53]

Подводная обсерватория «Коралловый мир» в Эйлате

Подводная обсерватория в Эйлате, Израиль.

Первая часть подводной обсерватории Coral World в Эйлате была построена в 1975 году, а в 1991 году ее расширили, добавив вторую подводную обсерваторию, соединенную туннелем. Подводный комплекс доступен по пешеходному мосту с берега и через шахту над поверхностью воды. Зона наблюдения находится на глубине около 12 м. [54]

В популярной культуре

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Ceurstemont, Sandrine (23 апреля 2007 г.). "Жизнь под водой". FirstScience . Архивировано из оригинала 29 февраля 2012 г.
  2. ^ ab Adler, Anthony (2020). «Глубокие горизонты: программа Канады по подводной среде обитания и вертикальные измерения морского суверенитета». Centaurus . 62 (4): 763–782. doi :10.1111/1600-0498.12287. S2CID  225413688.
  3. ^ Хо, Г. (2013). «Technishe Daten, Erseinsätze und Einsatztiefen von bemannten Unterwasserstationen». Таухтехник, Том 2 . Спрингер-Верлаг. п. 277. ИСБН 978-3-642-88352-1.Первоначально опубликовано как: Tauchtechnik, 1970.
  4. ^ Колетт, Брюс Б. (1972). Результаты программы Tektite: Экология рыб коралловых рифов (Отчет). Лос-Анджелес: Музей естественной истории, округ Лос-Анджелес.
  5. ^ abcde Миллер, Джеймс У.; Коблик, Ян Г. (1984). Жизнь и работа в море . Нью-Йорк: Van Nostrand Reinhold Company. ISBN 978-0-442-26084-2.
  6. Группа проекта Sealab I (14 июня 1965 г.). Сводный отчет о проекте Sealab: Экспериментальное одиннадцатидневное подводное насыщенное погружение на глубину 193 фута. Отчет ONR ACR-108 (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Управление военно-морских исследований. Департамент ВМС.
  7. ^ Джонс, Кенет Д. Смертельный случай с ребризером научного водолаза: обзор инцидента. AAUS_2013_18 (Отчет). Уилмингтон, Северная Каролина: Университет Северной Каролины в Уилмингтоне.
  8. ^ "Conshelf I, II & III". www.cousteau.org . Cousteau Society. Архивировано из оригинала 9 июня 2014 года . Получено 25 апреля 2017 года .
  9. ^ Адлер, Энтони (2019). Лаборатория Нептуна: Фантазия, Страх и Наука в Море . Издательство Гарвардского университета. С. 106–111. ISBN 978-0674972018.
  10. ^ "37-я церемония вручения премии "Оскар" | 1965". Oscars.org | Академия кинематографических искусств и наук . Получено 12 октября 2016 г.
  11. ^ Кларк, TA; Флехсиг, AO; Григг, RW (сентябрь 1967 г.). «Экологические исследования в ходе проекта Sealab II. Изучается сообщество песчаного дна на глубине 61 метр и фауна, привлеченная к «Sealab II». Science . 157 (3795): 1381–9. Bibcode :1967Sci...157.1381C. doi :10.1126/science.157.3795.1381. PMID  4382569.
  12. ^ Кроули, Р. В.; Саммит, Дж. К. (1970). Отчет об экспериментальных погружениях для графиков декомпрессии с поддержкой поверхности SEALAB III. Технический отчет экспериментального водолазного подразделения ВМС США (отчет). Том NEDU-RR-15-70.
  13. ^ Кулинг, Дж. В.; Саммит, Дж. К. (1970). «Насыщенные погружения с экскурсиями для разработки графика декомпрессии для использования во время SEALAB III». Технический отчет по авиации, космосу и экологической медицине . NEDU-RR-9-70.
  14. ^ Чемберленд, Деннис (1986). «Sealab: Незаконченное наследие». Труды . 112 (1). Военно-морской институт США : 72–82.
  15. ^ Starck WA, Miller JW (сентябрь 1970). "Тектит: ожидания и затраты". Science . 169 (3952): 1264–5. Bibcode :1970Sci...169.1264S. doi :10.1126/science.169.3952.1264-a. PMID  5454136. S2CID  19479809 . Получено 8 июля 2008 .
  16. ^ Колетт, BB (1996). Лэнг, MA; Болдуин, CC (ред.). Результаты программы Tektite: экология рыб коралловых рифов. Дайвинг для науки...1996, «Методы и приемы подводных исследований». Труды Американской академии подводных наук, Шестнадцатый ежегодный научный симпозиум по дайвингу, Смитсоновский институт, Вашингтон, округ Колумбия (отчет).
  17. ^ TEKTITE II Behavior Observer's Manual UT Austin, 1970
  18. ^ Tektite II Data Management/Handling Case 103-7 28 сентября 1970 г. М. Дж. Рейнольдс
  19. Программа изучения поведения человека TEKTITE II, сентябрь 1971 г., Техасский университет, Остин, Роберт Хельмрайх.
  20. ^ ab High, WL; Эллис, IE; Шредер, WW; Ловерич, Г. (1973). «Оценка подводной среды обитания - Тектите II, Гидро-Лаборатория и Эдалхаб - для программ научных насыщенных погружений». Helgoländer Wissenschaftliche Meeresuntersuruchungen . 24 (1–4): 16–44. Бибкод : 1973HWM....24...16H. дои : 10.1007/BF01609497. ISSN  0017-9957.
