Открывая тайны океана

Океан и тайны эволюции биосферы

Многие загадки океана были раскрыты учеными с помощью подводных аппаратов (ПА). Поэтому на НИС «Академик Мстислав Келдыш» также установили ангар и спуско-подъемное устройство для ПА. Вначале на судне разместили обитаемый исследовательский ПА «Пайсис», способный погружаться на глубину до 2000 м. Эти отличные ПА освоены советскими учеными из Института океанологии АН СССР и успешно используются для проведения исследований во многих районах Мирового океана.

ПА «Пайсис» имеет водоизмещение всего 11,3 т, а длину – 6 м. Гребной электродвигатель, получающий электропитание от аккумуляторной батареи, обеспечивает дальность плавания около 10 миль при скорости до 2 узлов. Экипаж ПА состоит из двух пилотов-гидронавтов и гидронавта-наблюдателя. Система жизнеобеспечения ПА позволяет экипажу работать непрерывно в течение трех суток.

Как же экипаж ПА определяет свой курс, как ориентируется в толще вод на океанских глубинах? Работа ПА на глубине обеспечивается оригинальной гидроакустической системой ориентирования и локальной навигации. Эта система позволяет определять положение ПА относительно донных акустических маяков, которые устанавливаются в борта НИС – носителя ПА перед началом работ. Точность определения места с ее помощью – несколько метров при дальности действия до 4 км.

В состав системы входят установленные на ПА приемное, передающее и регистрирующее устройство, а также специализированная микро-ЭВМ, которая вычисляет по данным запросов и ответов донных маяков расстояние до каждого из них, а также направление на каждый маяк.

Вычисленные расстояния высвечиваются на электронно-лучевом индикаторе, на котором в виде светящихся точек видны маяки, а рядом с ними светятся цифры, обозначающие номер маяка и расстояние до него. Местонахождение ПА обозначается светящимся треугольником, а квадратом – цель, к которой он движется.

Второй комплект микро-ЭВМ устанавливается на борту. судна-носителя ПА. Данные от нее вводятся в ЭВМ ВЦ, и оттуда результаты вычислений поступают на графопостроитель, где отображается маршрут движения ПА и по которому руководитель погружения следит за работой гидронавтов.

ПА «Пайсис» снабжен системой подводного акустического телефона. Кроме использования в обычном разговорном режиме, она применяется также для пеленгования: при определении направления на ПА с борта судна – с помощью направленного гидрофона, установленного на судне; при определении направления на судно-носитель из ПА – с помощью установленной на нем направленной акустической антенны. Так же используется эта система при поиске одним ПА другого в аварийной ситуации.

«Пайсис» оборудован разнообразной научной аппаратурой для изучения океана: датчиками скорости течения, температуры, электропроводности морской воды, глубины, скорости распространения звуковых волн в воде, датчиком содержания растворенного кислорода, Автоматизированная система сбора океанологических данных периодически опрашивает все датчики и записывает полученные значения параметров на видеомагнитофон. Одновременно фиксируется видеоизображение поступающее от подводной камеры, установленной на корпусе ПА.

ПА снабжен гидролокатором бокового обзора и приемным устройством сейсмопрофилографа, которое фиксирует акустические колебания и позволяет получить разрез осадочных отложений на глубину 200 м от поверхности дна, причем выделяются неоднородности размером не менее 300 мм.

Все видеомагнитофонные записи, сделанные на ПА при проведении геофизических и гидрофизических исследований, после подъема ПА на поверхность вводятся в ЭВМ ВЦ судна-носителя и там обрабатываются с выдачей результатов либо на цифропечатающее устройство, либо на графопостроитель, либо на ленточный самописец.

ПА оборудован поворотным устройством, на котором установлена фотокамера с осветительными приборами, включаемая в работу гидронавтами. И наконец, при помощи манипулятора гидронавты могут доставлять на поверхность образцы пород и биологические пробы.

Как видим, исследовательские возможности ПА велики и многообразны, что и подтвердилось при многочисленных их погружениях в океане.

Комплекс ПА «Пайсис» является исключительно сложным. Безаварийная его эксплуатация требует от пилотов-гидронавтов, инженеров и техников, участвующих в подготовке его к погружению, высокой компетентности и ответственности. Отсюда и особые требования к личному составу, выполняющему на судне-носителе контрольно-регулировочные операции.

Для них выделяют отдельные помещения, где проводится осмотр и техническое обслуживание демонтированных с ПА агрегатов, а также выполняются сложные и ответственные работы по подготовке оборудования ПА к работе в холодных (а иногда и горячих, как увидим дальше) глубинах океана.

НИС «Академик Мстислав Келдыш», на котором неоднократно базировался «Пайсис», принадлежит Институту океанологии АН СССР и приписано к порту Калининград. За время нахрждения в строю судно побывало на просторах Атлантического, Индийского и Тихого океанов, участвовало в нескольких международных экспедициях и полигонных исследованиях.

В 1984 г. во время девятого экспедиционного рейса НИС «Академик Мстислав Келдыш» советские ученые, выполняя обширную программу исследований, много внимания уделили изучению необычных и загадочных геологических объектов – гайотов – плосковершинных подводных гор в Тихом океане. Был открыт неизвестный ранее гайот, получивший название ИОАН (Институт океанологии АН). Для проведения исследований 23 раза уходили на глубину базирующиеся на судне два ПА «Пайсис».

«Когда мы опускались на аппарате в первый раз, – рассказывал заместитель начальника экспедиции, один из первых советских гидронавтов, кандидат технических наук Александр Моисеевич Подражанский, – нам открылась суровая, фантастическая картина океанского дна, покрытого черными, железомарганцевыми пластами. Естественно, никаких растений. Очень мало животных – губки, морские звезды… Вообще самое острое ощущение – это подход к грунту. Аппарат опускается медленно, тысячу метров преодолевает примерно за 50 мин. Уже на глубине 500 м тьма становится абсолютной, не ощущается движения – ты как будто паришь, теряется представление о ходе времени. И поэтому все чувства напряжены, ждешь, когда же наконец прожекторы высветят в однообразной толще воды железную твердь. Сколько бы ни опускался, это ощущение всегда будет самым ярким.

Аппараты у нас надежные… Могут вести активную работу в течение 10–12 ч. Неожиданностей у нас с ними не было, если не считать одной – на подводном хребте Муссау. Сильное природное течение кинуло нас на стену, вышел из строя один из двигателей. Пришлось всплывать.

Впервые мы погружались одновременно на двух аппаратах. Благодаря этому исследования велись более интенсивно. Теле– и фотокамеры работали прекрасно, а о ловкости манипуляторов можно судить хотя бы по тому факту, что, случалось, умудрялись поймать ими рыбу».

Начальник экспедиции в этом рейсе доктор физико-математических наук Олег Георгиевич Сорохтин поделился своими мыслями о происхождении гайотов, которые образовались примерно около 100 млн. лет назад, в середине мелового периода, за счет разрушения вулканических островов и последующего их опускания ниже уровня Мирового океана. На вершинах многих из этих гор имелись рифовые постройки типа тех, которые существуют сегодня на атоллах, и в раннем и среднем мелу какое-то время эти острова существовали сначала в виде вулканических островов, затем атоллов.

В дальнейшем, по мнению ученого, там произошла экологическая катастрофа. Наступление моря и широкое распространение микрофауны посадило кораллы на голодный паек. Из-за нехватки карбоната кальция тонкие веточки кораллов разошлись и погибли. За счет прогибания океанского дна острова скрылись под водой. Ныне их вершины скрыты в непроглядной мгле на глубине порядка полутора километров.

Ученый вспоминал позднее: «Я считаю, что успех нашего рейса полностью определяется прежде всего успехом погружений на двух ПА «Пайсис». С их помощью мы могли спускаться на вершины и на склоны подводных гор, видеть их собственными глазами, брать образцы при помощи манипулятора ПА, описывать, то есть применять всю ту методику и те способы исследований, к которым геологи привыкли на суше…

Еще мы изучили рифт Таджура в Аденском заливе. Эта структура относится к зонам, где происходит раз-движение океанского дна и образование новой коры. Там продолжили исследования, начатые в седьмом рейсе экспедицией под руководством члена-корреспондента АН СССР А. П. Лисицина. Наши предшественники обнаружили тут проявления гидротермальной деятельности и гору, которую назвали Марганцевой. Первые данные указывают, что она покрыта железомарганцевыми корками – полезными ископаемыми будущего, спрятанными Землей в океане, как в кладовой!»

Анализ научных материалов, собранных в этом рейсе, помог О. Г. Сорохтину и доктору геолого-минералогических наук А. М. Городницкому, занимавшемуся подводными горами более 20 лет, обосновать гипотезу гибели кораллов 100 млн. лет назад, приведшую к образованию гайотов.

Происходившее в то время увеличение зеркала водной поверхности Земли вызвало общее потепление. Особенно хорошо прогревались и освещались многочисленные мелководья в тропической зоне. Сильное, непрерывное испарение на большой площади мелководья можно сравнить с мощнейшим насосом, выкачивавшим воду из глубин океана. На мелководье росла концентрация солей, растворенных в морской воде, в том числе и соединений кальция.

Морские организмы быстро поглощали этот кальций, а в центральных областях океана, откуда «насос» качал воду, создавался хронический недостаток соединений кальция. Поэтому кораллы, населявшие вершины погружавшихся вулканических островов, погибли, что и привело к образованию гайотов. Так, в результате исследований, проведенных с борта НИС «Академик Мстислав Келдыш», оказалась близкой к разгадке еще одна тайна океанских глубин.

Более того, догадка о причинах гибели кораллов в меловой период позволила ученым попытаться разобраться с влиянием на флору и фауну океана более раннего грандиозного затопления суши в кембрийскую эпоху (570–500 млн. лет назад).

Установлено, что для географии суши в кембрии, как и в меловой период, характерна большая протяженность прибрежных мелководных районов с множеством заливов, бухт, лагун. Схожи и климаты этих эпох: кембрия и мелового периода. Обе эпохи характеризуются значительным потеплением.

Следовательно, в этот геологический период шло сильное испарение воды на мелководье и параллельно увеличивалась там концентрация солей. Значит, и в кембрии работал природный «насос», перекачивавший воду из океана к побережью.

Но в то время среди обитателей шельфа не было еще активных потребителей кальция. Наоборот, многие мягкотелые организмы докембрииского происхождения не смогли выжить при изменении природных условий в прибрежных районах.

Одновременно в ходе эволюции появились живые существа, способные поглощать избыток кальция в воде за счет оснащения тела раковинами, скелетом и панцирем. Скелеты некоторых животных той поры напоминают как бы пропитанные известью ткани. Типичные представители фауны кембрия – трилобиты – имели хитиновый панцирь, на треть состоящий из извести и фосфата кальция.

Л. Юдасин, писавший об исследованиях О. Г. Сорохтина и А. М. Городницкого, отмечает: «Кембрий еще называют фосфоритовой эпохой, потому что он подарил нам крупнейшие месторождения этой горной породы». Ее находят там, где когда-то были мелководья: в Казахстане, Сибири, Китае.

Но ведь фосфорит – содружество фосфора и кальция. Как они оказались рядом именно в шельфовой зоне?

Ветры с суши отгоняли от берега в этих акваториях поверхностные слои. На их место из глубин океана поднимались воды, богатые фосфором. Это явление называют апвеллингом. Оно тем более распространено на Земле, чем обширнее шельфовые зоны. У фосфора есть особенность: находясь в растворе, он постоянно готов соединиться с кальцием, чтобы выпасть в осадок. На больших глубинах в океане этого не происходит, мешает присутствие углекислоты. Поэтому там накапливается много фосфора. Иное дело на мелководье. Когда туда начинает поступать сильный приток глубинных вод, происходит встреча двух элементов, находящихся в изобилии. Выпадение осадка и образование залежей фосфоритов становится закономерным.

То, что кембрий богат мощными пластами фосфоритов, еще раз подтверждает: в тогдашних шельфовых водах была высокая концентрация кальция, благодаря чему при глубоких генетических изменениях у организмов и мог совершиться один из самых крупных актов в развитии жизни на Земле – появление первых скелетов, панцирей и раковин».

В 1986 г. НИС «Академик Мстислав Келдыш» совершило 12-й рейс продолжительностью более 4 месяцев. В этот раз главной целью ученых было изучение вулканически активных участков Срединного хребта северовосточной части Тихого океана. Работы проводились в основном в двух районах, доступных для ПА «Пайсис», которые совершили 48 погружений на глубину, – в Калифорнийском заливе и на подводном хребте Хуан де Фука (северная оконечность Восточно-Тихоокеанского поднятия).

Особо интересными были исследования в Калифорнийском заливе, где вместе с советскими учеными работали три мексиканских исследователя. Руководитель экспедиции – заведующий геолого-геофизической секцией Института океанологии АН СССР член-корреспондент АН СССР Александр Петрович Лисицин вспоминал уже в Москве после возвращения из экспедиции: «На двух ПА «Пайсис» параллельными курсами мы шли по рифтовой долине впадины Гуаймос, что находится в Калифорнийском заливе. Перед нами появились раскаленные базальтовые лавы, в них циркулировала вода. И так продолжается сотни тысяч лет. Вода выщелачивает металлы из базальтов и вырывается на поверхность горячими источниками. Возле них накапливаются руды цинка, меди, свинца и других металлов.

Аппараты зависали над дном океана всего в десятке метров от него. А выше простиралась двухкилометровая толща воды».

Ученые наблюдали на дне причудливую картину. Из геотермальных источников изливались горячие растворы (температура которых достигает 350 °C), насыщенные соединениями цветных металлов, железа с серой. Было установлено, что отложение сернистых соединений идет во многих местах Серединного хребта.

Вблизи таких источников проживают не так давно обнаруженные живые существа – вестимитиферы. Внешне они похожи на белые гибкие трубки длиной до 2 м и диаметром 4–5 см. Эти существа не имеют рта и органов пищеварения. В их клетках обитают серобактерии, которые усваивают сернистых соединения и синтезируют органическое вещество. За счет этого вещества и живут вестимитиферы уже десятки миллионов лет.

В связи с открытием в глубинах океана новых видов бактерий произошла любопытная история. В 1983 г. с сенсационным заявлением выступили американские геохимики из Массачусетского технологического института. Они сообщили, что на глубине 2600 м у гребня Восточно-Тихоокеанского поднятия ими обнаружены бактерии, которые живут и активно размножаются в горячих источниках при температуре 250 °C.

Затем появились сообщения, что некоторые из этих бактерий якобы живут и размножаются в автоклаве при давлении 265 ат и температуре 150–250 °C. А ведь всегда считалось, что бактерии в воде погибают, если ее нагреть до температуры 90 – 100 °C.

Появились сообщения, что извлеченные со дна бактерии были тщательно изучены. Американцы сообщили, что состоят они в принципе из тех же веществ, из которых сформировано все живое: наследственная информация хранится в ДНК, протоплазма состоит из белков, и усваивают они якобы химические вещества, выделяемые из термальных источников на дне океана.

Даже сообщалось, что при температуре ниже 80 °C эти бактерии якобы прекращают размножение и что особенностью их является наличие в молекулах белков в большом количестве таких аминокислот, которые отсутствуют у всех других живых организмов Земли.

Но в 1984 г. в журнале «Nature» появилась работа американского ученого Р. Уайта. Он доказывал, что при температуре 250 °C белки и нуклеиновые кислоты функционировать не могут. Не могут потому, что при такой температуре рвутся химические связи, соединяющие нуклеотиды в молекулах ДНК и РНК и аминокислоты в белковых цепочках.

Тогда что же обнаружили американские ученые и глубинах океана? Пока многие ученые считают, что это были капельки коацерватов – продуктов тепловой денатурации белков и нуклеиновых кислот. Видимо, поэтому и приняли их некоторые ученые за новые аминокислоты, которые отсутствуют у других живых организмов.

Безусловно, крайне заманчиво было бы обнаружить в глубинах океана живые организмы, способные существовать при высоких температурах. Это было бы одним из выдающихся открытий, связанных с изучением океана. Будем ждать результатов новых погружений ПА в глубины вод.

Вернемся к нашим гидронавтам. В Калифорнийском заливе ПА обнаружили самые крупные из известных скопления сульфидных руд. Это грандиозные сооружения – причудливые башни в десятки метров высотой. Снаружи они плотно укутаны «живым одеялом» – живыми организмами. Из вершин башен бьют струи горячего раствора, «как из труб огромного парохода», валит мощный столб рудного дыма высотой 100–150 м. Такие природные образования назвали «черными курильщиками». Их происхождение связано с тем, что выходящие на поверхность рудоносные образования смешиваются с холодной морской водой, а в результате образуются мельчайшие твердые частицы минералов с высоким содержанием металла.

Александр Петрович рассказал, что содержание взвешенных частиц в дыме «черных курильщиков» достигает 200 мг/л воды. Это довольно высокая концентрация рудного вещества. Исходя из этого около 150 вагонов руды ежегодно поставляется с гидротермами на дно Калифорнийского залива. И это продолжается миллионы лет.

В том же районе гидронавты ПА «Пайсис» обнаружили на большой глубине газовые выбросы. Они поднимаются над дном на– высоту до 1000 м. Определен состав этих выбросов – метан и гелий. Видимо, район перспективен в части месторождений нефти. Рыхлые осадки на дне залива, богатые органическим веществом, под действием господствующих здесь высоких температур быстро перерабатываются в нефть и газ. Взятые там пробы руд были настолько пропитаны органическими соединениями, свойственными нефти, что загорались от огонька спички и горели дымным пламенем.

Александр Петрович рассказал далее: «Наш подход к изучению океанских сульфидов – комплексный подход – оказался совершенно оригинальным, такими методами не работают ни американцы, ни французы. Они обычно проводят исследования на мелких судах и в несколько приемов. Проведут, к примеру, геофизические исследования – возвращаются для обработки материала, сделают геохимические измерения – и снова перерыв.

Для нас такой стиль морских исследований неприемлем, потому что, как правило, в район работ нужно идти месяц, да месяц обратно. Сама жизнь заставляет оперативно организовывать работу, тут же на месте проводится анализ собранных материалов и наблюдений. На «Академике Мстиславе Келдыше», имеющем самую мощную в мире судовую ЭВМ, созданы прекрасные условия для оперативной работы.

В последней экспедиции мы многому научились, приобрели хороший опыт в поисках гидротерм и сульфидов, обработали данные наблюдений 15 разнообразных приборов. Среди них – приборы, примененные впервые в мировой практике океанологических исследований. Например, лазерный анализатор, в состав которого входят четыре лазерных прибора, он позволяет определить в пробах ничтожные концентрации благородных металлов.

В Сан-Франциско, куда наше судно заходило в ходе рейса, мы принимали на борту американских ученых. Они назвали наш корабль ультрасовременным и дали высокую оценку нашим методам изучения сульфидов. Профессора Станфордского университета и специалисты Геологической службы США с огорчением признали, что они работать в море такими крупными экспедициями пока не могут. Выразили пожелание вести совместные исследования».

Видный морской геолог настроен оптимистически: «Мы сделали лишь первые шаги в доселе неведомый мир глубин, – отметил он. – Будет и второй этап – разведка. Придет время, когда человек откроет кладовые океана и научится пользоваться его богатствами разумно, не причиняя природе ущерба».

В конце 1987 г. вошли в строй новые ПА – «Мир-1» и «Мир-2». Построенный с учетом новейших достижений науки и техники глубоководный исследовательский аппарат «Мир» создан совместными усилиями советских и финских специалистов. Разработку технического задания и руководство испытаниями взяли на себя специалисты АН СССР, а проектирование и изготовление самих аппаратов выполнила финская фирма «Раума-Репола».

Один из создателей этого ПА доктор технических наук И. Е. Михальцев рассказал: «Перед учеными стояла задача – создать глубоководный автономный аппарат, способный полностью обеспечить проведение геологических, физических, биологических и химических исследований в океане. Это значит, что аппарат должен быть оборудован манипуляторами, системами связи, фото– и киноустановками, обладать большим запасом хода, обеспечивать комфортные условия для ученых на его борту. Поскольку практически 99 % площади Мирового океана имеют глубины до 6000 м, глубина максимального погружения может быть именно такой».

Испытания новых ПА «Мир» состоялись в декабре 1987 г. на НИС «Академик Мстислав Келдыш» в Атлантическом океане. 13 декабря ПА «Мир-1» с экипажем в составе И. Е. Михальцев – руководитель испытаний, пилоты А. М. Сагалевич (Институт океанологии АН СССР) и представитель финской фирмы «Раума-Репола» Пекко Лааксо пошел на погружение на предельную глубину. Результаты превзошли ожидание, во время испытательного 12-часового погружения были превышены расчетные характеристики: «Мир-1» погрузился на 6170 м. На следующий день тот же экипаж на ПА «Мир-2» достиг глубины 6120 м.

Надежно работали все механизмы и аппаратура, установленные как внутри обитаемого отсека – двухметрового стального шара, так и снаружи на проницаемом легком корпусе аппарата. Были проверены в работе на предельной глубине обе системы ультразвуковой связи с поверхностью на каждом аппарате, телевизионные установки, широкоформатные фотостереоаппараты. Манипулятор ПА «Мир» имеет семь степеней свободы, то есть сего помощью оператор может, изгибая и поворачивая «искусственную руку», доставать из самых недоступных мест образцы породы и биообъекты массой до 80 кг.

ПА «Мир» может передвигаться на глубине со скоростью до пяти узлов. Экипаж состоит из трех человек: двух пилотов и одного наблюдателя – научного сотрудника. Запасы кислорода рассчитаны на 216 человеко-часов подводной работы, то есть три человека могут находиться в автономном плавании трое суток, а при необходимости выполнения длительных экспериментов продолжительность пребывания может быть увеличена до 10 суток.

ПА «Мир» легко маневрирует по горизонтали и по вертикали. Короче говоря, это своеобразная маленькая подводная лодка массой 18 т, которая может выполнять разнообразные научные исследования.

Вновь слово И. Е. Михальцеву. «Мы получили уникальную возможность для исследования океана… Само название «Мир» символично – все наши исследования ведутся с грифом «СН» – «совершенно несекретно», и мы готовы к сотрудничеству в мирных целях с учеными любой страны».

В феврале 1988 г. НИС «Академик Мстислав Келдыш» вышел из Калининграда в рейс с ПА «Мир-1» и «Мир-2» на борту, но уже не в испытательный, а исследовательский рейс. Основу научной программы экспедиции составили геолого-геофизические исследования в Атлантическом океане. Возглавил экспедицию неутомимый исследователь член-корреспондент АН СССР А. П. Лисицин.

Почему же на этот раз исследования проводились в Атлантике? Еще совсем недавно ученые относили к самым перспективным рудоносным районам в океане именно области срединных подводных хребтов, где выше скорости раздвижения морского дна. Но последующие исследования позволили отнести, к участкам с активными гидротермами и те районы, где скорости раздвижения значительно меньше.

Экспедиция направилась именно в один из таких районов на атлантическом полигоне, расположенном на 26° северной широты, где Трансатлантический геотраверз пересекается с Срединно-Атлантическим хребтом.

Погружения ПА «Мир» позволили установить, что атлантические «черные курильщики» отличаются от тихоокеанских прежде всего размерами. Они гораздо крупнее, чем в Тихом океане и представляют собой огромные, похожие на вулканы усеченные конусы до 70 м в высоту с диаметром основания около 200 м. В такой сульфидной горе миллионы тонн руды. Ученые обнаружили в этом районе кроме действующих гидротерм и давно потухшие. Удалось установить, что время образования каждой такой неактивной гидротермы около 10 тыс. лет. Но возраст океанической коры составляет в ряде районов до 150 млн. «лет, поэтому ясно, что за этот период могло образоваться громадное количество потухших «курильщиков». Следовательно, запасы сульфидных руд на дне океана значительно больше, чем предполагалось ранее.

Исследования ученых подтвердили, что прежние модели рудообразования в океане неверны. Самое главное – размеры перспективных на сульфиды районов Мирового океана увеличились вдвое. Если раньше считали, что они занимают по протяженности 30–40 тыс. км подводных срединных хребтов, то, по данным экспедиции, теперь эта цифра почти удвоилась – 80 тыс. км.

Интересно, что фауна атлантических гидротерм отличается от тихоокеанских и состоит в основном из мелких ракообразных. Ученые предполагают, что сравнительная бедность фауны на атлантических «курильщиках» объясняется значительно меньшим наличием сероводорода, без которого не могут существовать вестимитиферы и другие уникальные представители подводной фауны.

Сульфидные руды океана – это огромный резерв для человечества на будущее. Исследования показали, что запасы сульфидных руд в океане по крайней мере в тысячу раз, если не больше, превышают прежние оценки.

Почти трехмесячный рейс НИС «Академик Мстислав Келдыш» в Атлантику был исключительно напряженным. Во время погружений на ПА «Мир» ученые имели возможность определить не только химический состав воды и взвешенных в ней частиц, но и характеристики руд и донных осадков, содержание радиоактивных элементов, исследовать микрофлору и микрофауну осадков, оценивать их возраст методами абсолютной геохронологии и биостратиграфии. Эти исследования наглядно продемонстрировали преимущества новых ПА.

Вся страна вновь заговорила о ПА «Мир» в июне 1989 г., когда они были использованы для обследования затонувшей атомной подводной лодки «Комсомолец» в Норвежском море. Аппараты были доставлены туда на борту НИС «Академик Мстислав Келдыш». Район поиска был оборудован системой донных акустических маяков-ответчиков, а затем начались погружения ПА «Мир». Первым на ПА «Мир-1» направился в глубину моря экипаж в составе И. Михальцева, Д. Васильева и А. Сагалевича. Когда ПА опустился на 50 м, солнечный свет полностью пропал, экипаж включил прожектор, и ПА со скоростью 30 м/мин продолжил погружение. Поиск продолжался 11 ч, но лодку обнаружить не удалось.

Затем в воду погрузился ПА «Мир-2», в экипаж которого входили Е. Черняев, М. Фалин и Н. Шаков. На этот раз удалось обнаружить затонувшую подлодку. Определить сразу, как она лежит, было трудно, поскольку увидеть что-либо можно было лишь на расстоянии не более 3 м. ПА «Мир» осторожно двигался вдоль лодки. Сильное течение относило аппарат прямо на «Комсомолец». Создалось сложное положение, но Евгений Черняев мастерски удерживал аппарат от навала. Тем временем остальные гидронавты фотографировали лодку, делали видеозапись и другие необходимые измерения.

Удалось определить, что лодка лежит на ровном киле и погрузилась в донный ил примерно на 2,5 м. Видимые разрушения были главным образом в носовой части, винты и вся кормовая часть как будто были целы. Приблизительно в 700 м от лодки гидронавты обнаружили на грунте и всплывающую спасательную камеру, которая, как известно, отделилась от лодки, всплыла на поверхность, но затем затонула. Во время девятичасового погружения ПА «Мир-2» полностью выполнил поставленную задачу. Для уточнения некоторых вопросов решено было провести третье погружение. На завершающем этапе, однако, экипажу не удалось справиться с сильным течением. ПА снесло на кормовую часть лодки, и его гребные винты получили повреждения. Гидронавты вынуждены были продолжать работу на менее мощных двигателях. После всплытия на поверхность неисправности были быстро устранены.

Страна оценила подвиг гидронавтов «Мир-1» и «Мир-2» и наградила членов экипажа орденами. Исследования глубин океана с помощью ПА «Мир» продолжаются.

Плавучий институт открыл Атлантиду?

Все началось с подводного снимка. В 1973 г. НИС «Академик Петровский», принадлежащее МГУ, работало в Атлантике. С борта судна научный сотрудник Института океанологии АН СССР В. И. Маракуев сделал серию снимков вершины подводной горы Ампер, расположенной в Атлантике недалеко от Гибралтара. Вершина горы находится на глубине всего 70 м от поверхности океана.

На некоторых из этих снимков под слоем белого песка были видны какие-то вертикальные гряды, похожие на остатки стен древнего поселения. Что было особо примечательно, так это расположение загадочных гряд почти под прямым углом друг к другу. Считается, что природное образование таких прямых углов в геологических структурах довольно редко. Сразу возник вопрос: а не искусственного ли происхождения эти гряды? Снимки попали в прессу. В ряде зарубежных газет и журналов появились сообщения о возможном обнаружении следов таинственной Атлантиды, расположенной, по словам древнегреческого философа Платона (428–348 гг. до н. э.), в Атлантическом океане и 11 тыс. лет назад в результате землетрясения погрузившейся в пучину вод «в один день и бедственную ночь».

В 1979 г. разгадать загадку горы Ампер попытались ученые на НИС «Академик Курчатов» с помощью ПА «Пайсис». Но неисправность в самом аппарате и ухудшение погоды не позволили этого сделать в тот раз.

24 января 1982 г. из Новороссийска в первый исследовательский рейс вышло новое НИС. На борту его было начертано знакомое всем имя «Витязь». Не прошло и трех лет с тех пор, как легендарный «Витязь» закончил свою тридцатилетнюю службу советской науке и завершил последний 65-й экспедиционный рейс, а на просторы Мирового океана вышел новый корабль науки, носящий это славное имя. Четвертый «Витязь» в истории русского и советского флота был построен польскими корабелами верфи им А. Барского в Щецине (ПР).

Это замечательное судно предназначено, как и НИС «Академик Мстислав Келдыш», для проведения комплексных океанологических исследований. Его возможности в этом отношении исключительно велики и разнообразны. О научных лабораториях этого плавучего института расскажем позже. Особенностью научного комплекса нового «Витязя» явилось наличие оборудования для эффективного использования ПА и водолазов.

На НИС оборудован в кормовой части ангар для ПА, где удобно производить его подготовку к спуску на глубину. Вывод ПА из ангара на палубу автоматический: сам ПА расположен на тележке, закрепленной на подъемной платформе. При нажатии кнопки пуска с помощью гидропривода раздвигаются крышки люка и подъемная платформа поднимает аппарат на верхнюю палубу. Затем он на платформе перемещается под П-образную раму, которая и выводит его за корму. Такое приспособление позволяет опускать и поднимать ПА при волнении до 5 баллов и крене судна до 5°.

В первом рейсе «Витязя» на борту судна находился обитаемый ПА «Аргус» отечественной постройки. Он рассчитан на экипаж из трех гидронавтов. Правда, вместо 100 глаз мифического стража, в честь которого назван ПА, у него было всего три иллюминатора для визуальных наблюдений и проведения кино– и фотосъемок. Есть у него и механическая рука-манипулятор для забора образцов грунта или флоры. Ее подвижность такова, что были случаи, когда рукой захватывали и неповоротливое подводное животное.

Кроме обитаемых, на «Витязе» имелся буксируемый необитаемый ПА «Звук-4м», созданный в Институте океанологии АН СССР. При буксировке на заданной глубине он позволяет осматривать и фотографировать дно. Установленный на нем гидролокатор бокового обзора дает возможность изучать рельеф дна в полосе шириной почти километр. Кроме того, на «Звуке» установлены подводный телевизор и специальная фотокамера, способная делать сотни фотографий морского дна на ходу судна.

Новый «Витязь» оборудован уникальным водолазным комплексом, предназначенным для спуска водолазов под воду в автономном водолазном снаряжении и проведении различных подводных работ и исследований на глубинах до 250 м.

Основу комплекса составляет водолазный колокол, в котором размещаются три водолаза. Колокол оборудован системой жизнеобеспечения, предназначенной для подачи водолазам кислородно-гелиевой дыхательной смеси, для подогрева самой смеси и гидрокостюмов, в которые водолазы облачены.

На судне установлена декомпрессионная камера. Именно в ней водолазы проходят декомпрессию под давлением после длительного пребывания под водой и быстрого подъема в колоколе на поверхность. В этом главное преимущество комплекса. Наличие декомпрессионной камеры и колокола, где также можно поддерживать необходимое давление, позволяет исключить медленный многочасовой подъем водолазов с глубины и проведение декомпрессии в ходе длительных остановок под водой.

В первом рейсе надлежало обстоятельно проверить и испытать все научное оборудование, включая ПА в действии. В качестве испытательных полигонов были выбраны подводные склоны острова Кипр в Средиземном море и таинственная гора Ампер, где были сделаны сенсационные снимки с борта НИС «Академик Петровский». Кроме советских, в работе участвовали болгарские и кипрские специалисты.

У берегов Кипра ученые совершили 11 спусков на «Аргусе», 10 раз погружались в колоколе водолазы. В ходе испытательных спусков была решена одна насущная проблема, которую жизнь поставила перед островной республикой. Вблизи Пафоса, одного из древнейших и живописнейших городов острова, на его южном побережье нет песчаного пляжа. А он нужен, ведь туризм на острове – одна из главных статей дохода. Хорошо бы найти песок недалеко от берега.

В районе Пафоса советские и болгарские водолазы спустились на глубину 200 м и нашли подводные залежи песка. Они оконтурили залежь, оценили качество песка, а пробы и карту бесплатно передали в геологический департамент Кипра.

Были сделаны и интересные археологические находки. Неподалеку от современного порта Пафос под водой были найдены и сфотографированы остатки древнего порта, ушедшего под воду. Там же найдены остатки древних судов и амфоры.

Испытания ПА «Звук» также прошли успешно. Ученые убедились в том, что аппарат позволяет обнаруживать выходы скал над плоской поверхностью осадочных пород, то есть выявлять выход коренных пород дна, которые больше всего интересуют геологов.

После разведки, выполненной «Звуком», к наиболее интересным объектам опускался «Аргус», а на самые-самые привлекательные для ученых участки дна опускались водолазы. Так, в первом рейсе «Витязя» было отработано последовательное использование всех технических средств для подводного геологического исследования дна. После завершения испытаний «Витязь» направился к таинственной горе Ампер.

Погода в районе горы была крайне неблагоприятной – волнение 6–7 баллов, да и до планового срока возвращения домой оставалось совсем немного. Слово участнику этого рейса доктору геолого-минералогических наук А. М. Городницкому:

«Прежде всего провели детальную съемку рельефа. На самой вершине он оказался очень сложным: на глубине около 70 м – нагромождение скал, узкие трещины. Зато немного глубже, около 100 м от поверхности, – ровная площадка большой протяженности, покрытая песком. Как и у берегов Кипра, в ход был пущен «Звук-4М» с фотопулеметом. Несколько десятков фотографий составили подробную фотопанораму вершины. И опять отчетливо видны были вертикальные узкие гряды, как бы сложенные из отдельных блоков. Может быть, все-таки не гряды, а стены?

Надо было спускаться под воду. Фотографии и телеосмотры сверху информативны в меру: посмотреть нужно не сверху, а сбоку.

Осадков на вершине горы как будто немного – черные скалы торчат повсеместно из-под ярко-белого детеритового песка. Это понятно: здесь проходит сильное Португальское течение, оно гонит океанские воды с севера на юг с приличной скоростью, смывая илистые осадки со склонов горы. Пробовали отдать якорь, а выбрать обратно его не смогли – цепь оборвалась, такие эти скалы…

Время уходит. Истекают последние сутки отпущенного нам срока для исследований на горе Ампер. А погода не улучшается – не то время года. Начальник рейса профессор В. С. Ястребов ходит мрачный, капитан Н. В. Апехтин – тоже. Несколько раз готовили к спуску ПА, и каждый раз погода срывала планы. Опустить-то его можно, а вот как обратно взять в такую волну? Что же, так и уйдем ни с чем? И тогда было принято другое решение: прямо на вершину горы, где обнажались выходы таинственных «стен», на глубину около 70 м опустили, несмотря на шторм, водолазный колокол с тремя акванавтами. Балансировку колокола обеспечивали двумя дополнительными грузами почти по полтонны. Их опускали на своих тросах. Группу акванавтов возглавил начальник отряда водолазов Николай Ризенков, участник знаменитого глубоководного погружения ко дну Байкала на «Пайсисе» (об этом погружении расскажем в последней главе).

Шторм на поверхности гулял вовсю. Операция была довольно рискованная. Колокол мотало и било о скалистую поверхность горы. Выбрав подходящий момент, Ризенков прыгнул из люка колокола прямо на стену. «Все равно, что с трамвая на полном ходу», – рассказывал он потом участникам экспедиции.

Перед погружением мне довелось инструктировать его. Говорил: «Внимательно осмотрите стены – нет ли следов обработки камня какими-нибудь орудиями. Особенно внимательно оглядывайте трещины – может быть, заделаны чем-нибудь?» И так далее. Но какой толк в инструкциях в такую погоду?! Какой внимательный осмотр, когда волна раскачивает судно, а внизу тяжелая махина водолазного колокола бьется о скалы?! От одного из этих ударов оборвался свинцовый балластный груз. Ударившись о скальную стену почти рядом с акванавтом, он отбил от нее несколько сравнительно небольших кусков, Николай схватил один из них и устремился обратно в колокол… Начали подъем».