راه های شیرجه در اقیانوس کاوش در اعماق دریا

مکان های بسیار بیشتری بر روی زمین وجود دارد که ما در مورد آنها کمتر از فضای وسیع فضایی می دانیم. ما در درجه اول در مورد عمق غیرقابل تسخیر آب صحبت می کنیم. به گفته دانشمندان، علم هنوز به طور واقعی شروع به مطالعه زندگی اسرارآمیز در ته اقیانوس ها نکرده است؛ تمام تحقیقات در آغاز سفر است.

از سال به سال، جسوران بیشتری وجود دارند که آماده انجام یک رکورد جدید شیرجه در اعماق دریا هستند. در مطالب ارائه شده می خواهم در مورد شناهای بدون تجهیزات، با وسایل غواصی و با کمک حمام ها صحبت کنم که در تاریخ ثبت شده است.

عمیق ترین شیرجه انسان

برای مدت طولانی، ورزشکار فرانسوی لویک لفرمه رکورد شیرجه آزاد را در اختیار داشت. او در سال 2002 موفق به شیرجه زدن در عمق 162 متری شد. غواصان زیادی سعی کردند این شاخص را بهبود بخشند، اما در اعماق دریا جان باختند. در سال 2004، لفرم خود قربانی غرور خود شد. او در حین شنای آموزشی در سنگر اقیانوسی ویلفرانش-سور-مر، تا ارتفاع 171 متری شیرجه زد. با این حال، این ورزشکار نتوانست به سطح زمین برود.

آخرین رکوردشکنی شیرجه در اعماق دریا توسط غواص آزاد اتریشی هربرت نیتز انجام شد. او بدون مخزن اکسیژن توانست تا ارتفاع 214 متری پایین بیاید. بنابراین، دستاورد Loïc Leferme متعلق به گذشته است.

رکورد غواصی زنان در اعماق دریا

آدری مستر، ورزشکار فرانسوی، چندین رکورد در بین زنان به ثبت رساند. در 29 مه 1997، او تا 80 متر با یک حبس نفس، بدون مخزن هوا شیرجه زد. یک سال بعد، آدری رکورد خود را شکست و 115 متر در اعماق دریا فرود آمد. در سال 2001، این ورزشکار به اندازه 130 متر شیرجه زد. این رکورد که در بین زنان جایگاه جهانی دارد تا به امروز به آدری اختصاص دارد.

در 12 اکتبر 2002، Mestre آخرین تلاش خود را در زندگی انجام داد و بدون تجهیزات تا 171 متری سواحل جمهوری دومینیکن شیرجه زد. این ورزشکار فقط از یک بار مخصوص بدون سیلندر اکسیژن استفاده کرد. این بالابر قرار بود با استفاده از گنبد هوایی انجام شود. با این حال، دومی مشخص شد که پر نشده است. 8 دقیقه پس از شروع غواصی در اعماق دریا، جسد آدری توسط غواصان به سطح آب آورده شد. علت رسمی مرگ این ورزشکار مشکل در تجهیزات بالا بردن سطح زمین عنوان شده است.

ضبط غواصی

حالا بیایید در مورد غواصی در اعماق دریا صحبت کنیم. مهمترین آنها توسط پاسکال برناب غواص فرانسوی انجام شد. او در تابستان 2005 موفق به فرود 330 متری در اعماق دریا شد. اگرچه در ابتدا برای فتح عمق 320 متری برنامه ریزی شده بود. چنین رکورد قابل توجهی در نتیجه یک حادثه کوچک به دست آمد. در طول فرود، طناب پاسکال کشیده شد که به او اجازه داد تا عمق 10 متری شنا کند.

غواص موفق شد با موفقیت به سطح زمین برود. این صعود 9 ساعت به طول انجامید. دلیل چنین افزایش آهسته، خطر بالای توسعه بود که می تواند منجر به ایست تنفسی و آسیب به رگ های خونی شود. شایان ذکر است که برای ثبت این رکورد، پاسکال برناب باید 3 سال تمام را در تمرینات مداوم سپری کند.

غواصی را در یک شناور ضبط کنید

در 23 ژانویه 1960، دانشمندان دونالد والش و ژاک پیکارد رکوردی را در غواصی به اعماق اقیانوس با یک وسیله نقلیه سرنشین دار به نام خود ثبت کردند. محققان در حین سوار شدن بر زیردریایی کوچک تریست، در عمق 10898 متری به پایین رسیدند.

عمیق ترین غواصی در یک زیردریایی سرنشین دار به لطف ساخت Deepsea Challenger به دست آمد که طراحان 8 سال طولانی را به خود اختصاص دادند. این مینی زیردریایی یک کپسول استریم لاین با وزن بیش از 10 تن و ضخامت دیواره 6.4 سانتی متر است و قابل ذکر است که قبل از بهره برداری، باتیس اسکاف چندین بار با فشار 1160 اتمسفر آزمایش شده است که بالاتر از فشاری که قرار بود بر دیواره های دستگاه در کف اقیانوس تاثیر بگذارد.

در سال 2012، جیمز کامرون کارگردان مشهور آمریکایی، با خلبانی زیردریایی کوچک Deepsea Challenger، رکورد قبلی دستگاه Trieste را فتح کرد و حتی با فرو رفتن 11 کیلومتر در سنگر ماریینسکی، آن را بهبود بخشید.

ما در سیاره ای از آب زندگی می کنیم، اما اقیانوس های زمین را کمتر از برخی اجرام کیهانی می شناسیم. بیش از نیمی از سطح مریخ با وضوح حدود 20 متر نقشه برداری شده است - و تنها 10-15٪ از کف اقیانوس با وضوح حداقل 100 متر مورد مطالعه قرار گرفته است. 12 نفر روی ماه بوده اند، سه نفر. به ته سنگر ماریانا رفته‌اند و همه جرات نداشتند دماغ خود را از حمام‌های سنگین بیرون بیاورند.

بیایید شیرجه بزنیم

مشکل اصلی در توسعه اقیانوس جهانی فشار است: به ازای هر 10 متر عمق، اتمسفر دیگری افزایش می یابد. وقتی شمارش به هزاران متر و صدها اتمسفر می رسد، همه چیز تغییر می کند. جریان مایعات متفاوت است، گازها رفتار غیرمعمولی دارند... دستگاه هایی که قادر به تحمل این شرایط هستند، محصولات تکه تکه باقی می مانند و حتی مدرن ترین زیردریایی ها برای چنین فشاری طراحی نشده اند. حداکثر عمق غواصی آخرین زیردریایی اتمی Project 955 Borei تنها 480 متر است.

غواصانی که از صدها متر پایین می آیند با احترام به آنها آبزیان می گویند و آنها را با کاوشگران فضایی مقایسه می کنند. اما ورطه دریاها در نوع خود خطرناکتر از خلاء فضاست. اگر اتفاقی بیفتد، خدمه ای که در ایستگاه فضایی بین المللی کار می کنند، می توانند به کشتی لنگر انداخته منتقل شوند و در عرض چند ساعت روی سطح زمین خواهند بود. این مسیر برای غواصان بسته است: تخلیه از اعماق ممکن است هفته ها طول بکشد. و این مدت را تحت هیچ شرایطی نمی توان کوتاه کرد.