  21. ^ Журнал Hydrolab, номер OCLC 3289185
  22. ^ Файф, Уильям П.; Шредер, В. (1973). «Влияние среды гидролаборатории на функцию легких». Hydrolab J. 2 : 73.
  23. ^ Файф, Уильям П.; Шредер, В. (1973). «Измерение скорости метаболизма у акванавтов». Hydrolab J. 2 : 81.
  24. ^ "Университет Нью-Гэмпшира: Руководство по файлам лаборатории инженерного проектирования и анализа среды обитания (EDALHAB), 1967–1978" . Получено 23 октября 2016 г.
  25. ^ "Periscope Film: Science Screen Report on YouTube". YouTube . Архивировано из оригинала 23 октября 2016 года . Получено 23 октября 2016 года .
  26. ^ "Unterwasserstation BAH I" (на немецком языке) . Проверено 12 сентября 2016 г.
  27. ^ "NAUTINEUM verleiht Unterwasserstation und Haitauchfahrzeug" (на немецком языке). 10 августа 2016 г. Проверено 12 сентября 2016 г.
  28. ^ "Helgoland" (на немецком языке). Архивировано из оригинала 2 декабря 2007 года.
  29. ^ Миллер, Джеймс У.; Коблик, Ян Г. (1984). Жизнь и работа в море . Нью-Йорк, Нью-Йорк : Van Nostrand Reinhold Company . С. 115–116. ISBN 978-0-442-26084-2.
  30. ^ Пратт, Уэс. «Миссия Гельголанда на морское дно» (PDF) . Получено 30 апреля 2017 г.
  31. ^ "Explorer Team Pellicano Homepage" (на итальянском) . Получено 7 декабря 2016 г.
  32. ^ «MarineLab: образование в области морских наук на островах Флорида-Кис». www.marinelab.org .
  33. ^ ab "MarineLab Undersea Laboratory". www.mrdf.org . Фонд развития морских ресурсов . Получено 7 сентября 2022 г. .
  34. ^ Трейси Корнфельд - WOWIE Web Design. "Sealab".
  35. ^ Шепард, Эндрю Н.; Динсмор, Дэвид А.; Миллер, Стивен Л.; Купер, Крейг Б .; Виклунд, Роберт И. (1996). Лэнг, МА; Болдуин, CC (ред.). Подводная лаборатория Aquarius: Следующее поколение. Погружение ради науки…1996, «Методы и технологии подводных исследований» (отчет). Т. Труды Американской академии подводных наук.
  36. ^ Хо, Леонард (15 января 2013 г.). «Официально: Aquarius Reef Base все еще работает». Advanced Aquarist . Pomacanthus Publications . Получено 17 января 2013 г.
  37. ^ Коммуникации, Международный университет Флориды - Цифровые технологии. "О нас". aquarius.fiu.edu .
  38. ^ «Chalupa» — существительное женского рода, в переводе с испанского означает «маленькая лодка».
  39. ^ Экотт, Тим (2001). Нейтральная плавучесть: приключения в жидком мире. Нью-Йорк: Atlantic Monthly Press . стр. 275. ISBN 978-0-87113-794-4. LCCN  2001018840.
  40. ^ Шарки, Филлип (май 1996 г.). «Программа Скотта Карпентера «Человек в море»». Источники: Журнал подводного образования . Монклер, Калифорния: Национальная ассоциация инструкторов подводного плавания.
  41. ^ ab "Scott Carpenter Space Analog Station". NASA Quest. Архивировано из оригинала 25 сентября 2008 года . Получено 26 декабря 2008 года .
  42. ^ Годсон, Ллойд. «BioSUB». www.lloydgodson.com/ .
  43. ^ "Специфика BioSub". www.biosub.com.au .
  44. ^ abc "Сайт SeaOrbiter".
  45. ^ Жак Ружери, архитектор «Бессмертного мертвеца». 25 ноября 2009 г. Архивировано из оригинала 17 ноября 2021 г. - на YouTube.
  46. ^ De Vingt milleslieues sous les mers à SeaOrbiter, plongez dans l'univers de Jacques Rougerie. 27 ноября 2012 г. Архивировано из оригинала 17 ноября 2021 г. - на YouTube.
  47. ^ ab EURONEWS - SeaOrbiter - Судно на поверхности и под океанами - En. 15 июня 2012 г. Архивировано из оригинала 17 ноября 2021 г. - через YouTube.
  48. ^ Du Nautilus à SeaOrbiter - Великая история океанов - Arte. 28 июня 2012 г. Архивировано из оригинала 17 ноября 2021 г. - на YouTube.
  49. ^ "Ithaa Undersea Restaurant". Рестораны и бары . Conrad Maldives Rangali Island . Получено 7 мая 2017 г.
  50. ^ "Undersea Restaurants". www.mjmurphy.co.nz . MJ Murphy Ltd. 2007 . Получено 7 мая 2017 .
  51. ^ "The Red Sea Star: Подводная обсерватория, ресторан и бар". Архивировано из оригинала 4 апреля 2016 года . Получено 18 ноября 2012 года .
  52. ^ Коэн, Эди (июль 1999). «Под морем». Журнал дизайна интерьера : 142.
  53. ^ «Заброшенные места: заброшенный подводный стрип-клуб в Израиле». 31 июля 2013 г.
  54. ^ "История". Подводная обсерватория Морского парка Эйлата . www.coralworld.co.il . Получено 6 мая 2017 г.

Источники

Внешние ссылки