Cerul de dedesubt
In 1977, Jerry van Andel a fost chemat la bordul submersibilului ALVIN pentru o misiune in zona insulelor Galapagos. El si camarazii lui au descoperit ca exista viata si la 2.000 de metri adancime. Printre vietuitoare se numarau pesti exotici si scoici de 30 de centimetri lungime. Despre ce a urmat si va urma ne vorbeste Michael Haulica.
Trei decenii mai tArziu, ALVIN este pe cale de a fi retras. Data retragerii: 2009. Si, o data cu ALVIN, se pare ca si dominatia americana in domeniu e pe cale sa se incheie. Specialistii chinezi de la COMRA (The China Ocean Mineral Resource R&D Association), o asociatie cu sediul in Beijing, au in faza finala un proiect mult mai performant: un aparat cu oameni la bord capabil sa se scufunde la adancimi mai mari decat oricare altul. Daca lucrurile merg bine in continuare, vasul va fi gata de scufundare la finele anului 2006.
In acelasi timp, echipa de proiectanti de la Hawkes Ocean Technologies, condusa de Graham Hawkes, pretinde ca aparatul sau, Deep Flight, va depasi in cativa ani performantele tuturor celorlalte vehicule submarine.
75 de ani
Explorarea subacvatica a inceput in 1930, cand William Beebe si Otis Barton, de la Societatea Zoologica din New York, au coborat la 1.000 de metri, in interiorul unei sfere de otel cu diametrul de doi metri. In 1960, inventatorul elvetian Auguste Picard a dus lucrurile mai departe, fiul sau Jacques coborand cu batiscaful Trieste la aproape 11.000 de metri in Groapa Marianelor, cel mai adanc loc de pe planeta. In scopul evitarii problemelor intampinate de exploratorii de pe Trieste, oamenii de stiinta si-au concentrat atentia asupra aparatelor de scufundare. Echipa care a folosit ALVIN a facut o lista ce includea sporirea eficientei bateriilor, cresterea numarului de ferestre si a adancimii la care se poate cobori, utilizarea celor mai noi instrumente stiintifice si marirea confortului echipajului. In 2004, Fundatia Nationala pentru Stiinta a Statelor Unite a acceptat sa finanteze un proiect de 21,6 milioane de dolari, la care s-au adaugat alte sume, oferite de Institutul Oceanografic Woods Hole pentru instrumente, lumini si senzori. Rezultatul a fost un submarin capabil de misiuni performante, cu o viteza sporita, cu mai multi senzori si cu aparatura de supraveghere.
Probleme de constructie
In principiu, toate submarinele arata la fel: sunt construite in jurul unei carcase sferice presurizate, care asigura o maxima rezistenta raportata la dimensiunile si la greutatea ei. Majoritatea aparatelor de scufundat folosite in prezent apeleaza la sfere realizate din titaniu gros de 7,5 cm si sunt suficient de mari pentru a gazdui un echipaj de trei persoane. Sfera noului aparat va fi mai generoasa, avand un volum de circa cinci metri cubi – cu 20% mai mare decat sfera lui ALVIN.
Insa o carcasa sferica de dimensiuni sporite face ca vasul sa fie mult mai greu. Pentru a contracara efectul cresterii in greutate, restul submarinului va fi construit dintr-un material plutitor numit crema sintactica. Aceasta, impreuna cu un dispozitiv pentru balast care va permite incarcarea cu apa sau pomparea acesteia in exterior, va permite vasului sa urce sau sa coboare.
O alta problema este cea a hublourilor. Noul vas este prevazut sa aiba cinci (de obicei, sunt trei). Dar pentru a atenua presiunea din adancuri, materialul din care sunt facute hublourile este atat de gros, incat deformeaza lucrurile vazute. O solutie ar fi utilizarea realitatii virtuale printr-un sistem de camere de luat vederi si sonare care sa recompuna in timp real imaginile din exterior in calculatoarele de la bord.