با این حال، یک مسیر جایگزین برای عمق وجود دارد. به جای ایجاد بدنه های بادوام تر، می توانید غواصان زنده را به آنجا بفرستید. رکورد فشار تحمل شده توسط آزمایش کننده ها در آزمایشگاه تقریباً دو برابر توانایی زیردریایی ها است. هیچ چیز باورنکردنی در اینجا وجود ندارد: سلول های همه موجودات زنده با همان آب پر شده اند که آزادانه فشار را در همه جهات منتقل می کند.

سلول ها مانند بدنه جامد زیردریایی ها در برابر ستون آب مقاومت نمی کنند، بلکه فشار خارجی را با فشار داخلی جبران می کنند. بیهوده نیست که ساکنان "سیگاری های سیاه"، از جمله کرم های گرد و میگو، در کیلومترها اعماق کف اقیانوس احساس خوبی دارند. برخی از انواع باکتری ها می توانند حتی هزاران جو را به خوبی تحمل کنند. انسان در اینجا مستثنی نیست - تنها تفاوت این است که او به هوا نیاز دارد.

زیر سطح

اکسیژنلوله های تنفسی ساخته شده از نی برای موهیکان فنمور کوپر شناخته شده بود. امروزه، ساقه‌های توخالی گیاهان با لوله‌های پلاستیکی، «شکل آناتومیک» و با دهانه‌های راحت جایگزین شده‌اند. با این حال، این آنها را موثرتر نکرد: قوانین فیزیک و زیست شناسی تداخل دارند.

در حال حاضر در عمق یک متری، فشار روی قفسه سینه به 1.1 atm افزایش می یابد - 0.1 atm ستون آب به خود هوا اضافه می شود. تنفس در اینجا نیاز به تلاش قابل توجهی از عضلات بین دنده ای دارد و فقط ورزشکاران آموزش دیده می توانند با این کار کنار بیایند. در عین حال، حتی قدرت آنها نیز طولانی و در عمق حداکثر 4-5 متر دوام نخواهد آورد و مبتدیان حتی در نیم متر نیز با مشکل تنفسی مواجه می شوند. علاوه بر این، هر چه لوله طولانی تر باشد، هوای بیشتری در آن وجود دارد. حجم جزر و مدی "کار" ریه ها به طور متوسط ​​500 میلی لیتر است و پس از هر بازدم، بخشی از هوای خروجی در لوله باقی می ماند. هر نفس اکسیژن کمتر و دی اکسید کربن بیشتری می آورد.

تهویه اجباری برای انتقال هوای تازه لازم است. با پمپاژ گاز تحت فشار زیاد، می توانید کار عضلات سینه را آسان کنید. این رویکرد بیش از یک قرن است که مورد استفاده قرار گرفته است. پمپ های دستی از قرن هفدهم برای غواصان شناخته شده بودند و در اواسط قرن نوزدهم، سازندگان انگلیسی که پایه های زیر آب را برای تکیه گاه پل ها برپا کردند، قبلاً برای مدت طولانی در فضایی از هوای فشرده کار می کردند. برای این کار، از اتاقک های زیر آب با دیواره های ضخیم و کف باز استفاده شد که در آن ها فشار بالا حفظ می شد. یعنی کیسون ها.

عمق بیشتر از 10 متر

نیتروژندر حین کار در خود کیسون ها هیچ مشکلی ایجاد نشد. اما پس از بازگشت به سطح، کارگران ساختمانی اغلب علائمی را ایجاد کردند که فیزیولوژیست‌های فرانسوی پل و واتل در سال 1854 آن را به عنوان On ne paie qu'en sortant - "بازپرداخت در خروجی" توصیف کردند. این می تواند خارش شدید پوست یا سرگیجه، درد در مفاصل و عضلات باشد. در شدیدترین موارد، فلج ایجاد شد، از دست دادن هوشیاری و سپس مرگ رخ داد.

برای رفتن به اعماق بدون هیچ مشکلی مرتبط با فشار شدید، می توانید از لباس های فضایی سنگین استفاده کنید. اینها سیستم های بسیار پیچیده ای هستند که می توانند غوطه ور شدن صدها متر را تحمل کنند و فشار راحت 1 اتمسفر را در داخل حفظ کنند. درست است، آنها بسیار گران هستند: به عنوان مثال، قیمت یک لباس فضایی که اخیراً از شرکت کانادایی Nuytco Research Ltd معرفی شده است. EXOSUIT حدود یک میلیون دلار است.

مشکل این است که مقدار گاز حل شده در یک مایع به طور مستقیم به فشار بالای آن بستگی دارد. این همچنین در مورد هوا، که حاوی حدود 21٪ اکسیژن و 78٪ نیتروژن است، صدق می کند (سایر گازها - دی اکسید کربن، نئون، هلیوم، متان، هیدروژن و غیره - می توانند نادیده گرفته شوند: محتوای آنها از 1٪ تجاوز نمی کند). اگر اکسیژن به سرعت جذب شود، نیتروژن به سادگی خون و سایر بافت ها را اشباع می کند: با افزایش فشار 1 اتمسفر، 1 لیتر نیتروژن اضافی در بدن حل می شود.

با کاهش سریع فشار، گاز اضافی به سرعت شروع به آزاد شدن می کند، گاهی اوقات مانند یک بطری باز شده شامپاین کف می کند. حباب‌های حاصل می‌توانند بافت‌ها را از نظر فیزیکی تغییر شکل دهند، رگ‌های خونی را مسدود کرده و آنها را از خونرسانی محروم کنند، که منجر به طیف گسترده‌ای از علائم و اغلب شدید می‌شود. خوشبختانه فیزیولوژیست ها این مکانیسم را خیلی سریع کشف کردند و در دهه 1890 می توان از بیماری فشار زدایی با استفاده از کاهش تدریجی و دقیق فشار تا حد طبیعی جلوگیری کرد - به طوری که نیتروژن به تدریج از بدن خارج می شود و خون و مایعات دیگر "جوش نمی آورند". ” .

در آغاز قرن بیستم، محقق انگلیسی جان هالدان جداول مفصلی را با توصیه هایی در مورد حالت های بهینه فرود و صعود، فشرده سازی و رفع فشار گردآوری کرد. هالدان از طریق آزمایش با حیوانات و سپس با افراد - از جمله خودش و عزیزانش - دریافت که حداکثر عمق ایمن بدون نیاز به رفع فشار حدود 10 متر و حتی کمتر برای یک شیرجه طولانی است. بازگشت از اعماق باید به تدریج و به آرامی انجام شود تا زمان آزاد شدن نیتروژن داده شود، اما بهتر است نسبتاً سریع پایین بیایید و زمان ورود گاز اضافی به بافت های بدن را کاهش دهید. حدود جدیدی از عمق برای مردم آشکار شد.

عمق بیشتر از 40 متر

هلیوممبارزه با عمق مانند یک مسابقه تسلیحاتی است. مردم پس از یافتن راهی برای غلبه بر مانع بعدی، چند قدم دیگر برداشتند - و با مانع جدیدی روبرو شدند. بنابراین، پس از بیماری رفع فشار، بلایی ظاهر شد که غواصان تقریباً عاشقانه آن را "سنجاب نیتروژن" می نامند. واقعیت این است که در شرایط هایپرباریک، این گاز بی اثر بدتر از الکل قوی عمل نمی کند. در دهه 1940، اثر مسموم کننده نیتروژن توسط یکی دیگر از جان هالدان، پسر "یک" مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش‌های خطرناک پدرش اصلاً او را آزار نمی‌داد و او به آزمایش‌های سخت روی خود و همکارانش ادامه داد. این دانشمند در مجله نوشت: "یکی از افراد ما دچار پارگی ریه شد، اما او اکنون در حال بهبودی است."

