Օվկիանոս սուզվելու ուղիներ. Խորը ծովի հետախուզում

Երկրի վրա շատ ավելի շատ վայրեր կան, որոնց մասին մենք ավելի քիչ գիտենք, քան տիեզերքի հսկայական տարածությունների մասին: Խոսքն առաջին հերթին ջրի անհաղթահարելի խորությունների մասին է։ Գիտնականների կարծիքով, գիտությունը դեռ իրականում չի սկսել ուսումնասիրել օվկիանոսների հատակին առեղծվածային կյանքը, բոլոր հետազոտությունները գտնվում են ճանապարհորդության սկզբում:

Տարեցտարի ավելի ու ավելի շատ են կտրիճները, ովքեր պատրաստ են նոր ռեկորդային սուզում կատարել խորը ծովում: Ներկայացված նյութում կուզենայի խոսել առանց սարքավորումների, սկուբա հանդերձանքով և լոգանքի օգնությամբ պատմության մեջ անցած լողերի մասին։

Մարդկային ամենախորը սուզվելը

Երկար ժամանակ ֆրանսիացի մարզիկ Լոիկ Լեֆերմը պահպանում էր ազատ սուզվելու ռեկորդը։ 2002 թվականին նրան հաջողվել է խորը սուզվել մինչև 162 մետր: Շատ ջրասուզակներ փորձել են բարելավել այս ցուցանիշը, սակայն մահացել են ծովի խորքերում։ 2004 թվականին Լեֆերմն ինքը դարձավ սեփական ունայնության զոհը։ Վիլֆրանշ-սյուր-Մերի օվկիանոսային խրամատում ուսումնամարզական լողի ժամանակ նա սուզվել է մինչև 171 մետր: Սակայն մարզիկին չի հաջողվել ջրի երես դուրս գալ։

Վերջին ռեկորդային սուզումը կատարել է ավստրիացի ազատասուզորդ Հերբերտ Նիցշը: Նրան հաջողվել է առանց թթվածնի բաքի իջնել 214 մետր բարձրության վրա։ Այսպիսով, Լոիկ Լեֆերմեի ձեռքբերումն անցյալում է։

Ռեկորդային սուզում կանանց համար

Ֆրանսիացի մարզուհի Օդրի Մեստրը կանանց շրջանում մի քանի ռեկորդ է սահմանել։ 1997 թվականի մայիսի 29-ին նա սուզվել է մինչև 80 մետր մեկ շնչափողով, առանց օդային տանկի: Մեկ տարի անց Օդրին գերազանցեց սեփական ռեկորդը՝ 115 մետր իջնելով ծովի խորքերը։ 2001 թվականին մարզիկը սուզվել է մինչև 130 մետր։ Կանանց շրջանում համաշխարհային կարգավիճակ ունեցող այս ռեկորդը Օդրիին է հատկացվում մինչ օրս։

2002 թվականի հոկտեմբերի 12-ին Մեստրեն կատարեց իր կյանքի վերջին փորձը՝ առանց սարքավորումների սուզվելով Դոմինիկյան Հանրապետության ափից 171 մետր հեռավորության վրա։ Մարզիկը օգտագործել է միայն հատուկ բեռ՝ առանց թթվածնի բալոնների։ Վերելակը պետք է իրականացվեր օդագմբեթի միջոցով։ Վերջինս, սակայն, պարզվեց, որ չլցված է։ Խորը սուզվելու մեկնարկից 8 րոպե անց Օդրիի մարմինը ջրասուզակները դուրս են բերել ջրի երես։ Մարզիկի մահվան պաշտոնական պատճառը նշվել է մակերես բարձրանալու սարքավորումների հետ կապված խնդիրները։

Ռեկորդային սուզվել

Հիմա անդրադառնանք խորջրյա սուզվելու մասին: Դրանցից ամենանշանակալին իրականացրել է ֆրանսիացի ջրասուզորդ Պասկալ Բեռնաբեն։ 2005 թվականի ամռանը նրան հաջողվել է 330 մետր իջնել ծովի խորքերը։ Չնայած ի սկզբանե նախատեսվում էր գրավել 320 մետր խորություն։ Նման նշանակալի ռեկորդ է գրանցվել մի փոքրիկ միջադեպի արդյունքում։ Իջնելու ժամանակ Պասկալի պարանը ձգվել է, ինչը նրան թույլ է տվել լրացուցիչ 10 մետր խորություն լողալ։

Ջրասուզորդին հաջողվել է ջրի երես բարձրանալ։ Վերելքը տևեց երկար 9 ժամ։ Նման դանդաղ աճի պատճառը զարգացման բարձր ռիսկն էր, որը կարող էր հանգեցնել շնչառության կանգի և արյան անոթների վնասմանը: Հարկ է նշել, որ ռեկորդը սահմանելու համար Պասկալ Բեռնաբեն ստիպված է եղել 3 ամբողջ տարի անցկացնել մշտական ​​մարզումների վրա։

Ձայնագրեք սուզվելը սուզվելով

1960 թվականի հունվարի 23-ին գիտնականներ Դոնալդ Ուոլշը և Ժակ Պիկարդը ռեկորդ են սահմանել օդաչուներով օվկիանոսի հատակը սուզվելու համար: Տրիեստ փոքր սուզանավում գտնվելու ժամանակ հետազոտողները հասել են հատակին՝ 10898 մետր խորության վրա:

Ամենախորը սուզվելը կառավարվող սուզանավում իրականացվել է Deepsea Challenger-ի կառուցման շնորհիվ, որը դիզայներներին տևել է 8 երկար տարիներ: Այս մինի սուզանավը ավելի քան 10 տոննա քաշով և 6,4 սմ պատի հաստությամբ պարզեցված պարկուճ է։Հատկանշական է, որ մինչև շահագործման հանձնելը բաթիսկաֆը մի քանի անգամ փորձարկվել է 1160 մթնոլորտ ճնշմամբ, ինչը գերազանցում է ճնշումը։ ճնշումը, որը պետք է ազդեր օվկիանոսի հատակին գտնվող սարքի պատերի վրա:

2012-ին ամերիկացի հայտնի կինոռեժիսոր Ջեյմս Քեմերոնը, վարելով Deepsea Challenger մինի սուզանավը, նվաճեց նախորդ ռեկորդը, որը սահմանել էր Trieste սարքը և նույնիսկ բարելավեց այն՝ 11 կմ ընկնելով Մարիինյան խրամատում:

Մենք ապրում ենք ջրային մոլորակի վրա, բայց մենք ավելի քիչ գիտենք Երկրի օվկիանոսները, քան որոշ տիեզերական մարմիններ: Մարսի մակերևույթի կեսից ավելին քարտեզագրվել է մոտ 20 մ լուծաչափով, և օվկիանոսի հատակի միայն 10-15%-ն է ուսումնասիրվել՝ առնվազն 100 մ լուծաչափով։ 12 մարդ եղել է Լուսնի վրա, երեքը։ եղել են Մարիանյան խրամատի հատակը, և նրանք բոլորը չէին համարձակվում իրենց քիթը դուրս հանել ծանր լոգանքից:

Եկեք սուզվենք

Համաշխարհային օվկիանոսի զարգացման հիմնական դժվարությունը ճնշումն է. յուրաքանչյուր 10 մ խորության համար այն ավելանում է մեկ այլ մթնոլորտով: Երբ հաշվարկը հասնում է հազարավոր մետրերի և հարյուրավոր մթնոլորտների, ամեն ինչ փոխվում է։ Հեղուկները տարբեր կերպ են հոսում, գազերն իրենց անսովոր են պահում... Այս պայմաններին դիմակայելու ընդունակ սարքերը մնում են կտոր-կտոր արտադրանք, և նույնիսկ ամենաժամանակակից սուզանավերը նախատեսված չեն նման ճնշման համար։ Վերջին Project 955 Borei միջուկային սուզանավերի սուզման առավելագույն խորությունը ընդամենը 480 մ է:

Հարյուրավոր մետրերով իջնող սուզորդները հարգանքով կոչվում են ակվանաուտներ՝ համեմատելով նրանց տիեզերագնացների հետ: Բայց ծովերի անդունդն յուրովի ավելի վտանգավոր է, քան տիեզերական վակուումը։ Եթե ​​ինչ-որ բան պատահի, ապա ISS-ում աշխատող անձնակազմը կկարողանա տեղափոխվել նավահանգիստ նավ և մի քանի ժամից կհայտնվի Երկրի մակերեսին։ Այս երթուղին փակ է ջրասուզակների համար. խորքից տարհանումը կարող է տևել շաբաթներ: Եվ այս ժամկետը ոչ մի դեպքում չի կարող կրճատվել։

