Батисфера

Эта статья о конкретном устройстве для глубоководного погружения. Информацию о категории устройств для глубоководного погружения см. в разделе Водолазный колокол § Наблюдательный колокол . Чтобы узнать о песне, см. Батисфера (песня) .

Не путать с батискафом , водолазным колоколом или бентоскопом .

Батисфера на выставке в Национальном географическом музее в 2009 году.

Батисфера , (от древнегреческого βαθύς ( Bathús ) «глубокий» и σφαῖρα ( sphaîra ) «сфера») была уникальным сферическим глубоководным подводным аппаратом который был отключен от двигателя и опускался в океан на тросе и использовался для проведения серии погружений у побережья Бермудских островов с 1930 по 1934 год. Батисфера была спроектирована в 1928 и 1929 годах американским инженером Отисом Бартоном для использования натуралистом Уильямом Бибом для изучения подводной дикой природы. Биб и Бартон вместе совершили погружения в Батисфере , что стало первым случаем, когда морской биолог наблюдал глубоководных животных в их естественной среде обитания. Их погружения установили несколько последовательных мировых рекордов самого глубокого погружения, когда-либо совершавшегося человеком. Рекорд, установленный самым глубоким из них, на глубине 3028 футов (923 м) 15 августа 1934 года, продержался до тех пор, пока он не был побит Бартоном в 1949 году на судне под названием «Бентоскоп» .

Происхождение и конструкция

Приборы на борту Батисферы

В 1928 году американский натуралист Уильям Биб получил от британского правительства разрешение основать исследовательскую станцию ​​на острове Нонсач на Бермудских островах . Используя эту станцию, Биб планировал провести углубленное исследование животных, населяющих территорию площадью восемь квадратных миль (21 км²). ² ) область океана, от глубины двух миль (3,2 км) до поверхности. Хотя его первоначальный план предусматривал проведение этого исследования с помощью ныряния в шлеме и дноуглубительных работ , Биб вскоре понял, что эти методы недостаточны для получения детального понимания глубоководных животных, и начал строить планы по изобретению способа наблюдения за ними в их родная среда обитания.

По состоянию на конец 1920-х годов максимальная глубина, на которую люди могли безопасно спуститься в водолазных шлемах, составляла несколько сотен футов. Подводные лодки того времени опускались максимум на 383 фута (117 м), но не имели окон, что делало их бесполезными для цели Биба по наблюдению за глубоководными животными. Самая большая глубина океана, на которую в этот момент спускался человек, была 525 футов (160 м) в бронекостюме , но эти костюмы также чрезвычайно затрудняли передвижение и наблюдение. Биб надеялся создать глубоководное судно, которое могло бы опускаться на гораздо большую глубину, чем любой человек спускался до сих пор, а также позволяло бы ему четко наблюдать и документировать дикую природу глубокого океана.

Первоначальный проект Биба предусматривал цилиндрический сосуд, а статьи, описывающие его планы, были опубликованы в The New York Times . Эти статьи привлекли внимание инженера Отиса Бартона, у которого было собственное стремление стать исследователем глубоководных морей. Бартон был уверен, что цилиндр не будет достаточно прочным, чтобы выдержать давление глубин, на которые Биб планировал спуститься, и отправил Бибу несколько писем с предложением альтернативной конструкции. Так много неквалифицированных оппортунистов пытались присоединиться к Бибу в его усилиях, что Биб имел тенденцию игнорировать большую часть его почты, и первые попытки Бартона связаться с ним были бесплодными. Общий друг Бартона и Биба в конце концов организовал встречу между ними, что позволило Бартону лично представить свой дизайн Бибу. Биб одобрил проект Бартона, и они заключили сделку: Бартон оплатит судно и все другое оборудование, идущее к нему, а Биб оплатит другие расходы, такие как аренда корабля для его подъема и спуска. и как владелец судна Бартон будет сопровождать Биба во время его погружений на нем.