با وجود تمام تحقیقات، مکانیسم مسمومیت با نیتروژن به طور دقیق مشخص نشده است - با این حال، همین موضوع را می توان در مورد تأثیر الکل معمولی نیز گفت. هر دو انتقال سیگنال طبیعی در سیناپس سلول‌های عصبی را مختل می‌کنند و شاید حتی نفوذپذیری غشای سلولی را تغییر می‌دهند و فرآیندهای تبادل یونی روی سطوح نورون‌ها را به آشوب کامل تبدیل می‌کنند. در ظاهر، هر دو خود را به روش های مشابه نشان می دهند. غواصی که "یک سنجاب نیتروژنی را گرفت" کنترل خود را از دست داد. او ممکن است وحشت کند و شلنگ ها را قطع کند، یا برعکس، با گفتن جوک به مدرسه ای از کوسه های شاد، فریفته شود.

سایر گازهای بی اثر نیز اثر مخدر دارند و هر چه مولکول های آنها سنگین تر باشد، فشار کمتری لازم است تا این اثر خود را نشان دهد. به عنوان مثال، زنون در شرایط عادی بی حس می کند، اما آرگون سبک تر فقط در چندین اتمسفر بیهوش می شود. با این حال، این تظاهرات عمیقا فردی هستند و برخی از افراد هنگام غواصی خیلی زودتر از دیگران احساس مسمومیت با نیتروژن می کنند.

با کاهش میزان جذب نیتروژن به بدن می توانید از شر اثر بیهوشی نیتروژن خلاص شوید. این نحوه عملکرد مخلوط های تنفسی نیتروکس است که حاوی نسبت افزایش یافته (گاهی تا 36٪) اکسیژن و بر این اساس، مقدار نیتروژن کاهش یافته است. تغییر به اکسیژن خالص حتی وسوسه انگیزتر خواهد بود. به هر حال، این امکان را فراهم می کند که حجم سیلندرهای تنفسی را چهار برابر کنید یا زمان کار با آنها را چهار برابر کنید. با این حال، اکسیژن یک عنصر فعال است و با استنشاق طولانی مدت، به ویژه تحت فشار سمی است.

اکسیژن خالص باعث مسمومیت و سرخوشی می شود و منجر به آسیب غشا در سلول های دستگاه تنفسی می شود. در عین حال، فقدان هموگلوبین آزاد (کاهش یافته) حذف دی اکسید کربن را دشوار می کند، منجر به هیپرکاپنی و اسیدوز متابولیک می شود و باعث واکنش های فیزیولوژیکی هیپوکسی می شود. انسان با وجود اینکه بدنش اکسیژن کافی دارد خفه می شود. همانطور که هالدان جونیور ثابت کرد، حتی با فشار 7 اتمسفر، نمی توانید بیش از چند دقیقه اکسیژن خالص تنفس کنید، پس از آن اختلالات تنفسی، تشنج شروع می شود - همه چیزهایی که در عامیانه غواصی کلمه کوتاه "سیاهی" نامیده می شود. .

تنفس مایع

روش نیمه خارق العاده برای تسخیر عمق استفاده از موادی است که می توانند انتقال گازها را به جای هوا به عهده بگیرند - به عنوان مثال، جایگزین پلاسمای خون پرفتوران. در تئوری، ریه ها را می توان با این مایع مایل به آبی پر کرد و با اشباع کردن آن با اکسیژن، آن را از طریق پمپ ها پمپ کرد و تنفس را بدون هیچ گونه مخلوط گازی فراهم کرد. با این حال، این روش عمیقاً تجربی باقی می ماند؛ بسیاری از کارشناسان آن را یک بن بست می دانند، و به عنوان مثال، در ایالات متحده آمریکا استفاده از perftoran رسما ممنوع است.

بنابراین، فشار جزئی اکسیژن هنگام تنفس در عمق حتی کمتر از حد معمول حفظ می شود و نیتروژن با گاز ایمن و غیر سرخوشی جایگزین می شود. هیدروژن سبک بهتر از سایرین مناسب است، اگر به خاطر قابلیت انفجاری آن در هنگام مخلوط شدن با اکسیژن نباشد. در نتیجه، هیدروژن به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد و دومین گاز سبک، هلیوم، جایگزین معمولی برای نیتروژن در مخلوط شده است. بر اساس آن، مخلوط های تنفسی اکسیژن-هلیوم یا اکسیژن-هلیوم-نیتروژن تولید می شود - هلیوکس ها و تری میکس ها.

عمق بیشتر از 80 متر

مخلوط های پیچیدهدر اینجا شایان ذکر است که فشرده سازی و رفع فشار در فشارهای ده ها و صدها اتمسفر زمان زیادی می برد. به حدی که کار غواصان صنعتی - به عنوان مثال در سرویس سکوهای نفتی فراساحلی - را بی اثر می کند. زمان صرف شده در عمق بسیار کمتر از فرودها و صعودهای طولانی می شود. در حال حاضر نیم ساعت در 60 متر منجر به بیش از یک ساعت رفع فشار می شود. پس از نیم ساعت در 160 متر، بازگشت بیش از 25 ساعت طول می کشد - و با این حال غواصان باید پایین تر بروند.

بنابراین چندین دهه است که از اتاقک های فشار در اعماق دریا برای این اهداف استفاده می شود. مردم گاهی اوقات برای هفته های کامل در آنها زندگی می کنند، در شیفت کار می کنند و از طریق محفظه قفل هوا به بیرون سفر می کنند: فشار مخلوط تنفسی در "مسکن" برابر با فشار محیط آبی اطراف حفظ می شود. و اگرچه رفع فشار هنگام صعود از 100 متر حدود چهار روز و از 300 متر - بیش از یک هفته طول می کشد، یک دوره کار مناسب در عمق باعث می شود این تلفات زمان کاملاً توجیه شود.

روش هایی برای قرار گرفتن طولانی مدت در محیط های پرفشار از اواسط قرن بیستم توسعه یافته است. مجتمع های هایپرباریک بزرگ امکان ایجاد فشار مورد نیاز را در شرایط آزمایشگاهی فراهم می کرد و آزمایش کنندگان شجاع آن زمان یکی پس از دیگری رکوردها را به ثبت رساندند و به تدریج به سمت دریا حرکت کردند. در سال 1962، رابرت استنوئیس 26 ساعت را در عمق 61 متری سپری کرد و به اولین آبنورد تبدیل شد و سه سال بعد، شش فرانسوی با تنفس ترمیکس، تقریباً سه هفته در عمق 100 متری زندگی کردند.