Այնուամենայնիվ, կա խորության այլընտրանքային ճանապարհ: Ավելի դիմացկուն կորպուսներ ստեղծելու փոխարեն կարող եք այնտեղ ուղարկել... կենդանի ջրասուզակներ: Լաբորատորիայում փորձարկողների կողմից կրած ճնշման ռեկորդը գրեթե կրկնակի գերազանցում է սուզանավերի հնարավորությունները: Այստեղ անհավանական ոչինչ չկա՝ բոլոր կենդանի օրգանիզմների բջիջները լցված են նույն ջրով, որն ազատորեն ճնշում է փոխանցում բոլոր ուղղություններով։

Բջիջները չեն դիմադրում ջրի սյունին, ինչպես սուզանավերի ամուր կեղևը, նրանք արտաքին ճնշումը փոխհատուցում են ներքինով։ Իզուր չէ, որ «սև ծխողների» բնակիչները, այդ թվում՝ կլոր որդերն ու ծովախեցգետինները, հիանալի են զգում օվկիանոսի հատակի շատ կիլոմետր խորության վրա։ Բակտերիաների որոշ տեսակներ կարող են բավականին լավ դիմակայել նույնիսկ հազարավոր մթնոլորտներին: Մարդն այստեղ բացառություն չէ. միակ տարբերությունն այն է, որ նրան օդ է պետք:

Մակերեւույթի տակ

ԹթվածինԵղեգից պատրաստված շնչառական խողովակները հայտնի էին Ֆենիմոր Կուպերի մոհիկաններին։ Այսօր բույսերի խոռոչի ցողունները փոխարինվել են պլաստիկ խողովակներով՝ «անատոմիական ձևով» և հարմարավետ բերաններով։ Այնուամենայնիվ, դա նրանց ավելի արդյունավետ չդարձրեց. ֆիզիկայի և կենսաբանության օրենքները խանգարում են:

Արդեն մետր խորության վրա կրծքավանդակի վրա ճնշումը բարձրանում է մինչև 1,1 ատմ - 0,1 ատմ ջրի սյուն ավելացվում է հենց օդին: Այստեղ շնչելը պահանջում է միջքաղաքային մկանների նկատելի ջանք, և միայն մարզված մարզիկները կարող են հաղթահարել դա: Ընդ որում, նույնիսկ նրանց ուժը երկար չի դիմանա և առավելագույնը 4-5 մ խորության վրա, իսկ սկսնակները դժվարությամբ են շնչում նույնիսկ կես մետրի վրա։ Բացի այդ, որքան երկար է խողովակը, այնքան ավելի շատ օդ է այն պարունակում: Թոքերի «աշխատանքային» մակընթացային ծավալը միջինում 500 մլ է, և յուրաքանչյուր արտաշնչումից հետո արտանետվող օդի մի մասը մնում է խողովակում։ Յուրաքանչյուր շունչ բերում է ավելի քիչ թթվածին և ավելի շատ ածխաթթու գազ:

Մաքուր օդի մատակարարման համար անհրաժեշտ է հարկադիր օդափոխություն: Բարձրացված ճնշման տակ գազ մղելով՝ կարող եք թեթևացնել կրծքավանդակի մկանների աշխատանքը։ Այս մոտեցումը կիրառվում է ավելի քան մեկ դար։ Ձեռքի պոմպերը հայտնի են սուզորդներին 17-րդ դարից, իսկ 19-րդ դարի կեսերին անգլիացի շինարարները, ովքեր ստորջրյա հիմքեր են կանգնեցրել կամուրջների հենարանների համար, արդեն երկար ժամանակ աշխատել են սեղմված օդի մթնոլորտում: Աշխատանքի համար օգտագործվել են հաստ պատերով, բաց հատակով ստորջրյա խցիկներ, որոնցում պահպանվել է բարձր ճնշում։ Այսինքն՝ կասոններ։

10 մ-ից ավելի խորը

ԱզոտԲուն կայսոններում աշխատանքի ընթացքում որևէ խնդիր չի առաջացել։ Բայց մակերես վերադառնալուց հետո շինարարության աշխատողները հաճախ ի հայտ էին գալիս ախտանիշներ, որոնք ֆրանսիացի ֆիզիոլոգներ Փոլը և Վատելը նկարագրում էին 1854 թվականին որպես On ne paie qu'en sortant՝ «վճարումը ելքի մոտ»: Դա կարող է լինել մաշկի ուժեղ քոր կամ գլխապտույտ, հոդերի և մկանների ցավ: Առավել ծանր դեպքերում առաջացել է կաթված, առաջացել է գիտակցության կորուստ, ապա՝ մահ։

Խորություններ գնալու համար առանց ծայրահեղ ճնշման հետ կապված որևէ դժվարության, կարող եք օգտագործել ծանր մարտական ​​կոստյումներ: Սրանք չափազանց բարդ համակարգեր են, որոնք կարող են դիմակայել հարյուրավոր մետր ընկղմմանը և ներսում պահպանել 1 ատմ հարմարավետ ճնշում: Ճիշտ է, դրանք շատ թանկ են. օրինակ՝ կանադական Nuytco Research Ltd ընկերության կողմից վերջերս ներկայացված տիեզերանավերի գինը: EXOSUIT-ը մոտ մեկ միլիոն դոլար է։

Խնդիրն այն է, որ հեղուկի մեջ լուծված գազի քանակությունն ուղղակիորեն կախված է դրա վրա գտնվող ճնշումից։ Դա վերաբերում է նաև օդին, որը պարունակում է մոտ 21% թթվածին և 78% ազոտ (մյուս գազերը՝ ածխաթթու գազ, նեոն, հելիում, մեթան, ջրածին և այլն, կարող են անտեսվել. դրանց պարունակությունը չի գերազանցում 1%-ը)։ Եթե ​​թթվածինը արագ ներծծվում է, ապա ազոտը պարզապես հագեցնում է արյունը և այլ հյուսվածքները. 1 ատմ ճնշման ավելացման դեպքում մարմնում լուծվում է հավելյալ 1 լիտր ազոտ:

Ճնշման արագ նվազմամբ ավելցուկային գազը սկսում է արագ արտանետվել, երբեմն փրփրում է, ինչպես բացված շամպայնի շիշը։ Ստացված փուչիկները կարող են ֆիզիկապես դեֆորմացնել հյուսվածքները, արգելափակել արյունատար անոթները և զրկել նրանց արյան մատակարարումից՝ հանգեցնելով տարբեր և հաճախ ծանր ախտանիշների: Բարեբախտաբար, ֆիզիոլոգները բավականին արագ պարզեցին այս մեխանիզմը, և արդեն 1890-ականներին դեկոպրեսիոն հիվանդությունը հնարավոր էր կանխել՝ օգտագործելով ճնշման աստիճանական և զգույշ նվազումը մինչև նորմալ, որպեսզի ազոտը աստիճանաբար հեռանա մարմնից, և արյունը և այլ հեղուկները «չեռանան»: .

20-րդ դարի սկզբին անգլիացի հետազոտող Ջոն Հալդեյնը մանրամասն աղյուսակներ է կազմել՝ իջնելու և վերելքի, սեղմման և դեկոպրեսիայի օպտիմալ եղանակների վերաբերյալ առաջարկություններով: Կենդանիների և այնուհետև մարդկանց հետ փորձերի միջոցով, ներառյալ ինքն ու իր սիրելիները, Հալդեյնը պարզեց, որ առավելագույն անվտանգ խորությունը, առանց դեկոպրեսիայի պահանջի, մոտ 10 մ է, և նույնիսկ ավելի քիչ երկար սուզվելու համար: Խորքից վերադառնալը պետք է կատարվի աստիճանաբար և դանդաղ, որպեսզի ազոտն ազատվի ժամանակ, բայց ավելի լավ է իջնել բավականին արագ՝ նվազեցնելով ավելորդ գազի ներթափանցման ժամանակը մարմնի հյուսվածքներ։ Մարդկանց համար բացահայտվեցին խորության նոր սահմաններ։

40 մ-ից ավելի խորը

ՀելիումԽորքի դեմ պայքարը նման է սպառազինությունների մրցավազքի. Գտնելով հաջորդ խոչընդոտը հաղթահարելու միջոցը՝ մարդիկ ևս մի քանի քայլ արեցին և հանդիպեցին նոր խոչընդոտի։ Այսպիսով, դեկոմպրեսիոն հիվանդությունից հետո հայտնվեց մի պատուհաս, որը սուզորդները գրեթե սիրով անվանում են «ազոտային սկյուռ»: Բանն այն է, որ հիպերբարիկ պայմաններում այս իներտ գազը սկսում է գործել ոչ ավելի վատ, քան թունդ ալկոհոլը։ 1940-ականներին ազոտի թունավորող ազդեցությունն ուսումնասիրել է մեկ այլ Ջոն Հալդեյնը՝ «մեկ»-ի որդին։ Հոր վտանգավոր փորձերը նրան բոլորովին չէին անհանգստացնում, և նա շարունակեց դաժան փորձերը իր և իր գործընկերների վրա: «Մեր փորձարկվողներից մեկը թոքի պատռվածք է ստացել,- գրում է գիտնականը ամսագրում,- բայց նա այժմ ապաքինվում է»:

Չնայած բոլոր հետազոտություններին, ազոտով թունավորման մեխանիզմը մանրամասնորեն հաստատված չէ, սակայն նույնը կարելի է ասել սովորական ալկոհոլի ազդեցության մասին։ Երկուսն էլ խախտում են ազդանշանի նորմալ փոխանցումը նյարդային բջիջների սինապսներում և, հնարավոր է, նույնիսկ փոխում են բջջային թաղանթների թափանցելիությունը՝ վերածելով նեյրոնների մակերեսների իոնների փոխանակման գործընթացները լիակատար քաոսի: Արտաքնապես երկուսն էլ դրսևորվում են նույն ձևերով։ Ջրասուզակը, ով «բռնել է ազոտի սկյուռին», կորցնում է իր վերահսկողությունը։ Նա կարող է խուճապի մատնվել և կտրել ճկուն խողովակները, կամ, ընդհակառակը, տարվել՝ անեկդոտներ պատմելով ուրախ շնաձկների դպրոցին։

Մյուս իներտ գազերը նույնպես թմրադեղային ազդեցություն ունեն, և որքան ծանր են դրանց մոլեկուլները, այնքան ավելի քիչ ճնշում է պահանջվում, որպեսզի այդ ազդեցությունը դրսևորվի։ Օրինակ, քսենոնը անզգայացնում է նորմալ պայմաններում, իսկ ավելի թեթև արգոնն անզգայացնում է միայն մի քանի մթնոլորտում: Սակայն այս դրսեւորումները խորապես անհատական ​​են, եւ որոշ մարդիկ սուզվելիս ազոտային թունավորում են զգում շատ ավելի վաղ, քան մյուսները։

Դուք կարող եք ազատվել ազոտի անզգայացնող ազդեցությունից՝ նվազեցնելով դրա ընդունումը օրգանիզմ։ Այսպես են աշխատում նիտրոքս շնչառական խառնուրդները, որոնք պարունակում են թթվածնի ավելացված (երբեմն մինչև 36%) համամասնություն և, համապատասխանաբար, ազոտի կրճատված քանակություն: Նույնիսկ ավելի գայթակղիչ կլիներ անցնել մաքուր թթվածին: Ի վերջո, դա հնարավորություն կտար քառապատկել շնչառական բալոնների ծավալը կամ քառապատկել դրանցով աշխատելու ժամանակը։ Այնուամենայնիվ, թթվածինը ակտիվ տարր է, և երկարատև ինհալացիայով այն թունավոր է հատկապես ճնշման տակ:

Մաքուր թթվածինը առաջացնում է թունավորում և էյֆորիա և հանգեցնում է շնչառական ուղիների բջիջների թաղանթների վնասմանը: Միևնույն ժամանակ, ազատ (նվազեցված) հեմոգլոբինի բացակայությունը դժվարացնում է ածխաթթու գազի հեռացումը, հանգեցնում է հիպերկապնիայի և նյութափոխանակության թթվայնության՝ առաջացնելով հիպոքսիայի ֆիզիոլոգիական ռեակցիաներ։ Մարդը շնչահեղձ է լինում, չնայած այն հանգամանքին, որ նրա մարմինը բավականաչափ թթվածին ունի։ Ինչպես հաստատեց նույն Հալդեյն կրտսերը, նույնիսկ 7 ատմ ճնշման դեպքում դուք կարող եք մաքուր թթվածին շնչել ոչ ավելի, քան մի քանի րոպե, որից հետո սկսվում են շնչառական խանգարումներ, ցնցումներ. .

Հեղուկ շնչառություն

Խորությունը գրավելու դեռևս կիսաֆանտաստիկ մոտեցումը այնպիսի նյութերի օգտագործումն է, որոնք կարող են օդի փոխարեն ստանձնել գազերի առաքումը, օրինակ՝ արյան պլազմային փոխարինող պերֆտորան: Տեսականորեն թոքերը կարող են լցվել այս կապտավուն հեղուկով և հագեցնելով այն թթվածնով, մղել այն պոմպերի միջով՝ ապահովելով շնչառություն՝ ընդհանրապես առանց գազային խառնուրդի։ Այնուամենայնիվ, այս մեթոդը մնում է խորը փորձարարական, շատ փորձագետներ այն համարում են փակուղի, և, օրինակ, ԱՄՆ-ում պերֆտորանի օգտագործումը պաշտոնապես արգելված է։

Հետևաբար, խորությամբ շնչելիս թթվածնի մասնակի ճնշումը պահպանվում է նույնիսկ սովորականից ցածր, և ազոտը փոխարինվում է անվտանգ և ոչ էյֆորիկ գազով։ Թեթև ջրածինը ավելի հարմար կլիներ, քան մյուսները, եթե չլիներ դրա պայթյունավտանգությունը, երբ խառնվում էր թթվածնի հետ: Արդյունքում, ջրածինը հազվադեպ է օգտագործվում, իսկ երկրորդ ամենաթեթև գազը՝ հելիումը, դարձել է խառնուրդի ազոտի սովորական փոխարինողը։ Դրա հիման վրա արտադրվում են թթվածին-հելիում կամ թթվածին-հելիում-ազոտ շնչառական խառնուրդներ՝ հելիոքսներ և տրիմիքսներ։

80 մ-ից ավելի խոր

Բարդ խառնուրդներԱյստեղ արժե ասել, որ տասնյակ և հարյուրավոր մթնոլորտների ճնշման տակ սեղմումը և դեկոպրեսիան երկար ժամանակ է պահանջում։ Այնքան, որ դա անարդյունավետ է դարձնում արդյունաբերական ջրասուզակների աշխատանքը, օրինակ՝ ծովային նավթային հարթակներ սպասարկելիս: Խորության վրա անցկացրած ժամանակը շատ ավելի կարճ է դառնում, քան երկար վայրէջքներն ու վերելքները: Արդեն կես ժամ 60 մ-ի վրա հանգեցնում է ավելի քան մեկ ժամվա դեկոպրեսիայի: 160 մ բարձրության վրա կես ժամ անց վերադառնալու համար կպահանջվի ավելի քան 25 ժամ, և այնուամենայնիվ սուզորդները պետք է իջնեն ավելի ցածր:

Ուստի խոր ծովի ճնշման խցիկները այդ նպատակների համար օգտագործվել են արդեն մի քանի տասնամյակ: Մարդիկ երբեմն ապրում են դրանցում ամբողջ շաբաթներ՝ հերթափոխով աշխատելով և էքսկուրսիաներ կատարելով դրսում օդային խցիկի միջով. «բնակարանում» շնչառական խառնուրդի ճնշումը պահպանվում է շրջակա ջրային միջավայրի ճնշմանը հավասար: Եվ չնայած 100 մ-ից բարձրանալիս դեկոմպրեսիան տևում է մոտ չորս օր, իսկ 300 մ-ից՝ մեկ շաբաթից ավելի, խորության վրա աշխատանքի արժանապատիվ ժամանակահատվածը ժամանակի այս կորուստները լիովին արդարացնում է:

Քսաներորդ դարի կեսերից մշակվել են բարձր ճնշման միջավայրերին երկարատև ազդեցության մեթոդներ: Խոշոր հիպերբարիկ համալիրները հնարավորություն են տվել լաբորատոր պայմաններում ստեղծել անհրաժեշտ ճնշում, և այն ժամանակվա խիզախ փորձարկողները մեկը մյուսի հետևից ռեկորդ են սահմանել՝ աստիճանաբար շարժվելով դեպի ծով։ 1962 թվականին Ռոբերտ Ստենուիսը 26 ժամ անցկացրեց 61 մ խորության վրա՝ դառնալով առաջին ջրասույզը, իսկ երեք տարի անց վեց ֆրանսիացիներ, շնչելով տրիմիքս, գրեթե երեք շաբաթ ապրեցին 100 մ խորության վրա։

Այստեղ սկսեցին նոր խնդիրներ առաջանալ՝ կապված մարդկանց երկարատև մեկուսացման և թուլացնող անհարմար միջավայրում մնալու հետ: Հելիումի բարձր ջերմային հաղորդունակության պատճառով սուզորդները կորցնում են ջերմությունը գազային խառնուրդի յուրաքանչյուր արտաշնչման հետ, և իրենց «տանը» պետք է պահպանեն հետևողական տաք մթնոլորտ՝ մոտ 30 ° C, իսկ ջուրը ստեղծում է բարձր խոնավություն: Բացի այդ, հելիումի ցածր խտությունը փոխում է ձայնի տեմբրը՝ լրջորեն բարդացնելով հաղորդակցությունը։ Բայց նույնիսկ այս բոլոր դժվարությունները միասին վերցրած չեն սահմանի մեր արկածները հիպերբարիկ աշխարհում: Կան ավելի կարևոր սահմանափակումներ.