Pentru a folosi toate aceste facilitati – in conditiile in care durata scufundarii este limitata de capacitatea bateriilor –, va fi insa nevoie de surse de energie suplimentare. Echipele de cercetatori studiaza folosirea bateriilor cu litiu, similare celor din telefoanele celulare. S-ar putea obtine astfel o autonomie de functionare de cinci ore si jumatate. Alte solutii ar fi cea folosita de rusi pe statiile orbitale MIR (nichel-cadmiu – dar aceste baterii sunt foarte grele) sau cea incercata de japonezi (argint-zinc – insa mult prea costisitoare).
Zbor in adancuri
Graham Hawkes, fondatorul companiei Hawkes Ocean Technologies, crede ca trebuie revizuit conceptul de submarin. „Noul ALVIN este, in esenta, aidoma celui vechi“, spune Hawkes. „Stim ca nu dirijabilele au cucerit cerul. Trebuie sa facem aceleasi progrese si sub apa, de la submarinele conventionale, la zborul in adancuri.“ Aparatele proiectate de compania lui Hawkes seamana mai degraba a masini de curse sau a avioane. Deep Flight II are doua aripi scurte, dispozitive de propulsie puternice si o cabina care ofera o mare raza de vizibilitate. Este proiectat pentru a „zbura“ pe sub suprafata apei, va fi usor, va avea un pret rezonabil si o viteza superioara (6 noduri pe ora). Viteza de coborare: 120 m/min, viteza de urcare: 210 m/min. Hawkes nu este totusi scutit de critici, mai ales din partea comunitatii oceanografice, care considera ca aparatele lui sunt nefolositoare pentru stiinta conventionala, lipsindu-le numeroase instrumente, ca si capacitatea de a se opri si a se misca lent, pentru a se putea lua imagini in detaliu. In ciuda tuturor obiectiilor, Hawkes planuieste o expeditie in Groapa Marianelor (Ocean Everest Expedition), lucru care nu a mai fost facut de la batiscaful Trieste incoace.
HOV, ROV, AUV
Dezvoltarea proiectarii si constructiei de submersibile acopera in prezent si va acoperi in viitorul apropiat trei directii: HOV (Human Occupied Vehicles) – cu personal uman la bord, dar acestea nu pot fi folosite deocamdata decat pentru misiuni scurte; ROV (Remotely Operated Vehicles) – fara echipaj uman, coordonarea aparaturii de cercetare facandu-se prin cabluri optice; si AUV (Autonomous Underwater Vehicles) – folosite pentru muncile grele pe fundul marilor, in scopuri militare, de cercetare stiintifica si comerciale. In viitor, ele sunt prevazute a face legatura intre statii de observare submarina.
Doua sunt marile provocari ale omenirii: spatiul cosmic si cel subacvatic. Cercetatori, oameni de stiinta, ingineri, proiectanti sunt hotarati sa le cucereasca in viitorii ani pe amandoua.
In acelasi timp, echipa de proiectanti de la Hawkes Ocean Technologies, condusa de Graham Hawkes, pretinde ca aparatul sau, Deep Flight, va depasi in cativa ani performantele tuturor celorlalte vehicule submarine.
75 de ani
Explorarea subacvatica a inceput in 1930, cand William Beebe si Otis Barton, de la Societatea Zoologica din New York, au coborat la 1.000 de metri, in interiorul unei sfere de otel cu diametrul de doi metri. In 1960, inventatorul elvetian Auguste Picard a dus lucrurile mai departe, fiul sau Jacques coborand cu batiscaful Trieste la aproape 11.000 de metri in Groapa Marianelor, cel mai adanc loc de pe planeta. In scopul evitarii problemelor intampinate de exploratorii de pe Trieste, oamenii de stiinta si-au concentrat atentia asupra aparatelor de scufundare. Echipa care a folosit ALVIN a facut o lista ce includea sporirea eficientei bateriilor, cresterea numarului de ferestre si a adancimii la care se poate cobori, utilizarea celor mai noi instrumente stiintifice si marirea confortului echipajului. In 2004, Fundatia Nationala pentru Stiinta a Statelor Unite a acceptat sa finanteze un proiect de 21,6 milioane de dolari, la care s-au adaugat alte sume, oferite de Institutul Oceanografic Woods Hole pentru instrumente, lumini si senzori. Rezultatul a fost un submarin capabil de misiuni performante, cu o viteza sporita, cu mai multi senzori si cu aparatura de supraveghere.