در اینجا، مشکلات جدید مرتبط با ماندن طولانی مدت مردم در انزوا و در یک محیط ناخوشایند ناخوشایند شروع به ظهور کردند. به دلیل رسانایی حرارتی بالای هلیوم، غواصان با هر بازدم مخلوط گاز گرما را از دست می دهند و در "خانه" خود مجبورند جوی دائمی گرم - حدود 30 درجه سانتیگراد - حفظ کنند و آب رطوبت بالایی ایجاد می کند. علاوه بر این، چگالی کم هلیوم، صدای صدا را تغییر می دهد و ارتباط را به طور جدی پیچیده می کند. اما حتی تمام این مشکلات در کنار هم نمی‌تواند محدودیتی برای ماجراجویی‌های ما در دنیای هایپرباریک ایجاد کند. محدودیت های مهم تری وجود دارد.

زیر 600 متر

حددر آزمایش‌های آزمایشگاهی، تک تک نورون‌هایی که در شرایط آزمایشگاهی رشد می‌کنند، فشار بسیار بالا را به خوبی تحمل نمی‌کنند، که نشان‌دهنده بیش تحریک‌پذیری نامنظم است. به نظر می رسد که این امر به طور قابل توجهی خواص لیپیدهای غشای سلولی را تغییر می دهد، به طوری که نمی توان در برابر این اثرات مقاومت کرد. نتیجه را می توان در سیستم عصبی انسان تحت فشار بسیار زیاد نیز مشاهده کرد. او هر از چند گاهی شروع به "خاموش کردن" می کند و در دوره های کوتاهی از خواب یا بی حالی فرو می رود. درک دشوار می شود، بدن دچار لرزش می شود، وحشت شروع می شود: سندرم عصبی با فشار بالا (HBP) ایجاد می شود که ناشی از فیزیولوژی نورون ها است.

علاوه بر ریه ها، حفره های دیگری نیز در بدن وجود دارد که حاوی هوا هستند. اما آنها از طریق کانال های بسیار نازک با محیط ارتباط برقرار می کنند و فشار موجود در آنها بلافاصله یکسان نمی شود. به عنوان مثال، حفره‌های گوش میانی تنها توسط یک شیپور استاش باریک به نازوفارنکس متصل می‌شوند که اغلب با مخاط نیز مسدود می‌شود. بسیاری از مسافران هواپیما که مجبورند بینی و دهان خود را محکم ببندند و به شدت بازدم کنند و فشار گوش و محیط بیرونی را برابر کنند، مشکلات مربوط به آن آشناست. غواصان نیز از این نوع "دمیدن" استفاده می کنند و وقتی آبریزش بینی دارند سعی می کنند اصلا شیرجه نزنند.

افزودن مقادیر کم (حداکثر 9٪) نیتروژن به مخلوط اکسیژن-هلیوم اجازه می دهد تا این اثرات تا حدودی ضعیف شوند. بنابراین، غواصی رکورد در هلیوکس به 200-250 متر می رسد، و در trimix حاوی نیتروژن - حدود 450 متر در دریای آزاد و 600 متر در یک محفظه فشرده سازی. آبزیان فرانسوی در این زمینه قانونگذار شدند - و هنوز هم باقی می مانند. هوای متناوب، مخلوط‌های تنفسی پیچیده، غواصی دشوار و حالت‌های رفع فشار در دهه 1970 به غواصان این امکان را داد که بر میله عمق 700 متری غلبه کنند و شرکت COMEX که توسط دانش‌آموزان ژاک کوستو ایجاد شد، رهبر جهان در نگهداری غواصی سکوهای نفتی دریایی شد. جزئیات این عملیات به عنوان یک راز نظامی و تجاری باقی مانده است، بنابراین محققان کشورهای دیگر در تلاش هستند تا با فرانسوی ها به راه خود برسند.

فیزیولوژیست های شوروی در تلاش برای عمیق تر شدن، امکان جایگزینی هلیوم با گازهای سنگین تر مانند نئون را مطالعه کردند. آزمایش‌هایی برای شبیه‌سازی شیرجه تا ارتفاع 400 متر در فضای اکسیژن-نئونی در مجتمع هایپرباریک موسسه مشکلات پزشکی و بیولوژیکی مسکو (IMBP) آکادمی علوم روسیه و در موسسه تحقیقاتی مخفی "زیر آب"-40 انجام شد. وزارت دفاع و همچنین در پژوهشکده اقیانوس شناسی به نام. شیرشووا. با این حال، سنگینی نئون جنبه منفی خود را نشان داد.

می توان محاسبه کرد که قبلاً در فشار 35 اتمسفر، چگالی مخلوط اکسیژن-نئون با چگالی مخلوط اکسیژن-هلیوم در تقریباً 150 اتمسفر برابر است. و سپس - بیشتر: راه های هوایی ما برای "پمپ زدن" چنین محیط غلیظی مناسب نیستند. آزمایش‌کنندگان IBMP گزارش دادند که وقتی ریه‌ها و برونش‌ها با چنین مخلوط متراکمی کار می‌کنند، احساس عجیب و سنگینی به وجود می‌آید، «گویی که نفس نمی‌کشید، بلکه هوا می‌نوشید». غواصان باتجربه در حالی که بیدار هستند هنوز می توانند با این مشکل کنار بیایند، اما در طول دوره های خواب - و رسیدن به چنین عمقی بدون گذراندن روزهای طولانی برای فرود و بالا رفتن غیرممکن است - آنها دائماً با یک احساس وحشتناک خفگی بیدار می شوند. و اگرچه آبزیان نظامی NII-40 توانستند به نوار 450 متر برسند و مدال های شایسته قهرمانان اتحاد جماهیر شوروی را دریافت کنند ، اما این مسئله اساساً حل نشد.

ممکن است رکوردهای جدید غواصی همچنان ثبت شود، اما ظاهراً به مرز نهایی رسیده ایم. تراکم غیر قابل تحمل مخلوط تنفسی از یک سو و سندرم عصبی فشار بالا از سوی دیگر ظاهراً محدودیت نهایی سفر انسان را تحت فشار شدید قرار داده است.

تحقیقات اقیانوس.

21. از تاریخ فتح دریای عمیق.

© ولادیمیر کالانوف،
"دانش قدرت است".

مطالعه اقیانوس جهانی بدون غواصی در اعماق آن غیرممکن است. مطالعه سطح اقیانوس ها، اندازه و پیکربندی آنها، جریان های سطحی، جزایر و تنگه ها برای قرن های متمادی ادامه داشته و همواره کاری بسیار دشوار و خطرناک بوده است. مطالعه اعماق اقیانوس ها مشکلات کمتری ندارد و برخی از مشکلات تا به امروز غیرقابل حل هستند.

انسان که برای اولین بار در دوران باستان در زیر آب غواصی کرده بود، البته هدف مطالعه اعماق دریا را دنبال نمی کرد. مطمئناً وظایف او در آن زمان صرفاً عملی یا، همانطور که اکنون می گویند، عملی بود، به عنوان مثال: گرفتن یک اسفنج یا صدف از ته دریا برای غذا.

و هنگامی که گلوله های زیبای مروارید در صدف ها پیدا می شد، غواص آنها را به کلبه خود می آورد و به عنوان تزئین به همسرش می داد یا به همین منظور برای خود می برد. فقط افرادی که در سواحل دریاهای گرم زندگی می کردند می توانستند در آب شیرجه بزنند و غواص شوند. آنها خطر سرماخوردگی یا گرفتگی عضلات زیر آب را نداشتند.