600 մ-ից ցածր

ՍահմանԼաբորատոր փորձերում «in vitro» աճող առանձին նեյրոնները լավ չեն հանդուրժում չափազանց բարձր ճնշումը, ինչը ցույց է տալիս անկանոն հիպերգրգռվածություն: Թվում է, որ դա զգալիորեն փոխում է բջջային թաղանթների լիպիդների հատկությունները, այնպես որ այդ ազդեցություններին չի կարելի դիմակայել: Արդյունքը կարելի է նկատել նաև մարդու նյարդային համակարգում՝ հսկայական ճնշման տակ։ Նա երբեմն սկսում է «անջատվել»՝ ընկնելով կարճատև քնի կամ թմրության մեջ։ Դժվարանում է ընկալումը, մարմինը գրավում է ցնցումները, սկսվում է խուճապը. զարգանում է բարձր ճնշման նյարդային համախտանիշ (HBP), որը պայմանավորված է հենց նեյրոնների ֆիզիոլոգիայից:

Բացի թոքերից, մարմնում կան նաև այլ խոռոչներ, որոնք օդ են պարունակում: Բայց նրանք շրջակա միջավայրի հետ շփվում են շատ բարակ ուղիներով, և ճնշումը նրանց մեջ ակնթարթորեն չի հավասարվում։ Օրինակ, միջին ականջի խոռոչները քթանցքի հետ կապված են միայն նեղ Էվստաքյան խողովակով, որը նույնպես հաճախ խցանված է լորձով։ Դրա հետ կապված անհարմարությունները ծանոթ են ինքնաթիռի շատ ուղևորների, ովքեր ստիպված են ամուր փակել քիթը և բերանը և կտրուկ արտաշնչել՝ հավասարեցնելով ականջի և արտաքին միջավայրի ճնշումը: Ջրասուզորդները նույնպես օգտագործում են նման «փչում», և երբ քթից հոսում է, փորձում են ընդհանրապես չսուզվել։

Փոքր (մինչև 9%) ազոտի ավելացումը թթվածին-հելիում խառնուրդին թույլ է տալիս որոշակիորեն թուլացնել այդ ազդեցությունները: Հետևաբար, հելիոքսի վրա ռեկորդային սուզումները հասնում են 200-250 մ-ի, իսկ ազոտ պարունակող տրիմիքսի վրա՝ մոտ 450 մ բաց ծովում և 600 մ սեղմման խցիկում: Ֆրանսիացի ջրային ծովագնացները դարձան և մնում են օրենսդիր այս ոլորտում: Փոփոխական օդը, բարդ շնչառական խառնուրդները, սուզվելու և դեկոպրեսիոն ռեժիմները դեռևս 1970-ականներին թույլ տվեցին սուզորդներին հաղթահարել 700 մ խորության բարը, իսկ Ժակ Կուստոյի ուսանողների կողմից ստեղծված COMEX ընկերությունը համաշխարհային առաջատար դարձրեց ծովային նավթային հարթակների սուզման պահպանման գործում: Այս գործողությունների մանրամասները մնում են ռազմական և կոմերցիոն գաղտնիք, ուստի այլ երկրների հետազոտողները փորձում են հասնել ֆրանսիացիներին՝ շարժվելով իրենց ճանապարհներով:

Փորձելով խորանալ՝ խորհրդային ֆիզիոլոգներն ուսումնասիրեցին հելիումը ավելի ծանր գազերով, օրինակ՝ նեոնով փոխարինելու հնարավորությունը։ Թթվածնային-նեոնային մթնոլորտում մինչև 400 մ սուզումը մոդելավորելու փորձեր են իրականացվել Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի Մոսկվայի բժշկական և կենսաբանական խնդիրների ինստիտուտի հիպերբարիկ համալիրում և գաղտնի «ստորջրյա» գիտահետազոտական ​​ինստիտուտ-40-ում: պաշտպանության նախարարության, ինչպես նաև օվկիանոսագիտության գիտահետազոտական ​​ինստիտուտի անվ. Շիրշովան. Այնուամենայնիվ, նեոնի ծանրությունը ցույց տվեց իր բացասական կողմը.

Կարելի է հաշվել, որ արդեն 35 ատմ ճնշման դեպքում թթվածին-նեոն խառնուրդի խտությունը հավասար է թթվածին-հելիումի խառնուրդի խտությանը մոտավորապես 150 ատմ-ում։ Եվ հետո՝ ավելին․ մեր շնչուղիները պարզապես հարմար չեն նման խիտ միջավայր «պոմպելու» համար։ IBMP թեստավորողները հայտնել են, որ երբ թոքերը և բրոնխներն աշխատում են նման խիտ խառնուրդով, տարօրինակ և ծանր զգացողություն է առաջանում՝ «կարծես դու ոչ թե շնչում ես, այլ օդ ես խմում»։ Արթուն ժամանակ փորձառու ջրասուզակները դեռ կարողանում են հաղթահարել դա, բայց քնի ժամանակ, և անհնար է հասնել նման խորության՝ առանց երկար օրեր անցկացնելու իջնելու և բարձրանալու վրա, նրանց անընդհատ արթնացնում է խեղդվելու խուճապը: Եվ չնայած NII-40-ի ռազմական ակվանավորդներին հաջողվել է հասնել 450 մետր բարձունքին և ստանալ Խորհրդային Միության հերոսների արժանի մեդալներ, դա հիմնովին չլուծեց հարցը։

Սուզվելու նոր ռեկորդներ կարող են դեռ սահմանվել, բայց մենք, ըստ երևույթին, հասել ենք վերջին սահմանին: Մի կողմից շնչառական խառնուրդի անտանելի խտությունը, մյուս կողմից՝ բարձր ճնշման նյարդային սինդրոմը, ըստ երևույթին, ծայրահեղ ճնշման տակ դնում են մարդու ճանապարհորդության վերջնական սահմանը։

Օվկիանոսի հետազոտություն.

21. Խորը ծովի նվաճման պատմությունից.

© Վլադիմիր Կալանով,
«Գիտելիքը ուժ է».

Անհնար է ուսումնասիրել Համաշխարհային օվկիանոսը՝ առանց դրա խորքերը սուզվելու։ Օվկիանոսների մակերևույթի, դրանց չափերի և կազմաձևերի, մակերևութային հոսանքների, կղզիների և նեղուցների ուսումնասիրությունը շարունակվել է շատ դարեր շարունակ և միշտ եղել է չափազանց դժվար և վտանգավոր խնդիր: Ոչ պակաս դժվարություններ է ներկայացնում օվկիանոսի խորություններն ուսումնասիրելը, և որոշ դժվարություններ մինչ օրս մնում են անհաղթահարելի։

Մարդը, հնում առաջին անգամ սուզվելով ջրի տակ, իհարկե, նպատակ չի հետապնդել ուսումնասիրել ծովի խորքերը։ Անշուշտ, նրա առաջադրանքները այն ժամանակ զուտ գործնական էին, կամ, ինչպես հիմա ասում են, պրագմատիկ, օրինակ՝ ծովի հատակից ուտելիքի համար սպունգ կամ խեցեմորթ ստանալը։

Իսկ երբ խեցիների մեջ մարգարիտների գեղեցիկ գնդիկներ էին գտնում, սուզորդը դրանք բերում էր իր խրճիթ և որպես զարդարանք տալիս կնոջը, կամ էլ նույն նպատակով վերցրեց իր համար։ Միայն այն մարդիկ, ովքեր ապրում էին տաք ծովերի ափերին, կարող էին սուզվել ջրի մեջ և սուզվել: Նրանք ռիսկի չեն դիմել մրսելու կամ ջրի տակ մկանային ջղաձգություն ստանալու համար:

Հնագույն ջրասուզակը, վերցնելով դանակ և ցանց, որս հավաքելու համար, քարը սեղմել է ոտքերի արանքում և նետվել անդունդը։ Այս ենթադրությունը բավականին հեշտ է անել, քանի որ Կարմիր և Արաբական ծովերում մարգարիտ ձկնորսները կամ հնդկական Պարավա ցեղի պրոֆեսիոնալ սուզորդները դեռ անում են հենց դա։ Նրանք չգիտեն ոչ սկուբա հանդերձանք, ոչ դիմակներ։ Նրանց բոլոր սարքավորումները մնացել են նույնը, ինչ հարյուր կամ հազար տարի առաջ։