Probleme de constructie
In principiu, toate submarinele arata la fel: sunt construite in jurul unei carcase sferice presurizate, care asigura o maxima rezistenta raportata la dimensiunile si la greutatea ei. Majoritatea aparatelor de scufundat folosite in prezent apeleaza la sfere realizate din titaniu gros de 7,5 cm si sunt suficient de mari pentru a gazdui un echipaj de trei persoane. Sfera noului aparat va fi mai generoasa, avand un volum de circa cinci metri cubi – cu 20% mai mare decat sfera lui ALVIN.
Insa o carcasa sferica de dimensiuni sporite face ca vasul sa fie mult mai greu. Pentru a contracara efectul cresterii in greutate, restul submarinului va fi construit dintr-un material plutitor numit crema sintactica. Aceasta, impreuna cu un dispozitiv pentru balast care va permite incarcarea cu apa sau pomparea acesteia in exterior, va permite vasului sa urce sau sa coboare.
O alta problema este cea a hublourilor. Noul vas este prevazut sa aiba cinci (de obicei, sunt trei). Dar pentru a atenua presiunea din adancuri, materialul din care sunt facute hublourile este atat de gros, incat deformeaza lucrurile vazute. O solutie ar fi utilizarea realitatii virtuale printr-un sistem de camere de luat vederi si sonare care sa recompuna in timp real imaginile din exterior in calculatoarele de la bord.
Pentru a folosi toate aceste facilitati – in conditiile in care durata scufundarii este limitata de capacitatea bateriilor –, va fi insa nevoie de surse de energie suplimentare. Echipele de cercetatori studiaza folosirea bateriilor cu litiu, similare celor din telefoanele celulare. S-ar putea obtine astfel o autonomie de functionare de cinci ore si jumatate. Alte solutii ar fi cea folosita de rusi pe statiile orbitale MIR (nichel-cadmiu – dar aceste baterii sunt foarte grele) sau cea incercata de japonezi (argint-zinc – insa mult prea costisitoare).
Zbor in adancuri
Graham Hawkes, fondatorul companiei Hawkes Ocean Technologies, crede ca trebuie revizuit conceptul de submarin. „Noul ALVIN este, in esenta, aidoma celui vechi“, spune Hawkes. „Stim ca nu dirijabilele au cucerit cerul. Trebuie sa facem aceleasi progrese si sub apa, de la submarinele conventionale, la zborul in adancuri.“ Aparatele proiectate de compania lui Hawkes seamana mai degraba a masini de curse sau a avioane. Deep Flight II are doua aripi scurte, dispozitive de propulsie puternice si o cabina care ofera o mare raza de vizibilitate. Este proiectat pentru a „zbura“ pe sub suprafata apei, va fi usor, va avea un pret rezonabil si o viteza superioara (6 noduri pe ora). Viteza de coborare: 120 m/min, viteza de urcare: 210 m/min. Hawkes nu este totusi scutit de critici, mai ales din partea comunitatii oceanografice, care considera ca aparatele lui sunt nefolositoare pentru stiinta conventionala, lipsindu-le numeroase instrumente, ca si capacitatea de a se opri si a se misca lent, pentru a se putea lua imagini in detaliu. In ciuda tuturor obiectiilor, Hawkes planuieste o expeditie in Groapa Marianelor (Ocean Everest Expedition), lucru care nu a mai fost facut de la batiscaful Trieste incoace.