غواص باستانی در حالی که یک چاقو و یک تور برای جمع آوری طعمه برداشته بود، سنگی را بین پاهایش گرفت و خود را به ورطه پرت کرد. این فرض بسیار آسان است، زیرا صیادان مروارید در دریای سرخ و عرب، یا غواصان حرفه ای از قبیله هندی Parawa هنوز هم همین کار را می کنند. آنها نه وسایل غواصی بلدند و نه ماسک. تمام تجهیزات آنها دقیقاً مانند صد یا هزار سال پیش باقی مانده است.

اما غواص غواص نیست. یک غواص در زیر آب فقط از آنچه طبیعت به او داده است استفاده می کند و یک غواص از دستگاه ها و تجهیزات ویژه ای استفاده می کند تا عمیق تر در آب شیرجه بزند و مدت بیشتری در آنجا بماند. یک غواص، حتی غواصی که به خوبی آموزش دیده باشد، نمی تواند بیش از یک دقیقه و نیم زیر آب بماند. حداکثر عمقی که می تواند به آن شیرجه بزند از 25-30 متر تجاوز نمی کند. تنها چند رکورددار می توانند نفس خود را به مدت 3-4 دقیقه حبس کنند و تا حدودی عمیق تر شیرجه بزنند.

اگر از چنین وسیله ساده ای به عنوان لوله تنفسی استفاده می کنید، می توانید مدت زیادی زیر آب بمانید. اما اگر عمق غوطه وری نتواند بیش از یک متر باشد، چه فایده ای دارد؟ واقعیت این است که در اعماق بیشتر استنشاق از طریق لوله دشوار است: برای غلبه بر فشار تنفسی که بر بدن انسان وارد می شود، به قدرت بیشتر عضلات قفسه سینه نیاز است، در حالی که ریه ها تحت فشار اتمسفر معمولی هستند.

قبلاً در دوران باستان، تلاش هایی برای استفاده از دستگاه های بدوی برای تنفس در اعماق کم انجام می شد. به عنوان مثال، با کمک وزنه، نوعی شناور زنگوله ای که وارونه شده بود به پایین پایین می آمد و غواص می توانست از منبع هوای این شناور استفاده کند. اما نفس کشیدن در چنین زنگی فقط برای چند دقیقه امکان پذیر بود، زیرا هوا به سرعت با دی اکسید کربن بازدم اشباع شد و برای تنفس نامناسب شد.

هنگامی که انسان شروع به کاوش در اقیانوس کرد، مشکلاتی با اختراع و ساخت دستگاه های غواصی لازم نه تنها برای تنفس، بلکه برای دید در آب نیز به وجود آمد. فردی که بینایی طبیعی دارد، در حالی که چشمان خود را در آب باز می کند، اشیاء اطراف را بسیار ضعیف می بیند، گویی در مه. این با این واقعیت توضیح داده می شود که ضریب شکست آب تقریباً برابر با ضریب شکست خود چشم است. بنابراین عدسی نمی تواند تصویر را روی شبکیه متمرکز کند و فوکوس تصویر بسیار پشت شبکیه است. معلوم می شود که یک فرد در آب بسیار دور بین می شود - تا به علاوه 20 دیوپتر و بیشتر. علاوه بر این، تماس مستقیم با دریا و حتی آب شیرین باعث سوزش و درد چشم می شود.

حتی قبل از اختراع عینک های زیر آب و ماسک های شیشه ای، غواصان قرن های گذشته بشقاب ها را جلوی چشمان خود محکم می کردند و آنها را با یک تکه پارچه آغشته به رزین مهر و موم می کردند. صفحات از نازک ترین بخش های صیقلی شاخ ساخته شده بودند و شفافیت خاصی داشتند. بدون چنین وسایلی انجام بسیاری از کارها در حین ساخت بنادر، تعمیق بنادر، یافتن و بالا بردن کشتی های غرق شده، بار و غیره غیرممکن بود.

در روسیه، در دوران پیتر اول، زمانی که کشور به ساحل دریا رسید، غواصی اهمیت عملی پیدا کرد.

روس همیشه به‌خاطر صنعتگرانش مشهور بوده است، پرتره‌ای تعمیم‌یافته از آن‌ها توسط نویسنده ارشوف در تصویر لفتی که یک کک انگلیسی را زیر پا گذاشته بود، خلق کرد. یکی از این صنعتگران زیر نظر پیتر اول در تاریخ فناوری ثبت شد. این افیم نیکونوف، دهقانی از روستای پوکروفسکویه در نزدیکی مسکو بود که در سال 1719 یک زیردریایی چوبی ("کشتی مخفی") ساخت و همچنین طرحی را پیشنهاد کرد. یک لباس غواصی چرمی با بشکه ای برای هوا که روی سر می پوشیدند و پنجره هایی برای چشم داشت. اما او نتوانست طرح لباس غواصی را به شرایط کاری مورد نیاز برساند، زیرا "کشتی مخفی" او در آزمایش مقاومت نکرد و در دریاچه غرق شد، در نتیجه از E. Nikonov وجوه محروم شد. البته مخترع نمی توانست بداند که در لباس غواصی خود با بشکه ای از هوا روی سر، یک فرد در هر صورت نمی تواند بیش از 2-3 دقیقه مقاومت کند.

مشکل تنفس زیر آب با تامین هوای تازه برای غواص برای چندین قرن قابل حل نبود. در قرون وسطی و حتی بعد از آن، مخترعان هیچ ایده ای در مورد فیزیولوژی تنفس و تبادل گاز در ریه ها نداشتند. در اینجا یک مثال است که در مرز افراد کنجکاو است. در سال 1774، مخترع فرانسوی Fremins طرحی را برای کار در زیر آب پیشنهاد کرد که شامل کلاه ایمنی است که توسط لوله های مسی به یک مخزن هوای کوچک متصل می شود. مخترع معتقد بود که تفاوت بین هوای استنشاقی و بازدمی فقط تفاوت دما است. او امیدوار بود که هوای بازدمی که از زیر آب از طریق لوله ها عبور می کند، خنک شود و دوباره قابل تنفس شود. و هنگامی که در حین آزمایش این دستگاه، غواص پس از دو دقیقه شروع به خفگی کرد، مخترع به طرز وحشتناکی شگفت زده شد.

هنگامی که مشخص شد برای اینکه یک فرد در زیر آب کار کند، باید به طور مداوم هوای تازه تامین شود، آنها شروع به فکر کردن در مورد راه هایی برای تامین آن کردند. در ابتدا سعی کردند از دم‌هایی مانند آهنگری برای این کار استفاده کنند. اما این روش نتوانست هوا را به عمق بیش از یک متر برساند - دم فشار لازم را ایجاد نکرد.

تنها در آغاز قرن نوزدهم یک پمپ هوا تحت فشار اختراع شد که هوا را تا عمق قابل توجهی در اختیار غواص قرار می داد.

برای یک قرن، پمپ هوا با دست هدایت می شد، سپس پمپ های مکانیکی ظاهر شدند.