Բայց ջրասուզակը ջրասուզակ չէ։ Ջրասուզակը ջրի տակ օգտագործում է միայն այն, ինչ իրեն տվել է բնությունը, իսկ սուզորդն օգտագործում է հատուկ սարքեր և սարքավորումներ, որպեսզի ավելի խորը սուզվի ջրի մեջ և ավելի երկար մնա այնտեղ։ Ջրասուզակը, նույնիսկ լավ պատրաստված, չի կարող ջրի տակ մնալ մեկուկես րոպեից ավելի։ Առավելագույն խորությունը, որին նա կարող է սուզվել, չի գերազանցում 25-30 մետրը։ Միայն մի քանի ռեկորդակիրներ են կարողանում 3-4 րոպե պահել իրենց շունչը և մի փոքր խորանալ։

Եթե ​​դուք օգտագործում եք նման պարզ սարք՝ որպես շնչառական խողովակ, կարող եք բավականին երկար մնալ ջրի տակ։ Բայց ո՞րն է դրա իմաստը, եթե ընկղմման խորությունը չի կարող լինել մեկ մետրից ավելի: Փաստն այն է, որ ավելի մեծ խորություններում դժվար է ներշնչել խողովակով. կրծքավանդակի մկանների ավելի մեծ ուժ է անհրաժեշտ մարդու մարմնի վրա ազդող շնչառության ճնշումը հաղթահարելու համար, մինչդեռ թոքերը գտնվում են նորմալ մթնոլորտային ճնշման տակ:

Արդեն հնագույն ժամանակներում փորձեր են արվել օգտագործել պարզունակ սարքեր՝ ծանծաղ խորություններում շնչելու համար։ Օրինակ՝ կշիռների օգնությամբ գլխիվայր շրջված զանգի տիպի ինչ-որ անոթ իջեցրին հատակը, և ջրասուզակը կարող էր օգտագործել այս նավի օդի մատակարարումը։ Բայց այդպիսի զանգով հնարավոր էր շնչել միայն մի քանի րոպե, քանի որ օդը արագ հագեցվեց արտաշնչված ածխաթթու գազով և դարձավ ոչ պիտանի շնչելու համար:

Երբ մարդը սկսեց ուսումնասիրել օվկիանոսը, խնդիրներ առաջացան սուզվելու համար անհրաժեշտ սարքերի հայտնագործման և արտադրության հետ կապված ոչ միայն շնչառության, այլև ջրում տեսողության համար: Նորմալ տեսողություն ունեցող մարդը, աչքերը ջրի մեջ բացելով, շրջապատող առարկաները տեսնում է շատ թույլ, կարծես մառախուղի մեջ։ Սա բացատրվում է նրանով, որ ջրի բեկման ինդեքսը գրեթե հավասար է բուն աչքի բեկման ինդեքսին։ Հետեւաբար, ոսպնյակը չի կարող պատկերը կենտրոնացնել ցանցաթաղանթի վրա, իսկ պատկերի կիզակետը շատ հետ է ցանցաթաղանթից։ Պարզվում է, որ ջրում գտնվող մարդը դառնում է ծայրահեղ հեռատես՝ մինչև պլյուս 20 դիոպտրիա և ավելի։ Բացի այդ, ծովի և նույնիսկ քաղցրահամ ջրի հետ անմիջական շփումն առաջացնում է աչքերի գրգռում և ցավ։

Նույնիսկ նախքան ստորջրյա ակնոցների և ապակիներով դիմակների գյուտը, անցյալ դարերի սուզորդներն ամրացնում էին թիթեղները իրենց աչքի առաջ՝ դրանք կնքելով խեժով թաթախված կտորով։ Թիթեղները պատրաստված էին եղջյուրի ամենաբարակ փայլեցված հատվածներից և ունեին որոշակի թափանցիկություն։ Առանց նման սարքերի անհնար էր բազմաթիվ աշխատանքներ կատարել նավահանգիստների կառուցման, նավահանգիստների խորացման, խորտակված նավերի, բեռների հայտնաբերման ու բարձրացման և այլնի ժամանակ։

Ռուսաստանում, Պետրոս I-ի օրոք, երբ երկիրը հասավ ծովի ափին, սուզումը գործնական նշանակություն ունեցավ։

Ռուսաստանը միշտ հայտնի է եղել իր արհեստավորներով, որոնց ընդհանրացված դիմանկարը ստեղծվել է գրող Էրշովի կողմից՝ Լեֆտիի կերպարով, ով անգլիական լուին կոծկել է: Այդ արհեստավորներից մեկն ընկավ տեխնոլոգիայի պատմության մեջ Պիտեր I-ի օրոք: Դա մերձմոսկովյան Պոկրովսկոե գյուղի գյուղացի Էֆիմ Նիկոնովն էր, ով 1719 թվականին պատրաստեց փայտե սուզանավ («թաքնված նավ»), ինչպես նաև առաջարկեց դիզայնը: կաշվե սուզվելու կոստյում՝ օդի տակառով, որը կրում էին գլխին և ուներ պատուհաններ աչքերի համար։ Բայց նա չկարողացավ սուզվող կոստյումի դիզայնը հասցնել անհրաժեշտ աշխատանքային վիճակի, քանի որ նրա «թաքնված նավը» չդիմացավ փորձությանը և խորտակվեց լճում, ինչի արդյունքում Է. Նիկոնովին մերժեցին միջոցները: Գյուտարարը, իհարկե, չէր կարող իմանալ, որ իր սուզվող կոստյումով՝ գլխին օդի տակառով, մարդն ամեն դեպքում 2-3 րոպեից ավելի չի դիմանա։

Ջրասուզակին թարմ օդի մատակարարմամբ ստորջրյա շնչելու խնդիրը չէր կարող լուծվել մի քանի դար շարունակ։ Միջնադարում և նույնիսկ ավելի ուշ գյուտարարները գաղափար չունեին թոքերի շնչառության և գազի փոխանակման ֆիզիոլոգիայի մասին: Ահա մի օրինակ, որը սահմանակից է հետաքրքրասերներին: 1774 թվականին ֆրանսիացի գյուտարար Ֆրեմինսն առաջարկեց ստորջրյա աշխատանքի համար նախատեսված դիզայն, որը բաղկացած էր սաղավարտից, որը միացված էր պղնձե խողովակներով փոքր օդային բաքին: Գյուտարարը կարծում էր, որ ներշնչված և արտաշնչված օդի տարբերությունը միայն ջերմաստիճանի տարբերությունն է: Նա հույս ուներ, որ արտաշնչված օդը, խողովակների միջով անցնելով ջրի տակ, կսառչի և նորից շնչող կդառնա։ Եվ երբ այս սարքի փորձարկման ժամանակ ջրասուզակը սկսել է խեղդվել երկու րոպե անց, գյուտարարն ահավոր զարմացել է։

Երբ պարզ դարձավ, որ մարդուն ջրի տակ աշխատելու համար մաքուր օդը պետք է անընդհատ մատակարարվի, սկսեցին մտածել այն մատակարարելու ուղիների մասին։ Սկզբում այդ նպատակով փորձում էին օգտագործել դարբնի նման փչակներ։ Բայց այս մեթոդը չհաջողվեց օդ մատակարարել մեկ մետրից ավելի խորության վրա. փչակը չի ստեղծել անհրաժեշտ ճնշումը:

Միայն 19-րդ դարի սկզբին հայտնագործվեց ճնշման օդային պոմպը, որը ջրասուզորդին զգալի խորության օդ էր ապահովում։

Մեկ դար օդային պոմպը ձեռքով էր վարում, հետո հայտնվեցին մեխանիկական պոմպեր։

Առաջին սուզվելու հագուստներն ունեին սաղավարտներ, որոնք բաց էին ներքևում, որոնց մեջ օդը մղվում էր գուլպանով: Արտաշնչված օդը դուրս է եկել սաղավարտի բաց եզրից։ Նման կոստյումով սուզվողը, այսպես ասած, կարող էր աշխատել միայն ուղղահայաց դիրքով, քանի որ սուզանավի նույնիսկ աննշան թեքությունը հանգեցրեց սաղավարտի ջրով լցվելուն։ Այս առաջին սուզվելու կոստյումների գյուտարարներն էին, միմյանցից անկախ, անգլիացի Ա. Սիբեն (1819 թ.) և Կրոնշտադտի մեխանիկ Գաուզենը (1829 թ.): Շուտով նրանք սկսեցին արտադրել կատարելագործված սուզվելու կոստյումներ, որոնցում սաղավարտը հերմետիկորեն կապված էր բաճկոնին, իսկ արտաշնչված օդը հատուկ փականով բաց էր թողնում սաղավարտը։