HOV, ROV, AUV
Dezvoltarea proiectarii si constructiei de submersibile acopera in prezent si va acoperi in viitorul apropiat trei directii: HOV (Human Occupied Vehicles) – cu personal uman la bord, dar acestea nu pot fi folosite deocamdata decat pentru misiuni scurte; ROV (Remotely Operated Vehicles) – fara echipaj uman, coordonarea aparaturii de cercetare facandu-se prin cabluri optice; si AUV (Autonomous Underwater Vehicles) – folosite pentru muncile grele pe fundul marilor, in scopuri militare, de cercetare stiintifica si comerciale. In viitor, ele sunt prevazute a face legatura intre statii de observare submarina.
Doua sunt marile provocari ale omenirii: spatiul cosmic si cel subacvatic. Cercetatori, oameni de stiinta, ingineri, proiectanti sunt hotarati sa le cucereasca in viitorii ani pe amandoua.
FACTS
Submarinul galben
Chinezii sunt si ei convinsi ca vor obtine in scurta vreme (2006) cel mai performant submersibil, unul care sa poata cobori la adancimea de 7.000 de metri. Asemenea programului lor spatial, si acesta este tinut secret. Dar, dupa spusele lui Liu Feng, directorul general al COMRA, fondurile destinate cercetarii subacvatice sunt mult mai reduse decat cele destinate trimiterii unui taikonaut in spatiu. Se vorbeste totusi despre o colaborare cu cercetatori din Rusia, care au si inceput lucrul la sfera de titaniu, la Sankt Petersburg. Asamblarea submarinului este prevazuta pentru luna decembrie. Submarinul va fi mai mic decat cel american, dar mai mare decat Shinkai 6500, aparatul de constructie japoneza, si se banuieste ca va fi folosit mai degraba in scopul prospectarii de minerale, decat pentru cercetarea stiintifica. Anul 2006 ramane totusi data de referinta pentru prima misiune, ceea ce inseamna devansarea cu trei ani a proiectului american.
Water machines
1515. Leonardo da Vinci (1452-1519) face primele desene ale unui vas care se apropie de ceea ce numim azi submarin.
1578. Matematicianul britanic William Bourne (1520-1598) propune pentru prima data construirea unui vas care sa se scufunde integral.
1624. Olandezul Cornelius van Drebbel (1572-1633) proiecteaza primul submarin, fiind recunoscut ca inventator al aparatului. A reusit sa coboare la patru-cinci metri adancime in Tamisa.
1776. David Bushnell (1742-1824) proiecteaza si construieste primul submersibil american (Testoasa), bazat pe un sistem de valve.
1861. Horace Lawson Hunley (1823-1863) transforma un cazan cu aburi intr-un submarin. Impreuna cu James R. McClintock si Baxter Watson, a construit ulterior inca trei submarine. Hunley a murit in timpul unui test de scufundare.
1875. Jules Verne (1828-1905) publica 20.000 de leghe sub mari, unde apare submarinul Nautilus, probabil cel mai faimos aparat de acest fel din istorie.
1900. John P. Holland (1841-1914) construieste Holland VIII, cu propulsie pe baza de petrol pentru suprafata si motor electric pentru imersie.
1904. Submarinul francez Aigette este primul care foloseste motor diesel la suprafata si motor electric pentru scufundare.
1912. Marina americana inlocuieste submarinele cu motoare pe benzina cu unele pe baza de motoare diesel. In 1917, SUA intra in primul Razboi Mondial cu 17 astfel de aparate.
1934. William Beebe si Otis Barton, exploratori din cadrul Societatii Zoologice de la New York, inventatorii batisferei, coboara la 1.000 de metri adancime, in apropiere de insulele Bermude.
1953. Dmitri Rebikoff construieste primul ROV (Remotely Operated Vehicle): Poodle.
1954. Belgianul Auguste Picard (1884-1962) proiecteaza si testeaza primul batiscaf.
1959. „George Washington“ este primul submarin nuclear american.