Конструкция Бартона предусматривала сферический сосуд, поскольку сфера — наилучшая возможная форма для выдерживания высокого давления. В сфере были отверстия для трех окон толщиной 3 дюйма (76 мм), изготовленных из плавленого кварца , самого прочного прозрачного материала, доступного на тот момент, а также входной люк весом 400 фунтов (180 кг), который нужно было закрепить болтами перед спуском. . Первоначально на сфере было установлено только два окна, а вместо третьего окна была установлена ​​стальная заглушка. Кислород подавался из баллонов высокого давления, находящихся внутри сферы, а емкости с натронной известью и хлоридом кальция внутри сферы были установлены _{для поглощения выдыхаемого CO 2} и влаги. Воздух должен был циркулировать мимо этих лотков обитателями Батисферы с помощью вентиляторов из пальмовых листьев. Первоначально конструкция называлась «танк», «колокол» или «сфера». Биб придумал название «батисфера», используя префикс рода Bathytroctes .

Отливкой стальной сферы занималась компания Watson Stillman Hydraulic Machinery Company в Розелле, штат Нью-Джерси . а шнур для подъема и опускания сферы был предоставлен компанией John A. Roebling's Sons Company . General Electric предоставила лампу, которая будет установлена ​​внутри одного из окон для освещения животных за пределами сферы, а Bell Laboratories предоставила телефонную систему, с помощью которой дайверы внутри сферы могли связываться с поверхностью. Кабели для телефона и для обеспечения электроэнергией лампы были запечатаны внутри резинового шланга, который входил в корпус Батисферы через сальник .

После того, как первоначальная версия сферы была отлита в июне 1929 года, было обнаружено, что она слишком тяжела, чтобы ее можно было поднять лебедкой, которая будет использоваться для спуска ее в океан, поэтому Бартону пришлось расплавить сферу и отлить заново. . Последняя, ​​более легкая конструкция представляла собой полую сферу из литой стали толщиной один дюйм (25 мм) и диаметром 4,75 фута (1,45 м). Его вес над водой составлял 2,25 тонны, хотя его плавучесть уменьшалась на 1,4 тонны, когда он был погружен в воду, а стальной трос длиной 3000 футов (910 м) весил дополнительно 1,35 тонны.

История использования

Батисфера, приспособленная для дайвинга

Первые погружения «Батисферы» были проведены с палубы бывшего британского военно-морского корабля « Ready» , который буксировался буксиром « Gladisfen » . Лебедка, используемая для подъема и опускания сферы, была спасена с третьего корабля, «Арктура» , на котором Биб руководил двумя предыдущими экспедициями. Один из помощников Биба, Джон Ти-Ван , отвечал за операции на борту двух кораблей, а другой, Глория Холлистер , был обязан общаться с двумя дайверами по телефонной линии и делать записи любых наблюдений, которые они ей сообщали.

1930–1931

Биб и Бартон провели свое первое испытание сферы 27 мая 1930 года, спустившись на относительно небольшую глубину 45 футов (14 м), чтобы убедиться, что все работает правильно. Для второго испытания они отправили «Батисферу» без экипажа на гораздо большую глубину и после подъема обнаружили, что резиновый шланг, несущий электрические и телефонные кабели, сорок пять раз перекрутился вокруг кабеля, подвешивающего «Батисферу». После второго пробного погружения без экипажа 6 июня, в ходе которого шнур не запутался, Биб и Бартон совершили свое первое глубокое погружение в Батисфере. достигая глубины 803 футов (245 м).

Биб и Бартон совершили несколько успешных погружений в летние месяцы 1930 года, документируя глубоководных животных, которых раньше никогда не видели в их естественной среде обитания. Во время этих погружений Биб стал первым человеком, наблюдавшим, как по мере спуска в глубины океана некоторые частоты солнечного света исчезают раньше других, так что ниже определенной глубины остаются только фиолетовый и синий цвета света. Биб и Бартон также использовали Батисферу для выполнения более мелких «контурных погружений», картографирования подводной географии Бермудских островов. Это было особенно опасно из-за возможности столкновения Батисферы с подводными скалами, которые Биб наносил на карту. и Бартон установил на «Батисфере» руль направления , чтобы лучше контролировать ее движение во время этих погружений. 16 июня, в честь 30-летия Холлистера, Биби позволила ей и Ти-Вану совершить погружение в Батисфере на глубину 410 футов (120 м), установив мировой рекорд погружения женщины. Холлистер и Ти-Ван умоляли позволить им спуститься глубже, но Биб не позволил этого из опасения за их безопасность. Осенью 1930 года Бартон подарил Батисферу Нью-Йоркскому зоологическому обществу , основной организации, стоящей за работой Биба.

