Inżynieria w głębi morza

Fot. Pixabay, CC0

Morskie głębiny to miejsca, o których nauka wie niewiele. Nowoczesna inżynieria może to zmienić, dzięki nowej technologii, która pozwala nam dowiedzieć się więcej niż kiedykolwiek wcześniej.

Być może przestrzeń kosmiczna jest uważana za najbardziej niezbadaną dla ludzkości, ale tak naprawdę nie trzeba opuszczać naszej planety, aby zapuścić się w obcy krajobraz. Morza pokrywają 71% powierzchni Ziemi. Jednak według niektórych danych aż do 99,5% ich powierzchni pozostaje nieodkryte. Eksploracja tego środowiska jest bowiem niezwykle droga.

Jednak jak powszechnie wiadomo, potrzeba jak matką wynalazków. W ostatnich dziesięcioleciach inżynierowie opracowali wiele technologi, które umożliwiły naukowcom badanie oceanów.
W 1964 r. uruchomiono pierwszy na świecie głębinowy statek podwodny zdolny do przewożenia pasażerów. Nazywano go Alvin i był zdolny nurkować na głębokość około 30-50 stóp. To na jego pokładzie badacze odkryli pierwsze hydrotermalne otwory w Oceanie Spokojnym. W 1966 roku Alvin pomógł zlokalizować i odzyskać utraconą bombę wodorową.

Statek ważący 35 200 funtów i mierzący 12 stóp wysokości jest wyposażony w kamery wideo. Ma również dwa ramiona hydrauliczne na przedniej części statku, które mogą rozciągać się do 75 cali i podnieść ciężar aż do 200 funtów każdy. Czujniki elektrodowe rejestrują chemiczne odczyty otoczenia, podczas gdy zewnętrzne lampy żarowe, i sodowo-skandowe umożliwiają pilotowi i obserwatorom wejście w czarne środowisko oceanu. Alvin zawiera również komputer, system nawigacji i śledzenia, czujniki temperatury, sondy przepływu ciepła i magnetometr. Mimo upływu ponad pół wieku od jego stworzenia wciąż jest w użyciu.

Nie da się jednak ukryć, że schodzenia w głąb morza może być niebezpieczne dla załogi. Dlatego też stosuje się pojazdy zdalnie sterowane (ROV). Są one w stanie wykonać wszystkie czynności, takie jak: zbieranie fotografii i filmów, próbek biologicznych i geologicznych oraz analizowanie wody. Przykładami takich robotów ROV są Ventana i Jason II / Medea.

Inna klasa urzadzeń służy z kolei do tworzenia map dna ocenaów. AUV (autonomiczne pojazdy podwodne), jak np. Sentry, są zdolne do poruszania się po głębokim morzu i gromadzenia danych naukowych bez jakiejkolwiek ludzkiej kontroli. Tworzą szczegółowe mapy dna morskiego, wykorzystując rejestr prędkości dopplerowskiej i system nawigacji bezwładnościowej, wspomagany przez akustyczne systemy nawigacyjne i komunikacyjne (USBL lub LBL).

Oba typy pojazdów są w stanie zapewnić niezrównany wgląd w działalność dalekomorską. Nie są jednak w stanie stale monitorować zasobów wody. Istnieje jednak oprzyrządowanie do nich, które to zapewnia. Zestaw czujników może monitorować temperaturę wody, mierzyć prędkości prądów, a nawet obrazować plankton.

W badaniu dna morskiego problem stanowi także bardzo wysokie ciśnienie obciążające potencjalnych badaczy. Rozwiązanie tego problemu stanowi specjalny kombinezon do nurkowania o nazwie ExoSuit. Zapewnia on nurkom elastyczne, ciśnieniowe środowisko, które symuluje warunki atmosferyczne. Posiada także napęd umożliwiający poruszanie się, a co więcej, kabel światłowodowy, który zapewnia komunikację.

Przytoczone tutaj przykłady udowadniają, że innowacje inżynieryjne, umożliwiając spojrzenie na niezbadane terytoria, dają możliwość zdobywania wiedzy do niedawna jeszcze niedostępnej dla człowieka.

(KB)