Բայց սուզվող կոստյումի բարելավված տարբերակը ջրասուզակին տեղաշարժման լիակատար ազատություն չի ապահովել։ Ծանր օդային գուլպանը խանգարեց աշխատանքին և սահմանափակեց շարժման շրջանակը: Չնայած այս գուլպանը կենսական նշանակություն ուներ սուզանավի համար, սակայն հաճախ դա դառնում էր նրա մահվան պատճառը: Դա տեղի է ունեցել, երբ գուլպանը սեղմվել է ինչ-որ ծանր առարկայի կողմից կամ վնասվել օդի արտահոսքով:

Սուզման սարքավորումների մշակման և արտադրության խնդիրը, որի դեպքում սուզանավը կախված չէր լինի արտաքին աղբյուրից օդի մատակարարումից և լիովին ազատ կլիներ իր շարժումներում, առաջացավ ամենայն պարզությամբ և անհրաժեշտությամբ:

Շատ գյուտարարներ դիմեցին նման ինքնավար սարքավորումների նախագծման մարտահրավերին: Ավելի քան հարյուր տարի է անցել առաջին սուզվելու կոստյումների արտադրությունից, և միայն 20-րդ դարի կեսերին հայտնվեց մի սարք, որը հայտնի դարձավ որպես. սկուբա. Սկուբա հանդերձանքի հիմնական մասը շնչառական ապարատն է, որը հորինել են օվկիանոսի խորքերը հայտնի ֆրանսիացի հետազոտող, հետագայում աշխարհահռչակ գիտնական Ժակ-Իվ Կուստոն և նրա գործընկեր Էմիլ Գագնանը։ Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ամենաթեժ պահին՝ 1943 թվականին, Ժակ-Իվ Կուստոն և նրա ընկերներ Ֆիլիպ Տայլեն և Ֆրեդերիկ Դյուման առաջին անգամ փորձարկեցին ջրի մեջ ընկղմվելու նոր սարք։ Scuba (լատիներեն aqua - ջուր և անգլերենից թոքեր - թոքեր) ուսապարկի ապարատ է, որը բաղկացած է սեղմված օդի բալոններից և շնչառական ապարատից: Փորձարկումները ցույց են տվել, որ սարքը ճշգրիտ է աշխատում, սուզորդը հեշտությամբ, առանց ջանքերի ներշնչում է մաքուր, մաքուր օդը պողպատե բալոնից: Ջրասուզորդը սուզվում և բարձրանում է ազատ՝ առանց որևէ անհարմարություն զգալու։

Գործողության ընթացքում սկուբա հանդերձանքը կառուցվածքային փոփոխության է ենթարկվել, սակայն ընդհանուր առմամբ դրա կառուցվածքը մնացել է անփոփոխ: Այնուամենայնիվ, դիզայնի ոչ մի փոփոխություն չի տա սկուբա տանկին խորը սուզվելու հնարավորություն: Ջրասուզորդը, ինչպես փափուկ սուզվող հագուստով սուզվողը, որը օդ է ստանում գուլպաների միջով, չի կարող անցնել հարյուր մետր խորության պատնեշը՝ առանց իր կյանքը վտանգելու: Այստեղ հիմնական խոչընդոտը մնում է շնչառության խնդիրը։

Օդը, որը շնչում են Երկրի մակերևույթի բոլոր մարդիկ, երբ ջրասուզակը սուզվում է մինչև 40-60 մետր, առաջացնում է թունավորումներ, որոնք նման են ալկոհոլային թունավորմանը: Հասնելով նշված խորությանը, սուզանավը հանկարծ կորցնում է վերահսկողությունը իր գործողությունների վրա, ինչը հաճախ ավարտվում է ողբերգականորեն: Պարզվել է, որ նման «խորը թունավորման» հիմնական պատճառը նյարդային համակարգի վրա բարձր ճնշման տակ ազոտի ազդեցությունն է։ Սկուբա բալոններում ազոտը փոխարինվեց իներտ հելիումով, և «խորը թունավորումը» դադարեց, բայց ի հայտ եկավ մեկ այլ խնդիր։ Մարդու մարմինը շատ զգայուն է ներշնչվող խառնուրդում թթվածնի տոկոսի նկատմամբ: Նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում մարդու շնչած օդը պետք է պարունակի մոտ 21 տոկոս թթվածին: Օդում նման թթվածնի պարունակությամբ մարդն անցել է իր էվոլյուցիայի ողջ երկար ճանապարհը։ Եթե ​​նորմալ ճնշման դեպքում թթվածնի պարունակությունը նվազում է մինչև 16 տոկոս, ապա առաջանում է թթվածնային քաղց, որն առաջացնում է գիտակցության հանկարծակի կորուստ։ Ջրի տակ գտնվող մարդու համար այս իրավիճակը հատկապես վտանգավոր է։ Ներշնչվող խառնուրդում թթվածնի պարունակության ավելացումը կարող է թունավորման պատճառ դառնալ՝ հանգեցնելով թոքային այտուցի և բորբոքման։ Ճնշման բարձրացման հետ մեկտեղ մեծանում է թթվածնային թունավորման վտանգը: Ըստ հաշվարկների՝ 100 մետր խորության վրա ներշնչվող խառնուրդը պետք է պարունակի ընդամենը 2-6 տոկոս թթվածին, իսկ 200 մ խորության վրա՝ 1-3 տոկոսից ոչ ավելի։ Այսպիսով, շնչառական մեքենաները պետք է ապահովեն, որ ներշնչված խառնուրդի բաղադրությունը փոխվի, երբ սուզանավը սուզվում է խորության մեջ: Փափուկ կոստյումով մարդուն խորը սուզվելու համար բժշկական աջակցությունը առաջնային նշանակություն ունի:

Մի կողմից թթվածնային թունավորումը, մյուս կողմից՝ նույն թթվածնի պակասից շնչահեղձ լինելը անընդհատ սպառնում են խորքեր իջնող մարդուն։ Բայց սա բավարար չէ։ Բոլորն այժմ գիտեն այսպես կոչվածի մասին decompression հիվանդություն. Եկեք հիշենք, թե ինչ է դա: Բարձր ճնշման դեպքում գազերը, որոնք կազմում են շնչառական խառնուրդը, լուծվում են ջրասուզակի արյան մեջ: Սուզվողի շնչած օդի մեծ մասը ազոտ է: Շնչառության համար դրա կարևորությունն այն է, որ այն նոսրացնում է թթվածինը: Ճնշման արագ անկման դեպքում, երբ ջրասուզակը բարձրացվում է մակերեսին, ավելորդ ազոտը ժամանակ չի ունենում թոքերի միջոցով հեռացնելու համար, և արյան մեջ ազոտի փուչիկները ձևավորվում են, և արյունը կարծես եռում է: Ազոտի փուչիկները խցանում են փոքր արյունատար անոթները՝ առաջացնելով թուլություն, գլխապտույտ, երբեմն՝ գիտակցության կորուստ։ Սրանք դեկոմպրեսիոն հիվանդության (էմբոլիա) դրսևորումներ են։ Երբ ազոտի (կամ շնչառական խառնուրդը կազմող այլ գազերի) փուչիկները մտնում են սրտի կամ ուղեղի խոշոր անոթներ, արյան հոսքն այս օրգաններում դադարում է, այսինքն՝ մահ է տեղի ունենում։

Դեկոմպրեսիոն հիվանդության կանխարգելման համար ջրասուզակի վերելքը պետք է կատարվի դանդաղ, կանգառներով, որպեսզի տեղի ունենա մարմնի այսպես կոչված դեկոմպրեսիա, այսինքն՝ լուծված գազերի ավելցուկը ժամանակ ունենա աստիճանաբար թողնել արյունը թոքերի միջով։ Կախված սուզման խորությունից՝ հաշվարկվում են վերելքի ժամանակը և կանգառների քանակը։ Եթե ​​ջրասուզակը մի քանի րոպե անցկացնում է մեծ խորություններում, ապա նրա վայրէջքի և վերելքի ժամանակը հաշվարկվում է մի քանի ժամով։

Ասվածը ևս մեկ անգամ հաստատում է այն պարզ ճշմարտությունը, որ մարդը չի կարող ապրել ջրային տարերքում, որը ժամանակին ծնել է իր հեռավոր նախնիներին, և նա երբեք չի լքի երկրի երկնակամարը:

Բայց աշխարհը հասկանալու համար, ներառյալ օվկիանոսն ուսումնասիրելը, մարդիկ համառորեն ձգտում են տիրապետել օվկիանոսի խորությանը: Մարդիկ խորը սուզումներ են կատարել սուզվելու փափուկ կոստյումներով, առանց նույնիսկ այնպիսի սարքավորումների, ինչպիսին է սկուբա հանդերձանքը:

Առաջինը, ով իջավ ռեկորդային 135 մետր խորության վրա, 1937 թվականին ամերիկյան Mac Nol-ն էր, իսկ երկու տարի անց խորհրդային ջրասուզորդներ Լ.Կոբզարը և Պ.Վիգուլարնին, շնչելով հելիումի խառնուրդ, հասան 157 մետր խորության։ Դրանից հետո տասը տարի պահանջվեց 200 մետրի սահմանագծին հասնելու համար։ Երկու այլ խորհրդային ջրասուզակներ՝ Բ.Իվանովը և Ի.Վիսկրեբենցևը, 1949 թվականին իջել են այս խորությունը։

1958 թվականին մի գիտնական, ում մասնագիտությունը հեռու էր ստորջրյա սուզվելուց, սկսեց հետաքրքրվել սուզմամբ։ Նա երիտասարդ, այն ժամանակ 26-ամյա մաթեմատիկոս էր, ով արդեն ուներ Ցյուրիխի համալսարանի պրոֆեսորի կոչում, Հանս Քելլեր. Գործելով գաղտնի այլ մասնագետներից՝ նա նախագծեց սարքավորումները, հաշվարկեց գազային խառնուրդների բաղադրությունը և դեկոպրեսիայի ժամանակները և սկսեց մարզվել։ Մեկ տարի անց սուզվող զանգի տեսքով սարքի միջոցով նա սուզվել է Ցյուրիխի լճի հատակը՝ 120 մետր խորության վրա։ G. Keller-ը հասել է ռեկորդային կարճ decompression ժամանակների: Թե ինչպես նա հասավ դրան, նրա գաղտնիքն էր: Նա երազում էր սուզվելու խորության համաշխարհային ռեկորդի մասին։

ԱՄՆ ռազմածովային ուժերը հետաքրքրվեցին Գ.Քելլերի աշխատանքով, և հաջորդ սուզումը նշանակվեց 1962 թվականի դեկտեմբերի 4-ին Կալիֆորնիայի ծոցում։ Նախատեսվում էր Ջ. Քելլերին և անգլիացի լրագրող Փիթեր Սմոլին ամերիկյան «Eureka» նավից հատուկ պատրաստված ստորջրյա վերելակի միջոցով իջեցնել 300 մետր խորություն, որտեղ նրանք կբարձրացնեին Շվեյցարիայի և Ամերիկայի պետական ​​դրոշները։ Eureka նավից սուզումը վերահսկվել է հեռուստատեսային տեսախցիկների միջոցով: Վերելակի իջնելուց անմիջապես հետո էկրանին հայտնվեց միայն մեկ մարդ։ Պարզ դարձավ, որ ինչ-որ անսպասելի բան է տեղի ունեցել. Այնուհետև պարզվել է, որ ստորջրյա վերելակում արտահոսք է եղել, և երկու ջրասույզներն էլ կորցրել են գիտակցությունը: Երբ վերելակը բարձրացրին նավի վրա, Գ. Քելլերը շուտով ուշքի եկավ, և Պ. Սմոլն արդեն մահացած էր, մինչև վերելակը բարձրացվեր։ Նրանից բացի զոհվել է աջակցության խմբի մեկ այլ ջրասուզակ՝ ուսանող Ք.Ուիթաքերը։ Նրա դիակի որոնողական աշխատանքներն անարդյունք են եղել։ Սրանք ջրասուզման անվտանգության կանոնների խախտման տխուր արդյունքներն են։

Ի դեպ, Գ. Քելլերն այն ժամանակ ապարդյուն հետապնդեց ռեկորդը. արդեն 1956 թվականին երեք խորհրդային ջրասուզակներ՝ Դ. Լիմբենսը, Վ. Շալաևը և Վ. Կուրոչկինը, այցելեցին երեք հարյուր մետր խորություն:

Հետագա տարիներին ամենախորը սուզումները հասնում էին մինչև 600 մետրի: իրականացվել են ֆրանսիական Comex ընկերության սուզորդների կողմից, որը նավթարդյունաբերության տեխնիկական աշխատանքներով է զբաղվում օվկիանոսի շելֆում։

Փափուկ կոստյումով և ամենաառաջադեմ սկուբա հանդերձանքով սուզորդը կարող է հաշված րոպեների ընթացքում մնալ այդպիսի խորության վրա: Չգիտենք, թե ինչ անհետաձգելի գործեր, ինչ պատճառներ են ստիպել ֆրանսիական նշված ընկերության ղեկավարներին վտանգել ջրասուզակների կյանքը՝ նրանց ուղարկելով ծայրահեղ խորություններ։ Մենք, սակայն, կասկածում ենք, որ այստեղ պատճառը ամենաչնչինն է՝ նույն անշահախնդիր սերը փողի, շահի նկատմամբ։

Հավանաբար, 600 մետր խորությունն արդեն գերազանցում է սուզվելու ֆիզիոլոգիական սահմանը փափուկ սուզվող հագուստով մարդու համար։ Դժվար թե կարիք լինի հետագայում փորձարկել մարդու մարմնի հնարավորությունները, դրանք անսահման չեն: Բացի այդ, մարդն արդեն եղել է 600 մետր գիծը զգալիորեն գերազանցող խորության վրա, թեև ոչ թե սուզվելու հագուստով, այլ արտաքին միջավայրից մեկուսացված սարքերով։ Հետազոտողների համար վաղուց պարզ է դարձել, որ մարդուն կարելի է իջեցնել մեծ խորություններ՝ առանց նրա կյանքի համար վտանգի, միայն ամուր մետաղական խցիկներում, որտեղ օդի ճնշումը համապատասխանում է նորմալ մթնոլորտային ճնշմանը։ Սա նշանակում է, որ անհրաժեշտ է, առաջին հերթին, ապահովել նման խցիկների ամրությունն ու ամրությունը և ստեղծել օդի մատակարարում արտանետվող օդը հեռացնելու կամ այն ​​վերականգնելու հնարավորությամբ։ Ի վերջո, նման սարքերը հայտնագործվեցին, և հետազոտողները իջան դրանց մեջ մինչև մեծ խորություններ՝ մինչև Համաշխարհային օվկիանոսի ծայրահեղ խորքերը: Այս սարքերը կոչվում են բաթիսֆերաներ և լոգարաններ. Նախքան այս սարքերին ծանոթանալը, խնդրում ենք ընթերցողներին լինել համբերատար և կարդալ այս հարցի մեր համառոտ պատմությունը Գիտելիքը ուժ է կայքի հաջորդ էջում։

© Վլադիմիր Կալանով,
«Գիտելիքը ուժ է»

>>Ճնշում ծովերի և օվկիանոսների հատակին: Խորը ծովի հետախուզում

Ներկայացված է ընթերցողների կողմից ինտերնետ կայքերից

Ֆիզիկայի օրացուցային-թեմատիկ պլանավորում, բեռնել թեստեր, առաջադրանք 7-րդ դասարանի սովորողի համար, դասընթացներ 7-րդ դասարանի ֆիզիկայի ուսուցչի համար.

Դասի բովանդակությունը դասի նշումներաջակցող շրջանակային դասի ներկայացման արագացման մեթոդներ ինտերակտիվ տեխնոլոգիաներ Պրակտիկա առաջադրանքներ և վարժություններ ինքնաստուգման սեմինարներ, թրեյնինգներ, դեպքեր, քվեստներ տնային առաջադրանքների քննարկման հարցեր հռետորական հարցեր ուսանողներից Նկարազարդումներ աուդիո, տեսահոլովակներ և մուլտիմեդիալուսանկարներ, նկարներ, գրաֆիկա, աղյուսակներ, դիագրամներ, հումոր, անեկդոտներ, կատակներ, կոմիքսներ, առակներ, ասացվածքներ, խաչբառեր, մեջբերումներ Հավելումներ վերացականներհոդվածների հնարքներ հետաքրքրասեր օրորոցների համար դասագրքեր հիմնական և տերմինների լրացուցիչ բառարան այլ Դասագրքերի և դասերի կատարելագործումուղղել դասագրքի սխալներըԴասագրքի հատվածի թարմացում, դասում նորարարության տարրեր, հնացած գիտելիքների փոխարինում նորերով. Միայն ուսուցիչների համար կատարյալ դասերտարվա օրացուցային պլան, մեթոդական առաջարկություններ, քննարկման ծրագրեր Ինտեգրված դասեր

Բարև սիրելի ընթերցողներ:Այս գրառման մեջ գլխավոր թեման լինելու է Համաշխարհային օվկիանոսների ուսումնասիրությունը։ Օվկիանոսը շատ գեղեցիկ է և գայթակղիչ, այն տունն է բազմաթիվ տարբեր տեսակի ձկների և ավելին, օվկիանոսը նաև օգնում է մեր Երկրին թթվածին արտադրելու հարցում և կարևոր դեր է խաղում նրա կլիմայական պայմաններում: Բայց մարդիկ, համեմատաբար վերջերս, սկսեցին մանրամասն ուսումնասիրել այն, և զարմացան արդյունքներից... Կարդալ ավելին այս մասին...