Летом 1931 года Биб попытался продолжить погружения, но ему помешали технические проблемы и погода. В лебедке «Арктуруса» образовалась трещина, замена для нее не прибыла до конца июля, а к тому времени Бермудские острова страдали от штормов, из-за которых вода стала слишком бурной для безопасного проведения погружений. Начало Великой депрессии также затруднило получение финансирования, и, пытаясь собрать деньги для продолжения погружений, Биб пообещал в конечном итоге спуститься на 0,5 мили (0,80 км). Он также получил больше средств на свои погружения, написав статью с их описанием для июньского номера журнала National Geographic за 1931 год под названием «Путешествие туда и обратно к шкафчику Дэви Джонса». Иллюстрации для статьи были нарисованы Эльзой Бостельманн , художницей дикой природы, которая часто иллюстрировала животных, которых Биб наблюдал во время своих погружений.

1932 год

Биб и Бартон возобновили свои погружения в 1932 году, на этот раз запустив «Батисферу» с одного корабля под названием « Свобода» вместо « Реди» и « Гладисфен» . план Они согласовали с NBC , согласно которому их наблюдения, передаваемые по телефонной линии, будут транслироваться по радио по всей стране. Бартон также надеялся заснять глубоководных существ изнутри Батисферы. Биб обычно наблюдал глубину через одно из трех окон Батисферы, так как прожектор светил через второе, а вместо третьего окна была стальная заглушка, но это изменилось, когда Бартон заменил стальную заглушку на третье окно, чтобы снимать через него. При проведении беспилотного испытания «Батисферы» с установленным третьим окном обнаружили, что она почти полностью заполнена водой. Понимая, какое огромное давление испытывает Батисфера, Биб приказал своей команде держаться подальше и начал ослаблять болты люка, чтобы снять люк самому. Биб описал последовавший за этим опыт в своей книге « На полмили вниз» :

Внезапно, без малейшего предупреждения, засов вырвался из наших рук, и масса тяжелого металла пронеслась по палубе, как снаряд из пушки. Траектория была почти прямой, латунный болт врезался в стальную лебедку на расстоянии тридцати футов [9,1 м] по палубе и проделал надрез в полдюйма [13 мм] в более твердом металле. За этим последовал твердый цилиндр воды, который через некоторое время ослабел в водопад, вылившись в отверстие в двери, некоторое количество воздуха смешалось с водой, выглядя как горячий пар, а не как сжатый воздух, пробивающийся сквозь ледяную воду.

После замены третьего окна на стальную заглушку и проведения еще одного беспилотного испытания та же проблема повторилась. Позже Биб описал, что случилось бы с ним и Бартоном, если бы они находились внутри сферы во время погружения, во время которого она произошла утечка. Они бы не успели утонуть: из-за огромного давления «первые несколько капель воды пронзили бы плоть и кости, как стальные пули».

Более надежно упаковав вилку и отправив «Батисферу» на еще одно испытательное погружение, при котором вилка выдержала, Биб и Бартон 22 сентября отправились в радиопогружение. Первая часть радиопередачи велась с борта « Свободы» и описывала подготовку Биба и Бартона к погружению, а вторая часть должна была передаваться по телефонной линии со сферы, когда Биб и Бартон спускались в нее. Океан во время этого погружения был более бурным, чем во время любого из их предыдущих погружений, и когда « Свобода» покачивалась на поверхности, ее движение передавалось по стальному тросу, заставляя Батисферу раскачиваться из стороны в сторону, как маятник. Когда Батисфера опустилась, Бартон заболел морской болезнью, и его вырвало внутри нее. Однако первая половина радиопередачи уже была передана в эфир, и ни Биб, ни Бартон не пожелали отменять ее вторую половину, поэтому продолжили спуск.