اولین لباس‌های غواصی کلاه‌هایی داشتند که در پایین باز بودند و هوا از طریق شلنگ به داخل آن پمپ می‌شد. هوای بازدم از لبه باز کلاه خارج شد. غواصی با چنین لباسی، به اصطلاح، فقط می توانست در حالت عمودی کار کند، زیرا حتی یک شیب جزئی زیردریایی منجر به پر شدن کلاه ایمنی با آب شد. مخترعان این اولین لباس های غواصی، مستقل از یکدیگر، انگلیسی A. Siebe (1819) و مکانیک کرونشتات Gausen (در سال 1829) بودند. به زودی آنها شروع به تولید لباس های غواصی بهبودیافته کردند، که در آن کلاه ایمنی به ژاکت متصل می شد و هوای بازدمی با یک دریچه مخصوص از کلاه خارج می شد.

اما نسخه بهبودیافته لباس غواصی آزادی حرکت کامل را برای غواص فراهم نکرد. شلنگ هوای سنگین در کار اختلال ایجاد می کرد و دامنه حرکت را محدود می کرد. اگرچه این شلنگ برای زیردریایی حیاتی بود، اما اغلب علت مرگ او بود. این اتفاق زمانی رخ داد که شیلنگ توسط یک جسم سنگین فشرده شد یا با نشت هوا آسیب دید.

وظیفه توسعه و ساخت تجهیزات غواصی که در آن زیردریایی به تأمین هوا از منبع خارجی وابسته نباشد و در حرکات خود کاملاً آزاد باشد، با وضوح و ضرورت تمام شد.

بسیاری از مخترعان چالش طراحی چنین تجهیزات مستقلی را پذیرفتند. بیش از صد سال از ساخت اولین لباس غواصی می گذرد و تنها در اواسط قرن بیستم وسیله ای ظاهر شد که به نام معروف شد. غواصی. بخش اصلی تجهیزات غواصی دستگاه تنفس است که توسط کاشف مشهور فرانسوی اعماق اقیانوس ها، بعدها دانشمند مشهور جهان ژاک ایو کوستو و همکارش امیل گاگنان اختراع شد. در اوج جنگ جهانی دوم، در سال 1943، ژاک-ایو کوستو و دوستانش فیلیپ تایله و فردریک دوما برای اولین بار دستگاه جدیدی را برای غوطه وری در آب آزمایش کردند. Scuba (از لاتین aqua - water و انگلیسی ریه - lung) یک دستگاه کوله پشتی است که از سیلندرهای هوای فشرده و یک دستگاه تنفس تشکیل شده است. آزمایشات نشان داده است که دستگاه با دقت کار می کند، غواص به راحتی و بدون زحمت هوای تمیز و تازه را از یک سیلندر فولادی استنشاق می کند. غواص غواصی بدون احساس ناراحتی آزادانه شیرجه می زند و صعود می کند.

در طول عملیات، دنده غواصی از نظر ساختاری اصلاح شد، اما به طور کلی ساختار آن بدون تغییر باقی ماند. با این حال، هیچ تغییری در طراحی به تانک غواصی توانایی شیرجه زدن در عمق را نمی دهد. یک غواص مانند غواصی با لباس غواصی نرم که هوا را از طریق شلنگ دریافت می کند، نمی تواند بدون به خطر انداختن جان خود از سد عمق صد متری عبور کند. مانع اصلی در اینجا مشکل تنفس است.

هوایی که همه افراد روی سطح زمین تنفس می کنند، زمانی که یک غواص تا ارتفاع 40 تا 60 متری شیرجه می زند، مسمومیت هایی مشابه مسمومیت با الکل ایجاد می کند. با رسیدن به عمق مشخص شده، زیردریایی به طور ناگهانی کنترل اعمال خود را از دست می دهد، که اغلب به طرز غم انگیزی به پایان می رسد. مشخص شده است که دلیل اصلی چنین "مسمومیت عمیق" اثر نیتروژن تحت فشار بالا بر روی سیستم عصبی است. نیتروژن در سیلندرهای غواصی با هلیوم بی اثر جایگزین شد و "مسمومیت عمیق" متوقف شد، اما مشکل دیگری ظاهر شد. بدن انسان نسبت به درصد اکسیژن موجود در مخلوط استنشاقی بسیار حساس است. در فشار اتمسفر معمولی، هوایی که فرد تنفس می کند باید حدود 21 درصد اکسیژن داشته باشد. با چنین محتوای اکسیژنی در هوا، انسان تمام مسیر طولانی تکامل خود را طی کرده است. اگر در فشار معمولی، میزان اکسیژن به 16 درصد کاهش یابد، گرسنگی اکسیژن رخ می دهد که باعث از دست دادن ناگهانی هوشیاری می شود. برای یک فرد زیر آب، این وضعیت به ویژه خطرناک است. افزایش محتوای اکسیژن در مخلوط استنشاقی می تواند باعث مسمومیت شود که منجر به ادم ریوی و التهاب می شود. با افزایش فشار، خطر مسمومیت با اکسیژن افزایش می یابد. طبق محاسبات، در عمق 100 متری، مخلوط استنشاقی باید فقط 2-6 درصد اکسیژن داشته باشد و در عمق 200 متر - بیش از 1-3 درصد. بنابراین، ماشین های تنفس باید اطمینان حاصل کنند که ترکیب مخلوط استنشاقی با فرو رفتن زیردریایی در عمق تغییر می کند. حمایت پزشکی برای غواصی در اعماق دریا از یک فرد با لباس نرم از اهمیت بالایی برخوردار است.

از یک طرف مسمومیت با اکسیژن و از طرف دیگر خفگی ناشی از کمبود همان اکسیژن، دائماً فرد را در حال فرود به اعماق تهدید می کند. اما این کافی نیست. همه در حال حاضر در مورد به اصطلاح می دانند بیماری رفع فشار. بیایید به یاد بیاوریم که چیست. در فشار بالا، گازهایی که مخلوط تنفسی را تشکیل می دهند در خون غواص حل می شوند. بیشتر هوایی که غواص تنفس می کند نیتروژن است. اهمیت آن برای تنفس این است که اکسیژن را رقیق می کند. با کاهش سریع فشار، هنگامی که غواص به سطح بالا می رود، نیتروژن اضافی زمان حذف از طریق ریه ها را ندارد و حباب های نیتروژن در خون ایجاد می شود و خون به نظر می رسد که می جوشد. حباب های نیتروژن رگ های خونی کوچک را مسدود می کند و باعث ضعف، سرگیجه و گاهی از دست دادن هوشیاری می شود. اینها تظاهرات بیماری رفع فشار (آمبولی) هستند. هنگامی که حباب های نیتروژن (یا گاز دیگری که مخلوط تنفسی را تشکیل می دهد) وارد عروق بزرگ قلب یا مغز می شود، جریان خون در این اندام ها متوقف می شود، یعنی مرگ رخ می دهد.

برای جلوگیری از بیماری رفع فشار، صعود غواص باید به آرامی و با توقف انجام شود تا به اصطلاح رفع فشار از بدن اتفاق بیفتد، یعنی گاز محلول اضافی زمان داشته باشد که به تدریج از خون از طریق ریه ها خارج شود. بسته به عمق شیرجه، زمان صعود و تعداد توقف ها محاسبه می شود. اگر یک غواص چندین دقیقه را در اعماق زیاد سپری کند، زمان فرود و صعود او در چند ساعت محاسبه می شود.

آنچه گفته شد یک بار دیگر این حقیقت ساده را تأیید می کند که شخص نمی تواند در عنصر آبی زندگی کند که زمانی اجداد دور او را به دنیا آورده است و هرگز فلک زمین را ترک نخواهد کرد.