1960. Al doilea model al lui Picard, Trieste II, coboara in Groapa Marianelor la 10.912 metri adancime, avandu-i la bord pe Jacques Picard, fiul lui Auguste, si pe locotenentul de marina american Donald Walsh.
’60-’70. SPURV I (The Self Propelled Underwater Research Vehicle) devine primul AUV (Autonomous Underwater Vehicle) operational.
1964. Woods Hole Oceanographic Institution proiecteaza ALVIN, considerat pana de curand cel mai performant submersibil.
1974. ALVIN si doua submersibile franceze, Archimède si Cyana, organizeaza o expeditie comuna (FAMOUS – French-American Mid-Ocean Undersea Study) pentru studierea fundului Oceanului Atlantic.
1998. Prima misiune a vasului Autosub, realizat de South Hampton Oceanography Center. Vehiculul are un deplasament de 1.700 kg si o viteza de deplasare de 3 noduri, durata misiunii putand fi de 6 zile. Aparatul poate cobori la 1.600 m adancime.
1578. Matematicianul britanic William Bourne (1520-1598) propune pentru prima data construirea unui vas care sa se scufunde integral.
1624. Olandezul Cornelius van Drebbel (1572-1633) proiecteaza primul submarin, fiind recunoscut ca inventator al aparatului. A reusit sa coboare la patru-cinci metri adancime in Tamisa.
1776. David Bushnell (1742-1824) proiecteaza si construieste primul submersibil american (Testoasa), bazat pe un sistem de valve.
1861. Horace Lawson Hunley (1823-1863) transforma un cazan cu aburi intr-un submarin. Impreuna cu James R. McClintock si Baxter Watson, a construit ulterior inca trei submarine. Hunley a murit in timpul unui test de scufundare.
1875. Jules Verne (1828-1905) publica 20.000 de leghe sub mari, unde apare submarinul Nautilus, probabil cel mai faimos aparat de acest fel din istorie.
1900. John P. Holland (1841-1914) construieste Holland VIII, cu propulsie pe baza de petrol pentru suprafata si motor electric pentru imersie.
1904. Submarinul francez Aigette este primul care foloseste motor diesel la suprafata si motor electric pentru scufundare.
1912. Marina americana inlocuieste submarinele cu motoare pe benzina cu unele pe baza de motoare diesel. In 1917, SUA intra in primul Razboi Mondial cu 17 astfel de aparate.
1934. William Beebe si Otis Barton, exploratori din cadrul Societatii Zoologice de la New York, inventatorii batisferei, coboara la 1.000 de metri adancime, in apropiere de insulele Bermude.
1953. Dmitri Rebikoff construieste primul ROV (Remotely Operated Vehicle): Poodle.
1954. Belgianul Auguste Picard (1884-1962) proiecteaza si testeaza primul batiscaf.
1959. „George Washington“ este primul submarin nuclear american.
1960. Al doilea model al lui Picard, Trieste II, coboara in Groapa Marianelor la 10.912 metri adancime, avandu-i la bord pe Jacques Picard, fiul lui Auguste, si pe locotenentul de marina american Donald Walsh.
’60-’70. SPURV I (The Self Propelled Underwater Research Vehicle) devine primul AUV (Autonomous Underwater Vehicle) operational.
1964. Woods Hole Oceanographic Institution proiecteaza ALVIN, considerat pana de curand cel mai performant submersibil.
1974. ALVIN si doua submersibile franceze, Archimède si Cyana, organizeaza o expeditie comuna (FAMOUS – French-American Mid-Ocean Undersea Study) pentru studierea fundului Oceanului Atlantic.
1998. Prima misiune a vasului Autosub, realizat de South Hampton Oceanography Center. Vehiculul are un deplasament de 1.700 kg si o viteza de deplasare de 3 noduri, durata misiunii putand fi de 6 zile. Aparatul poate cobori la 1.600 m adancime.
0 comments: