В наше время к четырем основным направлениям классической океанологии — физике, биологии, геологии, химии океана добавляется пятое — техника исследования океана. По существу, это опора каждого из первых четырех направлений. В понятие техники исследований входят технические решения, позволяющие вести исследования в каждом из названных направлений и собственно средства проведения наблюдений, измерений и исследований.
Методы и средства изучения океана так же многообразны, как и те направления, которые охватываются понятием «океанология».
Чтобы дать хотя бы самое общее представление о методах и технике исследования океана, следует предварительно перечислить те характеристики океана, которые являются предметом изучения в каждом из направлений океанологии. Физические характеристики океана составляют основу его познания, основу изучения океана — самой неоднородной и изменчивой среды, которая встречается на нашей планете. Температурная неоднородность толщи воды и изменчивость этой неоднородности во времени и по пространству, скорость и направление течений на различных глубинах от поверхности до дна океана, турбулизованность — завихренность потоков перемещающейся воды — это главные параметры, характеризующие толщу вод океана. К ним надо добавить оптические характеристики — прозрачность, поглощение и рассеяние и поляризационные свойства воды для различных длин световых волн; акустические характеристики — прохождение, рассеяние и поглощение акустических сигналов, шумы и звуки в океане и такие более специфические особенности физико-химических свойств воды, как радиационные характеристики (естественный фон и зараженность различных водных масс продуктами атомного распада) и характеристики электропроводности. Такой обширный перечень характеристик, подлежащих изучению только в одном из направлений океанологии, позволяет представить, сколь разнообразны должны быть методы и аппаратура для исследования физики океана. В качестве примеров технических средств изучения океана мы будем останавливаться на типовых и наиболее широко используемых устройствах и приборах.
Применительно к измерению температуры еще и сегодня основным инструментом многих экспедиций остается опрокидывающийся ртутный термометр, фиксирующий показание при опрокидывании рамы, на которой он подвешен; термометрическая рама, обычно объединяемая с батометром — сосудом для забора пробы воды — опрокидывается посылкой небольшого груза вниз по тросу, на котором эта рама крепится.
В последнее время такие термометры все больше вытесняются «термозондами» — приборами, дистанционно измеряющими электрический аналог температуры на термочувствительном датчике. Широкое применение находят датчики температуры на основе медной или платиновой проволоки, включаемые в мостовые схемы, а также термочувствительные полупроводниковые элементы. Обычно такие зонды укомплектовываются датчиками статического давления, позволяющими знать глубину проведения измерений.
Не менее существенно иметь возможность непосредственно измерять скорость перемещения вод на различных глубинах. Трудность таких измерений с борта исследовательского судна в Океане обусловлена дрейфом самого судна. Поэтому истинное значение скорости течения в глубинных слоях океана можно получить только с неподвижного, стоящего на якоре судна или при закреплении измерительного прибора (датчика) на тросе якорного буя. В принципе, можно учесть перемещение судна, однако эта методика даже при использовании новейших навигационных средств применяется еще крайне редко; постановка судна на якорь в океане из-за большого радиуса свободного перемещения судна на океанских глубинах сейчас не применяется. Основным средством постановки измерителей течений в океане в настоящее время можно считать якорный, притопленный буй, хорошо обтягивающий трос, на котором подвешиваются измерительные приборы; такой буй, устанавливаемый на 50—70 м под поверхностью воды, где действие волнения не сказывается, снабжается обычно опознавательным небольшим буйком с вехой и радиолокационным уголковым отражателем для поиска места постановки этой станции в океане. Наиболее распространенными измерителями течения и сегодня остаются различные «вертушки», число оборотов которых в потоке воды пропорционально скорости течения. Примером наиболее широко используемой отечественной конструкции является буквопечатающая вертушка «БПВ». В этом автономном устройстве на бумажную ленту периодически печатаются цифры, характеризующие скорость течения, время и направление плоскости пера, располагающегося по течению; отсчет направления ведется относительно плоскости магнитного меридиана, указываемого небольшим магнитным компасом, встроенным в корпус этого прибора. Кроме различных модификаций вертушечных систем, начинают получать распространение и акустические измерители течений, основанные на измерении разности времени распространения ультразвукового сигнала в двух взаимно противоположных направлениях, эта величина определяет скорость перемещения среды между двумя датчиками прибора.
На основе этого же принципа удается проводить и более тонкие измерения местной неоднородности перемещающихся водных масс в океане — ее турбулизованности. При расстояниях между датчиками в несколько сантиметров можно определить параметры завихренности потока начиная от величины такого же порядка. Обычно в подобных приборах используются достаточно сложные электронные схемы. Тем не менее размеры самого прибора не выходят за пределы десятков сантиметров. Другой возможностью измерения пульсаций скорости течения, получившей широкое распространение, является использование термоанемометрического принципа. Существо этого принципа сводится к охлаждению нагретой проволочки (или пластинки) в потоке теплоотводящей среды, омывающей датчик. Обычно такая проволочка (нагреваемая электрическим током) помещается в мостовую схему, измеряющую температуру этого элемента. Скорость ветра или, в данном случае, потока воды пропорциональна охлаждению датчика.
Оптические измерения в толще воды в океане до последнего времени сводились к определению прозрачности воды с помощью белого диска (т. н. диска Секки). Использование этого средства определения оптических характеристик воды, представляющего собой круг диаметром 300 мм, выкрашенный белой краской, сводится к субъективной оценке наблюдателем глубины исчезновения видимости диска, опускаемого на размеченном тросе с борта судна. В последнее десятилетие получили распространение и объективные фотоэлектрические прозрачномеры — измерители поглощения света в различных частях спектра видимого света. Эти приборы, имеющие искусственный источник света и систему сменных цветных светофильтров, обычно сравнивают величину светового потока, прошедшего через столб воды фиксированной длины, со световым потоком от того же источника, прошедшим через кювету с известными характеристиками поглощения. Световой поток измеряется обычно с помощью фотоэлементов, обеспечивающих возможность получения надежно повторяющихся характеристик в самых различных условиях.
Что касается акустических характеристик толщи воды, то они во многом определяются распределением температуры и солености воны по глубине. Важнейшим параметром, определяющим прохождение звука, является локальное значение скорости распространения звуковой волны и изменение этой величины по вертикали. Основной инструмент для прямого определения величины скорости распространения звука представляет собой упрощенную модификацию акустического измерителя течений, о котором была речь выше.
В настоящее время приборный арсенал для измерений физических характеристик океана богат, и перечень даже принципиально интересных систем не исчерпывается этим предельно кратким обзором.
Исследование биологии океана в первую очередь предусматривает необходимость сбора образцов — представителей океанической фауны. Предметом исследования является видовой состав населения океана, количественные характеристики его животного мира и особенности жизнедеятельности — экологические характеристики. Разнообразие животных (по размерам, подвижности, глубинам обитания и образу жизни) заставляет иметь различные средства их сбора и добычи. Основными средствами массовых биологических исследований океана сегодня остаются сетки для сбора планктона и мелкой ихтиофауны при вертикальном облове толщи воды, разноглубинные тралы для обловов толщи воды на различных горизонтах и донные тралы, предназначаемые для протаскивания по дну океана и сбора бентоса. Планктонные сетки со стаканами, в которые собирается «процеженный» улов, обычно опускаются на тросе с борта судна и замыкаются посылкой сверху по тросу небольшого груза при достижении сеткой нужного горизонта, где сбор следует прекратить. Эта операция совершенно аналогична методу, используемому при работе с опрокидывающимися термометрами. Размер ячеи сетки определяет минимальные размеры захватываемого планктона. Разумеется, что для подвижных представителей океанической фауны это средство облова непригодно. Для ихтиологических ловов, как правило, используются разноглубинные тралы, буксируемые на малой скорости за исследовательским судном. Наиболее широко распространенным средством такого типа является трал Айзекс-Кидда и его модификации. Для донного траления применяются снаряды, имеющие жесткую металлическую раму, способную противостоять деформации при протаскивании по дну, на которой закрепляется прочный сетчатый мешок с размерами ячей, уменьшающимися от 8—12 см в головной части до 1—2 см в кутовой части трала. Примером такого трала может быть снаряд, использовавшийся в датской экспедиции на судне «Галатея» и сохранивший это название.