اما برای درک جهان، از جمله مطالعه اقیانوس، مردم به طور مداوم در تلاش برای تسلط بر عمق اقیانوس هستند. مردم با لباس غواصی نرم و بدون تجهیزاتی مانند تجهیزات غواصی غواصی عمیق انجام دادند.

اولین کسی که به عمق رکورد 135 متر فرود آمد مک نول آمریکایی در سال 1937 بود و دو سال بعد غواصان شوروی ال.کوبزار و پی ویگولارنی با تنفس مخلوط هلیوم به عمق 157 متر رسیدند. ده سال بعد از آن برای رسیدن به 200 متر طول کشید. دو غواص دیگر شوروی به نام های B. Ivanov و I. Vyskrebentsev در سال 1949 به این عمق فرود آمدند.

در سال 1958 دانشمندی که تخصصش دور از غواصی زیر آب بود به غواصی علاقه مند شد. او یک ریاضیدان جوان و در آن زمان ۲۶ ساله بود که قبلاً عنوان استادی در دانشگاه زوریخ داشت. هانس کلر. او به طور مخفیانه از متخصصان دیگر، تجهیزات را طراحی کرد، ترکیب مخلوط گازها و زمان رفع فشار را محاسبه کرد و آموزش را آغاز کرد. یک سال بعد با استفاده از دستگاهی به شکل زنگ غواصی به عمق 120 متری دریاچه زوریخ فرو رفت. جی. کلر به زمان‌های رفع فشار کوتاه رکوردشکنی دست یافت. اینکه چگونه به این امر دست یافت، راز او بود. او آرزوی رکورد جهانی در عمق غواصی را داشت.

نیروی دریایی ایالات متحده به کار G. Keller علاقه مند شد و شیرجه بعدی برای 4 دسامبر 1962 در خلیج کالیفرنیا برنامه ریزی شد. قرار بود G. Keller و روزنامه‌نگار انگلیسی پیتر اسمال از کشتی آمریکایی "Eureka" با استفاده از یک آسانسور زیر آب مخصوص ساخته شده تا عمق 300 متری پایین بیایند، جایی که پرچم‌های سوئیس و آمریکا را برافراشتند. از روی کشتی Eureka، شیرجه با استفاده از دوربین های تلویزیونی نظارت شد. بلافاصله پس از پایین آمدن آسانسور، تنها یک نفر روی صفحه ظاهر شد. مشخص شد که اتفاقی غیرمنتظره افتاده است. پس از آن مشخص شد که نشتی در آسانسور زیر آب وجود دارد و هر دو آبزیان هوشیاری خود را از دست دادند. وقتی آسانسور روی کشتی بلند شد، جی. کلر خیلی زود به خود آمد و پی اسمال قبل از بلند شدن آسانسور مرده بود. علاوه بر او، یکی دیگر از غواصان گروه پشتیبانی، دانش آموز K. Whittaker نیز جان باخت. جستجو برای یافتن جسد او بی نتیجه بود. اینها نتایج غم انگیز نقض قوانین ایمنی غواصی است.

به هر حال، G. Keller سپس بیهوده رکورد را تعقیب کرد: قبلاً در سال 1956، سه غواص شوروی - D. Limbens، V. Shalaev و V. Kurochkin - از عمق سیصد متر بازدید کردند.

در سال های بعد، عمیق ترین غواصی تا 600 متر بود! توسط غواصان شرکت فرانسوی Comex که در کار فنی در صنعت نفت در قفسه اقیانوس مشغول است، انجام شد.

یک غواص با لباس نرم و با پیشرفته ترین تجهیزات غواصی می تواند در عرض چند دقیقه در چنین عمقی بماند. ما نمی دانیم چه موارد فوری، چه دلایلی رهبران شرکت فرانسوی مذکور را مجبور به به خطر انداختن جان غواصان و فرستادن آنها به اعماق شدید کرد. با این حال، ما گمان می‌کنیم که دلیل در اینجا بی‌اهمیت‌ترین دلیل است - همان عشق بی‌علاقه به پول، به سود.

احتمالاً عمق 600 متری در حال حاضر از حد فیزیولوژیکی غواصی برای فردی که لباس غواصی نرم پوشیده است فراتر رفته است. به سختی نیازی به آزمایش بیشتر توانایی های بدن انسان وجود دارد؛ آنها بی حد و حصر نیستند. علاوه بر این، فرد قبلاً به عمقی بیش از 600 متر رفته است، اگرچه نه در لباس غواصی، بلکه در دستگاه های جدا شده از محیط خارجی. مدتهاست که برای محققین روشن شده است که تنها در محفظه های فلزی محکم، جایی که فشار هوا مطابق با فشار معمولی اتمسفر است، می توان فرد را بدون خطر جانی تا اعماق بسیار پایین برد. این بدان معنی است که قبل از هر چیز باید از استحکام و محکم بودن چنین محفظه هایی اطمینان حاصل کرد و یک منبع هوا با امکان حذف هوای خروجی یا احیای آن ایجاد کرد. در نهایت، چنین وسایلی اختراع شدند و محققان تا اعماق زیاد، درست تا اعماق شدید اقیانوس جهانی، در آنها فرود آمدند. این دستگاه ها نامیده می شوند باتیسفر و حمام. قبل از آشنایی با این دستگاه‌ها، از خوانندگان می‌خواهیم صبور باشند و تاریخچه مختصر این موضوع را در صفحه بعدی وب‌سایت دانش است قدرت مطالعه کنند.

© ولادیمیر کالانوف،
"دانش قدرت است"

>>فشار در کف دریاها و اقیانوس ها. کاوش در اعماق دریا

ارسال شده توسط خوانندگان از سایت های اینترنتی

تقویم-برنامه ریزی موضوعی فیزیک دانلود تست تکلیف دانش آموز پایه هفتم دروس معلم فیزیک پایه هفتم

محتوای درس یادداشت های درسیفن آوری های تعاملی روش های شتاب ارائه درس فریم پشتیبانی می کند تمرین کارها و تمرینات کارگاه های خودآزمایی، آموزش ها، موارد، کوئست ها سوالات بحث تکلیف سوالات بلاغی از دانش آموزان تصاویر صوتی، کلیپ های ویدئویی و چند رسانه ایعکس، عکس، گرافیک، جداول، نمودار، طنز، حکایت، جوک، کمیک، تمثیل، گفته ها، جدول کلمات متقاطع، نقل قول افزونه ها چکیده هاترفندهای مقاله برای گهواره های کنجکاو کتاب های درسی پایه و فرهنگ لغت اضافی اصطلاحات دیگر بهبود کتب درسی و دروستصحیح اشتباهات کتاب درسیبه روز رسانی یک قطعه در کتاب درسی، عناصر نوآوری در درس، جایگزینی دانش منسوخ شده با دانش جدید فقط برای معلمان درس های کاملبرنامه تقویم برای سال؛ توصیه های روش شناختی؛ برنامه های بحث و گفتگو دروس تلفیقی

سلام خوانندگان عزیز!در این پست موضوع اصلی اکتشاف اقیانوس های جهان خواهد بود. اقیانوس بسیار زیبا و وسوسه انگیز است، زیستگاه گونه های مختلف ماهی و بیشتر است، اقیانوس همچنین به زمین ما در تولید اکسیژن کمک می کند و نقش مهمی در آب و هوای آن دارد. اما مردم نسبتاً اخیراً شروع به مطالعه دقیق آن کردند و از نتایج شگفت زده شدند... در این مورد بیشتر بخوانید...