Биб и Бартон начали вторую половину своей радиопередачи на глубине 1550 футов (470 м). Наблюдения Биба транслировались по радио, когда он постепенно спускался на глубину 2200 футов (670 м). Биб столкнулся с батисферой , которая, по его словам, «полностью отличалась от любой глубоководной рыбы». После завершения трансляции, хотя им не хватило всего 440 футов (130 м) до обещанной цели в 0,5 мили (2600 футов; 800 м), Батисфера все еще дико раскачивалась, а Биб и Бартон были в синяках и истекали кровью от ударов. внутри него. Вскоре после окончания радиопередачи Биб отдал приказ поднять их обратно.

В 1932 году Биб и Бартон совершили еще несколько погружений, включая погружения для документирования глубоководных животных и погружения на более мелкие контуры. Хотя третье окно Батисферы все еще не было установлено, Биб периодически делился своим окном с Бартоном, чтобы Бартон мог снимать через него.

1933–1934

В 1933 году батисфера была представлена ​​на специальной выставке Американского музея естественной истории и на «Век прогресса» Всемирной выставке в Чикаго. Биб делил Зал науки ярмарки с Огюстом Пиккаром , который установил мировой рекорд высоты при подъёме в стратосферу на воздушном шаре , и реклама, которую Биб получил за эту экспозицию, была даже больше, чем та, которую он получил по радио. нырять. Тем временем Бартон был занят съемками подводного фильма, который он надеялся снять. Из-за сочетания этих факторов и Великой депрессии Биб и Бартон не совершали никаких погружений в 1933 году.

Иллюстрация Эльзы Бостельманн о спуске Батисферы, нарисованная для статьи National Geographic , которую Биб написал в обмен на то, что Национальное географическое общество спонсировало его погружения.

Встреча Биба с Пиккаром дала ему представление о том, как получить финансирование для дополнительных погружений. Полеты Пиккара финансировались Национальным географическим обществом в обмен на то, что Пиккар написал описывающую их статью для National Geographic . Полагая, что общество может относиться к спускам в океан так же, как и к восхождениям в небо, Биб написал письмо Гилберту Хови Гросвенору, предлагая аналогичное спонсорство для его погружений в Батисфере. Гросвенор написал в ответ предложение предоставить 10 000 долларов (что эквивалентно 240 000 долларов на сегодняшний день) на дополнительные погружения в обмен на то, что Биб сдержит свое обещание спуститься на полмили и напишет две статьи для National Geographic с описанием этого опыта. Несмотря на свое несогласие с условиями Гросвенора, Биб принял это предложение.

Осматривая «Батисферу» в рамках подготовки к возобновлению погружений, Биб обнаружил, что она нуждается в значительном ремонте. Стальной корпус «Батисферы» был таким же прочным, как и прежде, но кварцевые окна получили мелкие трещины, которые не позволяли им выдерживать давление морских глубин, а один из медных болтов люка оказался поврежден из-за взрывная декомпрессия после неудачного испытательного погружения в 1932 году. Помимо замены этих частей Батисферы, Биб также установил в ней новую систему клапанов, которая могла регулировать выделение кислорода гораздо точнее, чем раньше, и барометр, показывающий повышение давления, если кислород поступал слишком быстро. Вентиляторы из пальмовых листьев, обеспечивающие циркуляцию воздуха мимо лотков с химикатами, были заменены небольшим электрическим вентилятором, питаемым от того же кабеля, который питал прожектор, а сам прожектор был заменен на гораздо более мощный.

С обновленной Батисферой Биб и Бартон начали подготовку к запланированному спуску на полмили. Их кораблем снова стал « Готовый» , на этот раз буксируемый буксиром « Мощный» . Во время своего первого пробного погружения они потребовали, чтобы их вытащили, спустившись всего на четыре фута (1,2 м), потому что сфера начала протекать; Вскоре они обнаружили, что это произошло потому, что Ти-Ван не затянул все болты, удерживающие люк закрытым. Другая проблема возникла во время их второго пробного погружения, во время которого они обнаружили, что нижний конец резинового шланга, удерживающего силовой кабель и телефонную линию, начал разрушаться, и они провели остаток дня, меняя направление шланга так, чтобы конец, который ухудшался бы конец над водой. Для третьего пробного погружения они отправили «Батисферу» незанятой, но с камерой Бартона, которая еще не засняла ни одного кадра с глубоководными животными, направленной на центральное окно. Большая часть видеозаписи с камеры Бартона была неразборчива, но на ней было запечатлено одно изображение глубоководной рыбы, и, что более важно, оно оказалось сухим.

11 августа 1934 года Биб и Бартон спустились на высоту 2510 футов (770 м), установив новый мировой рекорд. Биб использовал это погружение как возможность проверить предсказания квантовой механики о том, что свет разных цветов будет вести себя по-разному из-за различий в длинах волн . У Биба был раскрашенный спектроскоп, чтобы измерить скорость исчезновения различных цветов света по мере его спуска. Это погружение было также самым успешным для Биба с точки зрения разнообразия рыб, с которыми он столкнулся, некоторые из которых были новыми для науки, например Bathyembryx и Bathysidus . Хотя он остановил этот спуск всего в 140 футах (43 м) от цели в полмили, Биб позже объяснил, что считал наблюдения, которые он делал из Батисферы, более важными, чем установленные им рекорды глубины.

15 августа 1934 года Бартон и Биб спустились на высоту 3028 футов (923 м), выполнив свое обещание спуститься на полмили. На этой глубине весь трос был размотан с лебедки, используемой для подъема и опускания сферы, не позволяя опустить ее глубже. Хотя Биб хотел остаться на этой глубине для наблюдения в течение получаса, капитан « Реди » не позволил этого и вытащил их наверх через пять минут. Рекорд, установленный во время этого погружения, оставался непобитым до 1949 года, когда Бартон побил его, спустившись на глубину 4500 футов (1400 м) на созданном им новом глубоководном судне под названием « Бентоскоп» .

Биб и Бартон совершили еще несколько более мелких погружений в течение оставшейся части сезона 1934 года. Позже, в тот же день, когда ныряли на полмили, Бартон и Холлистер спустились на глубину 1208 футов (368 м), установив новый мировой рекорд для женщин-дайверов, который продержался три десятилетия. Последнее погружение «Батисферы» совершили Биб и Бартон 27 августа на глубину 1503 фута (458 м).

Хотя изначально Биб согласился написать две статьи для National Geographic в обмен на спонсорскую поддержку Национального географического общества, после того, как он написал первую из двух, он и редактор журнала согласились, что она недостаточно интересна, чтобы быть отдельной историей. и что было бы лучше объединить эти две статьи в одну. Отчет Биба о его рекордном погружении был опубликован в декабрьском номере журнала National Geographic за 1934 год вместе с шестнадцатью картинами Бостельмана под заголовком «На полмили вниз: странные существа, красивые и гротескные, как плод фантазии, раскрываются в окнах Батисфера». Текст этой статьи также стал решающей главой книги Биба « На полмили вниз» , которая появилась в книжных магазинах к Рождеству того же года и сразу же стала бестселлером.

После 1934 года

Биб продолжал проводить морские исследования до конца 1930-х годов, но после 1934 года он почувствовал, что увидел то, что хотел увидеть, используя Батисферу, и что дальнейшие погружения были слишком дорогими, чтобы любые знания, которые он от них получил, не стоили затраченных средств. . С началом Второй мировой войны Бермудские острова были преобразованы в военную базу, что уничтожило большую часть природной среды и сделало дальнейшие исследования там нецелесообразными.

После того, как Биб перестал использовать Батисферу, она осталась собственностью Нью-Йоркского зоологического общества. Он оставался на хранении до Всемирной выставки в Нью-Йорке 1939 года , где стал центральным экспонатом общественной выставки. Во время Второй мировой войны сфера была передана в аренду ВМС США, которые использовали ее для проверки последствий подводных взрывов. В следующий раз Батисфера была выставлена ​​​​в Нью-Йоркском аквариуме на Кони-Айленде в 1957 году. В 1994 году Батисфера была вывезена из Аквариума на реконструкцию и томилась на складе под циклоном Кони-Айленд до 2005 года. когда Зоологическое общество (теперь известное как Общество охраны дикой природы ) вернуло его на выставку в аквариуме. В Бермудском аквариуме, музее и зоопарке (которому Биб передал некоторые оригинальные рисунки Бостлемана) уже давно выставлена ​​копия батисферы, а еще одна репродукция выставлена ​​в Национальном географическом музее.

погружений

Хотя технология Батисферы со временем устарела из-за более совершенных водолазных судов, Батисфера Биба и Бартона стала первой попыткой исследователей наблюдать глубоководных животных в их родной среде обитания, создав прецедент, которому последуют многие другие. Погружения Биба в Батисферу также послужили вдохновением для Жака Пиккара , сына воздухоплавателя Огюста Пиккара , на совершение в 1960 году собственного рекордного спуска на глубину семь миль (11 км) с использованием подводного аппарата с автономным приводом, называемого батискафом . Сама Батисфера послужила моделью для более поздних подводных аппаратов, таких как DSV Alvin .

Биб назвал несколько новых видов глубоководных животных на основе наблюдений, сделанных им во время погружений в Батисфере, что положило начало спору, который так и не был полностью разрешен. Для присвоения названия новому виду обычно требуется получить и проанализировать типовой образец , что, очевидно, было невозможно изнутри Батисферы. Некоторые критики Биба утверждали, что эти рыбы были иллюзиями, возникшими в результате конденсации на окне Батисферы, или даже что Биб умышленно выдумал их, хотя последнее сильно противоречило бы репутации Биба как честного и строгого ученого. Бартон, который был возмущен тем, что газетные статьи о его и Бибе погружениях в Батисферу часто не упоминали его, усилил скептицизм ихтиологов, написав в газеты письма, в которых содержались крайне неточные отчеты об их наблюдениях. Хотя многие наблюдения Биба из Батисферы с тех пор были подтверждены достижениями в области подводной фотографии, неясно, подходят ли другие под описание какого-либо известного морского животного. Одна из возможностей заключается в том, что, хотя животные, описанные Бибом, действительно существуют, о жизни в глубоком океане еще предстоит узнать так много, что этих животных еще не видел никто, кроме него.

В популярной культуре

Титаны глубин

Основная статья: Титаны глубин

Подводный фильм Бартона был выпущен в 1938 году под названием «Титаны глубин» , и в нем заметное место занимала Батисфера. Фильм не был принят хорошо. Хотя имя Уильяма Биба фигурировало в титрах фильма, он категорически отрицал какое-либо участие в его создании, заявляя, что это была полностью работа Бартона.

Другие выступления

В балладе Стивена Сондхайма « Я все еще здесь » из «Безумия » , описывающей американскую поп-культуру во время войны, стареющая кинозвезда Карлотта поет, что «Батисфера Биба» вызвала у нее хиби-джиби .

Хотя термин «батисфера» первоначально относился конкретно к судну, которое использовали Биб и Бартон, в последнее время в фильмах и видеоиграх термин «батисфера» стал использоваться для обозначения любого сферического глубоководного судна, спускаемого на веревке.

• В фильме «Воители Атлантиды » судно, называемое батисферой, является средством передвижения персонажей в Атлантиду и обратно .
• В видеоигре BioShock батисфера является средством передвижения в подводный город Восторг и вокруг него .
• В видеоигре Psychonauts судно, называемое батисферой, используется для транспортировки в область на дне озера лагеря.
• В эпизоде ​​« Двадцать лет до полуночи » мультсериала The Venture Bros. Экшн Джонни обнаруживается живущим в батисфере, питающимся своей зависимостью от героина и других наркотиков.

См. также

• Хронология технологий дайвинга - хронологический список примечательных событий в истории оборудования для подводного плавания.
• Водолазная камера - гипербарический сосуд под давлением для занятий людьми, используемый при водолазных операциях.
• Водолазный колокол - камера для вертикальной транспортировки дайверов по воде.
• Батискаф - Самоходный глубоководный аппарат для свободного погружения.
• Deepsea Challenger - подводный аппарат, побывавший на бездне Челленджера.

Библиография

• Спуск: Героическое открытие бездны , Брэдфорд Матсен . (Винтаж: 2006 г.).

Внешние ссылки

• «Триста морских глубин», октябрь 1930 г., «Популярная механика».