Обработка собранного в океане биологического материала проводится обычно с помощью типовой лабораторной техники и, в частности, техники микроскопического исследования. Особняком стоит группа биохимических и биофизических работ. Здесь аппаратурные средства лабораторных исследований, как правило, заимствованы из арсенала химиков и физиков. Надо заметить, что средства сбора материала остаются неизменными и для этих работ.
Исследования химии океана обычно подразделяются на гидрохимические и геохимические работы. В первой группе исследований важное место занимают работы по изучению солевого состава, биогенных соединений, газовому и, в частности, кислородному анализу вод. В геохимических работах задачу исследований составляет химический анализ состава осадочных пород и образцов коренных пород, которые удаётся собрать на дне океана. Основу технических средств, используемых для этого круга работ, составляют устройства для сбора проб и образцов. Батометры из химических пассивных материалов (обычно из пластиков) являются наиболее широко распространенными средствами сбора проб для гидрохимических работ. При этом методика исследований сводится к подъему пробы воды с соответствующей глубины на борт судна и использованию самых разнообразных способов типового химического анализа этих проб уже в лабораторных условиях. Средства сбора материала для геохимических исследований относятся к технике геологических работ в океане, характеристика которой будет дана ниже. Здесь уместно заметить, что комплекс приборных средств лабораторных геохимических исследований в последнее время существенно расширился. Такие методы, как масс-спектрометрия, инфракрасная спектрометрия, радиоуглеродный анализ, вошли в стандартную практику многих геохимических работ.
Последним в нашем перечислении, но существенным в комплексе познания океана, осталось геологическое направление исследований. Изучение характеристик водной взвеси осадочных пород—их минералогический, гранулометрический и химический состав и строение дна океана, стратификация осадочных и коренных пород, положение границы верхней мантии — является предметом геологических исследований. Наш обзор технических средств изучения геологии океана должен быть начат с орудий сбора материала.
Для сбора водной взвеси применяются все те же батометры; однако, учитывая относительно малое количество «полезного» материала в воде, предпочтение отдают батометрам емкостью 100—200 л. В последнее время вместо батометров стандартного типа начинают использоваться «мягкие» емкости из пластических пленок рабочим объемом до 2—3 м3. Такие батометры заполняются на глубине, после чего входное отверстие их перехватывается и они поднимаются к поверхности, где из них откачивается вода без подъема самой емкости на борт судна. Начинают применяться и погружные фильтровальные установки, где вода фильтруется прямо на месте взятия пробы — на глубине.
Сбор осадочного материала на дне — взятие грунтовых колонок— производится с помощью геологических трубок. Простейшая и наиболее широко используемая система, т. н. прямоточная трубка представляет собой отрезок стальной трубы с прочным навинчивающимся наконечником из твердосплавного материала, снабженным пружинящим корончатым клапаном, препятствующим выпадению взятой пробы при подъеме трубки на поверхность. На верхнем конце трубы закрепляется груз в 100—200 кг и более, обеспечивающий вхождение трубки в грунт. Диаметр стандартных трубок составляет 50—60 мм, при длине в несколько метров. Многоколенные трубки достигают двух-трех десятков метров; мировой рекорд длины колонки, поднятой со дна океана — 33,6 м был поставлен на нашем прославленном экспедиционном судне «Витязь» в 1951 г. В последнее время используются более совершенные конструкции трубок, снабжаемые внутренними поршнями, втягивающими осадочный материал внутрь трубки по мере ее вхождения в грунт; эта система обеспечивает меньшую деформацию образцов породы.