علمی است که با مطالعه همراه است. همچنین به ما کمک می کند تا به طور قابل توجهی دانش خود را در مورد نیروهای طبیعی، از جمله ساختمان کوه، زلزله، و فوران های آتشفشانی عمیق تر کنیم.

اولین کاوشگران معتقد بودند که اقیانوس مانعی برای رسیدن به سرزمین های دور است. آنها با وجود اینکه اقیانوس های جهان بیش از 70 درصد از سطح زمین را اشغال کرده اند، علاقه چندانی به آنچه در اعماق اقیانوس وجود دارد، نداشتند.

به همین دلیل است که حتی 150 سال پیش، ایده غالب این بود که کف اقیانوس دشتی عظیم و عاری از هر گونه عناصر برجسته است.

اکتشاف علمی اقیانوس در قرن بیستم آغاز شد. در 1872 - 1876 اولین سفر جدی برای اهداف علمی در کشتی انگلیسی چلنجر انجام شد که تجهیزات ویژه ای داشت و خدمه آن متشکل از دانشمندان و ملوانان بودند.

از بسیاری جهات، نتایج این سفر اقیانوس شناسی دانش بشر را در مورد اقیانوس ها و گیاهان و جانوران آنها غنی کرد.

در اعماق اقیانوس.

روی چلنجر برای اندازه گیری اعماق اقیانوس خطوط ویژه ای وجود داشت که شامل توپ های سربی به وزن 91 کیلوگرم بود که این توپ ها به طناب کنفی متصل می شدند.

ممکن است چندین ساعت طول بکشد تا چنین خطی به کف یک ترانشه در اعماق دریا فرود آید، و علاوه بر آن، این روش اغلب دقت لازم را برای اندازه‌گیری اعماق زیاد ارائه نمی‌دهد.

در دهه 1920، صدای اکو ظاهر شد. این امر امکان تعیین عمق اقیانوس را تنها در چند ثانیه بر اساس زمان سپری شده بین ارسال پالس صدا و دریافت سیگنال منعکس شده توسط پایین فراهم می کند.

این شناورها که مجهز به انعکاس صدا بودند، عمق مسیر را اندازه گیری کردند و تصویری از کف اقیانوس به دست آوردند. جدیدترین سیستم صداگذاری در اعماق دریا، گلوریا، از سال 1987 بر روی کشتی ها نصب شده است. این سیستم امکان اسکن کف اقیانوس را در نوارهایی به عرض 60 متر فراهم می کرد.

خطوط بررسی وزنی که قبلا برای اندازه‌گیری عمق اقیانوس‌ها استفاده می‌شد، اغلب با لوله‌های خاک کوچک برای نمونه‌برداری از خاک از کف اقیانوس مجهز بودند. نمونه‌برهای مدرن سنگین و بزرگ هستند و می‌توانند تا عمق 50 متری در رسوبات کف نرم شیرجه بزنند.

اکتشافات عمده

اکتشافات فشرده اقیانوس پس از جنگ جهانی دوم آغاز شد. اکتشافات در دهه 1950 و 1960 مربوط به سنگ های پوسته اقیانوسی علوم زمین را متحول کرد.

این اکتشافات این واقعیت را ثابت کرد که اقیانوس‌ها نسبتاً جوان هستند و همچنین تأیید کرد که حرکت صفحات لیتوسفری که باعث پیدایش آنها شده است امروز نیز ادامه دارد و به آرامی ظاهر زمین را تغییر می‌دهد.

حرکت صفحات لیتوسفر باعث فوران های آتشفشانی و زلزله می شود و همچنین منجر به تشکیل کوه ها می شود. مطالعه پوسته اقیانوسی ادامه دارد.

کشتی "Glomar Challenger" در دوره 1968 - 1983. در حال دور زدن بود با حفاری در کف اقیانوس اطلاعات ارزشمندی را در اختیار زمین شناسان قرار داد.

رزولوشن کشتی انجمن حفاری عمیق اقیانوس شناسی متحد این وظیفه را در دهه 1980 انجام داد. این شناور قادر به حفاری زیر آب تا عمق 8300 متری بود.

بررسی‌های لرزه‌ای همچنین داده‌هایی درباره سنگ‌های کف اقیانوس ارائه می‌دهند: امواج ضربه‌ای که از سطح آب ارسال می‌شود به‌طور متفاوتی از لایه‌های مختلف سنگ منعکس می‌شوند.

در نتیجه، دانشمندان اطلاعات بسیار ارزشمندی در مورد ذخایر نفتی احتمالی و ساختار سنگ ها دریافت می کنند.

D سایر ابزارهای اتوماتیک برای اندازه گیری سرعت و دمای جریان در اعماق مختلف و همچنین برای نمونه برداری از آب استفاده می شود.

ماهواره‌های مصنوعی نیز نقش مهمی ایفا می‌کنند: آنها جریان‌های اقیانوسی و دمایی را که بر آن تأثیر می‌گذارند نظارت می‌کنند .

به لطف این است که ما اطلاعات بسیار مهمی در مورد تغییرات آب و هوا و گرم شدن زمین دریافت می کنیم.

غواصان در آب های ساحلی به راحتی می توانند تا عمق 100 متری غواصی کنند، اما در اعماق بیشتر، با افزایش تدریجی و کاهش فشار، غواصی می کنند.

این روش غواصی با موفقیت برای شناسایی کشتی های غرق شده و در میادین نفتی دریایی استفاده می شود.

این روش در هنگام غواصی انعطاف پذیری بسیار بیشتری نسبت به زنگ غواصی یا لباس های غواصی سنگین می دهد.

شناورها

وسیله ایده آل برای کاوش در اقیانوس ها زیردریایی ها است. اما بیشتر آنها متعلق به ارتش هستند. به همین دلیل، دانشمندان دستگاه های خود را ایجاد کردند.

اولین چنین دستگاه هایی در سال های 1930-1940 ظاهر شدند.ستوان آمریکایی دونالد والش و دانشمند سوئیسی ژاک پیکارد در سال 1960 رکورد جهانی غواصی را در عمیق ترین منطقه جهان - در گودال ماریانا اقیانوس آرام (چالنجر ترنچ) به ثبت رساندند.

در حمام "تریست" آنها تا عمق 10917 متری فرود آمدند و در اعماق اقیانوس ماهی های غیر معمول را کشف کردند.

اما شاید چشمگیرترین آنها در گذشته نزدیکتر وقایع مرتبط با حمام کوچک "آلوین" بود که با کمک آن در سالهای 1985 - 1986. لاشه کشتی تایتانیک در عمق حدود 4000 متری مورد مطالعه قرار گرفت.

نتیجه می گیریم: اقیانوس پهناور جهان بسیار کم مورد مطالعه قرار گرفته است و ما باید آن را بیشتر و عمیق تر بررسی کنیم. و چه کسی می داند در آینده چه اکتشافاتی در انتظار ماست... این یک راز بزرگ است که به لطف اکتشاف اقیانوس های جهان به تدریج به روی بشریت باز می شود.