գիտություն է, որը կապված է ուսումնասիրության հետ։ Այն նաև օգնում է մեզ զգալիորեն խորացնել մեր գիտելիքները բնական ուժերի մասին, ներառյալ լեռնային շինարարությունը, երկրաշարժերը և հրաբխային ժայթքումները:

Առաջին հետազոտողները կարծում էին, որ օվկիանոսը խոչընդոտ է հեռավոր երկրներ հասնելու համար: Նրանց քիչ էր հետաքրքրում այն, ինչ կա օվկիանոսի խորքերում, չնայած այն հանգամանքին, որ համաշխարհային օվկիանոսները զբաղեցնում են Երկրի մակերեսի ավելի քան 70%-ը։

Այս պատճառով է, որ նույնիսկ 150 տարի առաջ գերակշռող գաղափարն այն էր, որ օվկիանոսի հատակը հսկայական հարթավայր է, որը զուրկ է ռելիեֆային տարրերից:

Օվկիանոսի գիտական ​​հետազոտությունը սկսվել է 20-րդ դարում։ 1872 - 1876 թվականներին Գիտական ​​նպատակներով առաջին լուրջ ճանապարհորդությունը տեղի ունեցավ բրիտանական Challenger նավի վրա, որն ուներ հատուկ տեխնիկա, իսկ անձնակազմը բաղկացած էր գիտնականներից և նավաստիներից։

Շատ առումներով, այս օվկիանոսագրական արշավախմբի արդյունքները հարստացրին մարդու գիտելիքները օվկիանոսների և նրանց բուսական և կենդանական աշխարհի մասին:

Օվկիանոսի խորքերում.

Չելենջերի վրա օվկիանոսի խորքերը չափելու համար կային հատուկ գծեր, որոնք բաղկացած էին 91 կգ կշռող կապարե գնդերից, այդ գնդերը ամրացված էին կանեփի պարանին։

Նման գիծը խորջրյա խրամատի հատակն իջեցնելու համար կարող է պահանջվել մի քանի ժամ, և բացի այդ, այս մեթոդը հաճախ չի ապահովում մեծ խորությունները չափելու համար անհրաժեշտ ճշգրտությունը:

1920-ական թվականներին ի հայտ եկան էխո հնչյուններ։ Սա հնարավորություն տվեց ընդամենը մի քանի վայրկյանում որոշել օվկիանոսի խորությունը՝ հիմնվելով ձայնային զարկերակի ուղարկման և հատակի կողմից արտացոլված ազդանշանի ընդունման միջև անցած ժամանակի վրա:

Նավերը, որոնք հագեցված էին արձագանքող սարքերով, չափեցին երթուղու խորությունը և ստացան օվկիանոսի հատակի պրոֆիլը։ 1987 թվականից ի վեր նավերի վրա տեղադրվել է նորագույն խորջրյա ձայնային համակարգը՝ Gloria: Այս համակարգը հնարավորություն է տվել սկանավորել օվկիանոսի հատակը 60 մ լայնությամբ շերտերով։

Նախկինում օվկիանոսի խորությունը չափելու համար կշռված հետազոտության գծերը հաճախ հագեցված էին փոքր հողային խողովակներով՝ օվկիանոսի հատակից հողի նմուշներ վերցնելու համար: Ժամանակակից նմուշառները ծանր են և մեծ, և նրանք կարող են սուզվել մինչև 50 մ խորության վրա փափուկ հատակի նստվածքներում:

Հիմնական բացահայտումներ.

Երկրորդ համաշխարհային պատերազմից հետո սկսվեց օվկիանոսի ինտենսիվ հետախուզումը: 1950-ականներին և 1960-ականներին օվկիանոսային ընդերքի ապարների հետ կապված հայտնագործությունները հեղափոխեցին երկրաբանական գիտությունները:

Այս հայտնագործությունները ապացուցեցին այն փաստը, որ օվկիանոսները համեմատաբար երիտասարդ են, ինչպես նաև հաստատեցին, որ դրանց առաջացման լիտոսֆերային թիթեղների շարժումը շարունակվում է այսօր՝ դանդաղորեն փոխելով երկրի տեսքը:

Լիտոսֆերային թիթեղների շարժումն առաջացնում է հրաբխային ժայթքումներ և երկրաշարժեր, ինչպես նաև հանգեցնում է լեռների ձևավորմանը։ Օվկիանոսային ընդերքի ուսումնասիրությունը շարունակվում է։

«Glomar Challenger» նավը 1968 - 1983 թվականներին։ շրջագայության մեջ էր. Այն երկրաբաններին արժեքավոր տեղեկություններ է տրամադրել՝ օվկիանոսի հատակում անցքեր հորատելով:

The United Oceanographic Deep Drilling Society-ի Resolution նավը կատարել է այս առաջադրանքը 1980-ականներին: Այս նավն ընդունակ էր ստորջրյա հորատում կատարել մինչև 8300 մ խորության վրա։

Սեյսմիկ հետազոտությունները նաև տվյալներ են տալիս օվկիանոսի հատակի ապարների մասին. ջրի մակերևույթից ուղարկված հարվածային ալիքները տարբեր կերպ են արտացոլվում ժայռի տարբեր շերտերից:

Արդյունքում գիտնականները շատ արժեքավոր տեղեկություններ են ստանում նավթի հնարավոր հանքավայրերի և ապարների կառուցվածքի մասին։

Դ Այլ ավտոմատ գործիքներ օգտագործվում են տարբեր խորություններում ընթացիկ արագությունը և ջերմաստիճանը չափելու, ինչպես նաև ջրի նմուշներ վերցնելու համար։

Արհեստական ​​արբանյակները նույնպես կարևոր դեր են խաղում. նրանք վերահսկում են օվկիանոսի հոսանքները և ջերմաստիճանը, որոնք ազդում են .

Հենց դրա շնորհիվ է, որ մենք ստանում ենք շատ կարևոր տեղեկատվություն կլիմայի փոփոխության և գլոբալ տաքացման մասին։

Ափամերձ ջրերում սուզվողները կարող են հեշտությամբ սուզվել մինչև 100 մ խորության վրա, բայց ավելի մեծ խորություններում նրանք սուզվում են աստիճանաբար մեծացնելով և ազատելով ճնշումը:

Սուզվելու այս մեթոդը հաջողությամբ օգտագործվում է խորտակված նավերի և ծովափնյա նավթահանքերում հայտնաբերելու համար:

Այս մեթոդը շատ ավելի ճկունություն է տալիս սուզվելու ժամանակ, քան սուզվելու զանգը կամ ծանր սուզվող կոստյումները:

Սուզվողներ.

Օվկիանոսները հետազոտելու իդեալական միջոցը սուզանավերն են։ Բայց նրանց մեծ մասը պատկանում է զինվորականներին։ Այդ իսկ պատճառով գիտնականները ստեղծել են իրենց սարքերը։

Առաջին նման սարքերը հայտնվել են 1930–1940 թվականներին։Ամերիկացի լեյտենանտ Դոնալդ Ուոլշը և շվեյցարացի գիտնական Ժակ Պիկարդը 1960 թվականին սահմանել են աշխարհի ամենախորը տարածքում սուզվելու համաշխարհային ռեկորդ՝ Խաղաղ օվկիանոսի Մարիանայի խրամատում (Չելենջեր խրամատ):

«Տրիեստ» բաղնիքի վրա նրանք իջել են 10917 մ խորություն, իսկ օվկիանոսի խորքերում հայտնաբերել են արտասովոր ձկներ։

Բայց, թերևս, ոչ վաղ անցյալում ամենատպավորիչը «Ալվին» փոքրիկ բաղնիքի հետ կապված իրադարձություններն էին, որի օգնությամբ 1985 - 1986 թթ. Տիտանիկի բեկորները ուսումնասիրվել են մոտ 4000 մ խորության վրա։

Մենք եզրակացնում ենք՝ հսկայական համաշխարհային օվկիանոսը շատ քիչ է ուսումնասիրվել, և մենք պետք է այն ավելի ու ավելի խորությամբ ուսումնասիրենք։ Իսկ ով գիտե, թե ինչ հայտնագործություններ են մեզ սպասվում ապագայում... Սա մեծ առեղծված է, որն աստիճանաբար բացվում է մարդկության առաջ՝ շնորհիվ համաշխարհային օվկիանոսների հետազոտության։