Всесторонний анализ осадочных пород требует подъема на борт больших количеств материала. В связи с этим в практику работ входят трубки диаметром 180—200 мм.
Для сбора геологических образцов с поверхности дна океана применяются дночерпатели, по своей конструкции подобные двухстворчатым экскаваторным ковшам; замыкание черпака происходит после срабатывания сбрасывающего устройства, управляемого «грузом-разведчиком», касающимся дна раньше, чем створки черпака. Работа на скальном грунте и подъем обломочных пород обеспечиваются использованием драги. Это устройство напоминает рабочую часть одноковшового экскаватора; она опускается на достаточно прочном тросе (10—12 мм) на дно и протаскивается по дну обычно в режиме свободного дрейфа или очень малого хода — 1—2 узла — исследовательского судна.
Вся совокупность перечисленных средств сбора геологических образцов позволяет получить материал, обработка которого производится на борту судна и в береговых лабораторных условиях. Микроскопический, весовой, гранулометрический, минералогический, химический и другие виды анализов материала осуществляются стандартными средствами аналитической лабораторной техники.
Изучение геологии океана не исчерпывается познанием характеристик образцов, которые могут быть подняты на борт судна. Трудно переоценить роль геофизических методов, позволяющих определить особенности структуры дна под океаном— на глубине в сотни и тысячи метров. Впрочем, и сама эта поверхность, ее рельеф, представляющий важную геологическую характеристику океана, исследуется также физическим методом, в данном случае акустическим — применением глубоководных эхолотов с системами подробной и точной регистрации. На принципе эхолота — приема волн, отраженных от поверхностей двух слоев разной жесткости (разного акустического сопротивления) основаны и сейсмопрофилографы. В этих приборах используется сильный звуковой импульс, создаваемый подводным электрическим разрядом высоковольтного источника или захлопыванием воздушного пузыря, образованного от выпуска в воду небольшого объема воздуха, сжатого до 150—200 атм. Импульсный сигнал отражается от дна и, частично проникая в слои, слагающие дно океана, отражается также от каждой из границ раздела этих слоев. Отраженные сигналы, последовательно приходящие к приемной системе прибора, регистрируются на широкой ленте самописца. Повторение импульсных посылок через каждые 40—60 сек позволяет получить на ленте непрерывный профиль рельефа слоев осадочных и даже коренных пород. Используя еще более мощный источник звука — подводный взрыв, удается различить стратификацию пород до 7—15 км под водной толщей океана. Несколько более тонкая методика исследования — применение метода преломленных волн дает возможность получать величины упругих характеристик слоев вплоть до верхней мантии Земли под океаном. Методика, использующая звук подводного взрыва и называемая сейсмоакустической, является мощным геофизическим способом познания дна океана.
Совокупность других возможностей геофизики, измерение местных аномалий величины ускорения силы тяжести — гравиметрия и измерение локальных значений аномалии магнитного поля Земли — магнитометрия — дают важную информацию о распределении и магнитных свойствах масс вещества земной коры. Гравиметрия в океане представляет собой непростую задачу, так как использует в основе измерительных приборов маятниковые системы; стабилизация точек подвеса маятников в пространстве на качающемся судне требует для получения необходимой точности измерений применения гироскопической стабилизации и сложных систем автоматического слежения для управления положением платформы, на которой размещается измерительная аппаратура.
Магнитометрические, так же как и гравиметрические, измерения проводятся обычно на ходу исследовательских судов. При магнитных измерениях на судне главной помехой становится магнитное поле корпуса корабля. Широко известны работы единственного в мире немагнитного советского судна — шхуны «Заря». Однако проведение магнитометрических работ возможно с любых, в том числе и самых крупных, стальных судов при использовании буксируемых измерительных систем. Уже на расстоянии полутора-двух длин судна за кормой возмущение магнитного поля Земли влиянием стального корпуса практически очень мало. Датчики для измерения магнитного поля применяются двух типов. Во-первых, это феррозондовые датчики, основанные на использовании ферромагнитных сердечников, режим насыщения и перемагничивания которых зависит от величины и направлены внешнего магнитного поля; характеристики этого внешнего поля — поля Земли и измеряются. Другой тип измерительных приборов основан на использовании тонкого эффекта ядерного магнитного резонанса: в присутствии внешнего магнитного поля протоны ядер водорода начинают вращаться — прецессировать с частотой, однозначно связанной с напряженностью этого магнитного поля. Сравнительно несложная электронная схема позволяет точно измерить эту частоту, а следовательно, и напряженность магнитного поля Земли. Дефектом таких протонных магнитометров является невозможность измерения вектора поля —они дают абсолютную величину напряженности поля в точке измерения.
Остается сказать о геотермических измерениях, дающих информацию о локальных потоках через земную кору на дне океана. Измерения разности температур, даваемые двумя датчиками, погружаемыми на расстояние 1—3 м в осадочные породы, позволяет судить о градиенте температуры в земной коре и определить поток тепла, выходящий из глубинных слоев Земли под океаном.
Все технические средства исследования океана приносят огромный, хотя еще недостаточный объем информации. Переработка этих сведений требует большого труда. Поэтому проблема автоматизации измерений и внедрение вычислительной техники для всех видов исследований в океане — задача первостепенной важности. Широкое применение находят универсальные ЭВЦМ и малые специализированные вычислительные машины. Их ставят не только в лабораториях институтов на берегу, но и на исследовательских судах.
Говоря о методах исследования и технике сбора данных в четырех основных направлениях исследования океана, мы всегда упоминаем об исследовательских судах, на борту которых проводятся эти работы. Наш обзор, даже самый краткий, оказался бы существенно неполным, если бы мы умолчали о специфике этих исследовательских судов.
В настоящее время собственно суда для изучения океана превратились из традиционно экспедиционных судов в исследовательские, т. е. специально приспособленные и оснащенные дорогостоящим оборудованием и приборами. Первое послевоенное крупнотоннажное советское судно для изучения океана — ветеран нашего научного флота «Витязь» был оборудован лишь специальными лебедками и имел ряд в значительной мере универсальных помещений — лабораторий. В последние же годы создаются специализированные исследовательские суда. Примерами таких кораблей могут быть два судна, оборудованные для широкого использования физических методов изучения океана, — «Сергей Вавилов» и «Петр Лебедев» и флагман научного флота СССР, предназначенный для комплексного исследования океана, — «Академик Курчатов».
В настоящее время в мире насчитывается около 120 судов, водоизмещением 500 т и более, проводящих систематическую работу по изучению Мирового океана. Однако если учесть общую площадь океана на нашей планете и вспомнить об изменчивости его характеристик во времени, то эта цифра представится ничтожно малой. В перспективе развития техники исследования океана намечается покрыть огромные пространства Мирового океана сетью якорных буев, собирающих, запоминающих или передающих по радиотелеметрическому каналу связи информацию о характеристиках толщи воды, дна океана и процессах у поверхности океана. Телеметрическая информация при этом может передаваться на исследовательское судно, на берег или на искусственные спутники Земли по соответствующей программе. В настоящее время во многих странах мира разрабатываются проекты и испытываются самые различные конструкции исследовательских буев, начиная от маленьких теряемых буйков одноразового действия до стотонных колоссальных сооружений с дальней межконтинентальной системой радиотелеметрической связи.
Какая система и конструктивная модификация буев окажется наиболее перспективной, покажет пробная эксплуатация ближайших лет; сейчас можно лишь с уверенностью сказать, что будущее океанологических исследований основывается на самом широком использовании многоцелевых сетей автономных буев.
Для отработки требований к автономным системам, а также для проведения долговременных наблюдений с участием человека во Франции был построен обитаемый якорный буй — лаборатория на шесть человек, простоявший к настоящему времени уже более четырех лет в открытой части Средиземного Моря на глубине места около 2400 м. Этот буй был построен сотрудниками известного исследователя подводного мира Жака Ива Кусто.
Несмотря на необходимость максимальной автоматизации исследований океана, роль человека, человека-наблюдателя остается значительной. Приборные измерения не вытесняют труд человека. Возможность видеть объект изучения, объекты сбора и активно вмешиваться в отбор этих объектов не может быть пока еще заменен никаким комплексом измеренных параметров.
Важнейшую роль в решении задачи наблюдений под водой играет применение многокадровой подводной фотосъемки. Применение импульсных осветителей и стереоскопической аппаратуры позволяет иметь вполне удовлетворительную картину обстановки на дне в радиусе нескольких метров, практически на любой глубине включая глубоководные впадины Мирового океана. Применение телевизионной аппаратуры с передачей сигнала по кабелю на борт исследовательского судна, казалось бы, открывает заманчивую возможность наблюдения движения донной и пелагической фауны. Однако, к сожалению, необходимость жесткой фиксации положения передающей камеры в пространстве во избежание смазанной картинки на экране приемного устройства сводит на нет большинство преимуществ подводного телевидения. В настоящее время подводные телевизионные камеры с передачей изображения по кабелю на судно все же применяются. Примером такой системы может быть устройство, разработанное в Институте океанологии АН СССР несколько лет назад, — «ИОАН-6», обеспечивающее передачу телевизионного изображения с глубины 1000 м. Основное назначение систем подводного телевидения сводится сейчас к роли телевизионного «видоискателя» для наиболее эффективного использования скоростной покадровой фотосъемочной аппаратуры, включаемой по команде оператора или ориентирования подводного автоматического манипулятора для сбора образцов.
Сбор образцов на дне океана при активном вмешательстве оператора в процесс отбора образцов начинает осуществляться с помощью именно таких манипуляторов, имеющих несколько степеней свободы и достаточно точно копирующих движения рук оператора. Это средство техники подводных исследований является незаменимым элементом глубоководных, автономных самоходных или погружаемых на тросе с надводного судна исследовательских аппаратов.
Мы говорили, что человек хочет видеть объект своего исследования перед тем, как поднять на борт тот или иной образец. Результаты подводного фотографирования вызывают подчас лишь горестные эмоции по поводу упущенных возможностей, а подводное телевидение не может обеспечить достаточно четкой картины движущихся объектов. Все эти соображения приводят к необходимости использования автономных или, в крайнем случае, связанных с исследовательским судном глубоководных аппаратов, на которых находится человек. Такие аппараты, довольно разнообразные по конструкции и возможностям, созданы и используются во многих странах мира. Простейшее устройство для опускания наблюдателя на глубину с борта судна называют батистат. Батистат имеет иллюминаторы и оборудуется обычно осветительными приборами, средствами телефонной связи с судном и устройством для аварийного сбрасывания балласта, обеспечивающим всплытие батистата на поверхность в случае обрыва троса.
Примерами более сложных и совершенных систем могут быть батискафы и глубоководные исследовательские подводные лодки. Такие аппараты, как широко известные батискафы «Триест» и «Архимед», совершившие много рекордных погружений (включая и спуск «Архимеда» на предельную глубину океана в Марианской впадине), разрабатывались не специально для исследовательских целей. Рекламно-приоритетные соображения были далеко не последними. Вместе с тем самый факт появления таких технических средств, несомненно, позволил получить и новые научные данные и послужил в известной мере толчком к развитию этого направления техники подводных исследований.
В различных странах мира стали вводиться в эксплуатацию специализированные исследовательские подводные лодки. Примером такой лодки может быть наша «Северянка» — многие годы уже ведущая работы в северных районах интенсивного рыболовства и самая крупная из используемых в мире для научных целей. В последние годы была построена целая серия маленьких глубоководных лодок на два-три человека. Так, двухместная, построенная как исследовательская лодка «Альвин», получившая печальную известность своими работами по поискам потерянной у берегов Испании американской ядерной бомбы, может погружаться и плавать на глубине до 2 тыс. м. Оригинально по своему замыслу и конструктивному выполнению известное «ныряющее блюдце» — «Дайвинг сосер» — Жака Ива Кусто, построенное еще в 1959 г. Этот двухместный глубоководный аппарат, способный погружаться на глубину до 800 м и передвигаться со скоростью до одного узла, является своеобразным планером, рассчитанным, как на передвижение от двигателей, так и на режим свободного «парения» в воде. Хорошая маневренность при достаточной автономности плавания, мощные источники света и обзор в широком угле зрения для наблюдателей создали этому аппарату заслуженную славу одной из лучших исследовательских подводных лодок. Системы подводного планера, предназначенные для работы с буксиром класса «Атлант», созданные в СССР, с успехом использовались для исследований в рыбопромысловых целях. В качестве примера более глубоководных аппаратов можно указать на удачную французскую конструкцию «Дипстар» (проданную американской фирме). Эта трехместная подводная лодка, имеющая водоизмещение 9 т, способна погружаться на глубину 3 тыс. м, развивая в горизонтальном плавании скорость до 3,5 узлов. Можно было бы упомянуть о нескольких удачных американских и отечественных проектах.
Исследования океана с помощью глубоководных аппаратов— это большой шаг вперед, сделанный в последнее десятилетие. Глубоководные автономные средства позволили человеку, как мы говорили, увидеть объект своего исследования. Однако они не дали еще ему возможности стать активным участником работ в подводном мире. Выход человека в море, в свободное и самостоятельное плавание в толще воды — давняя мечта жителей суши стала реальностью с изобретением акваланга. Это широко известное сейчас устройство обеспечивает дыхание человека под водой от баллонов со сжатым воздухом через остроумное клапанно-дозирующее приспособление. Надо заметить, что проникновение человека в глубины океана во многом аналогично проникновению человека в космос. Плавание первого наблюдателя на подводной лодке было, несомненно, меньшим техническим достижением, чем полет Ю. А. Гагарина, однако трудности активного проникновения человека на предельные глубины океана представляются сегодня не меньшими, чем межпланетные полеты.
В этом смысле выход человека в море и длительное пребывание его на глубине можно было бы с полным основанием рассматривать как важный этап завоевания океана.
Техника освоения человеком больших глубин связана с задачей преодоления трудностей, возникающих от огромного статического давления, действующего на тело человека, и резкого уменьшения давления при возвращении человека к поверхности моря. Крупным достижением на пути освоения человеком подводного мира стала серия экспериментов по длительному пребыванию человека в условиях повышенного давления. Эта серия опытов была предпринята неутомимым исследователем подводного мира Ж. И. Кусто. Последний из проделанных экспериментов показал, что двухмесячное пребывание шести океанавтов в подводном доме «Коншелф-3», находившимся на глубине 100 м под водой, при их ежедневном выходе в аквалангах в море и работе на глубине от 90 до 110 м не привело ни к каким физиологическим нарушениям.
Первые опыты пребывания аквалангистов в подводном доме «Ихтиандр» были проведены в СССР в 1966 г. Осенью 1968 г. закончилась первая серия работ, проведенных из подводного дома новой конструкции «Черномор». Академия наук СССР развивает это направление исследований предполагая, что океанавты смогут уже в ближайшем будущем внести существенный вклад в совершенствование техники исследований всех направлений изучения океана на шельфе.
Автор: И. Е. Михалыдев, кандидат технических наук