Первый человек США

Давление воды в глубоком море затрудняет исследование океана человеком. По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований США, необходимо специальное оборудование, такое как регулятор подводного плавания, чтобы помочь людям выдерживать давление даже на средней глубине океана, которая в 380 раз больше, чем на поверхности.

«Элвин», первое в США судно, управляемое человеком, предназначенное для научных исследований, позволило людям погружаться на глубину до девяти часов на глубину 4500 метров. Элвин был разработан в 1964 году исследовательской группой под руководством геофизика Аллина К. Вайна из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) в Фалмуте, штат Массачусетс.

Благодаря Элвину ученые смогли изучить влияние давления на микробы морского дна и обнаружили гидротермальные источники, которые помогают регулировать химию океана и поддерживают экосистемы.

Помимо научных исследований, Элвин провел несколько экспедиций для ВМС США. Во время своего первого крупного развертывания в 1966 году судно было отправлено на поиски водородной бомбы, которая случайно была сброшена в Средиземное море после столкновения бомбардировщика ВВС США и танкера над Испанией. Элвину потребовалось два месяца, чтобы найти его.

Подводный аппарат, который используется до сих пор, был отмечен знаком IEEE Milestone. Секция IEEE Providence (RI) спонсировала номинацию. Из-за пандемии COVID-19 церемония открытия все еще планируется.

Программа Milestone, управляемая Историческим центром IEEE и поддерживаемая донорами, отмечает выдающиеся технические разработки по всему миру.

НЕОБХОДИМЫЙ толчок

Хотя «Элвин» не был первым подводным аппаратом, управляемым человеком, его предшественники были большими и трудными в маневрировании. В интервью WGBH Forum Network в 2015 году Дадли Фостер, инженер, работавший над Элвином, назвал предыдущие подводные аппараты «дирижаблями».

Во время симпозиума по глубоководным исследованиям в 1956 году, проходившего в Вашингтоне, Управление военно-морских исследований США сделало презентацию об одном из подводных аппаратов: «Триесте». После конференции исследовательский офис отправил делегацию, в том числе Вайна, в Италию, чтобы осмотреть 45-тонный автомобиль длиной 18 метров. ВМС США приобрели Триест в 1958 году для проведения исследований. Когда в 1960 году он совершил экспедицию в Бездну Челленджера, самую нижнюю точку Марианской впадины, это был первый раз, когда пилотируемое или беспилотное судно достигло самой глубокой известной точки земного океана. Но Триест оказался «слишком большим и громоздким для рутинных операций по всему океану», согласно статье Eos за 2014 год.

Вайн и его исследовательская группа WHOI Deep Submergence Group в сотрудничестве с исследовательским офисом запросили тендер на постройку меньшей и более маневренной подводной лодки. Согласно статье Eos, General Mills из Миннеаполиса заключила контракт, предложив 498 500 долларов США.

РЕВОЛЮЦИОННАЯ ТЕХНИКА

Элвин, названный в честь Вайна, был спроектирован инженером General Mills Гарольдом «Бадом» Фрёлихом. Каркас судна был построен из синтаксической пены, которая была плавучей и достаточно прочной, чтобы выдерживать экстремальное давление. По данным WHOI, Элвин весил 15 тонн и имел длину около 7 метров. Судно было построено в 1964 году.

В задней части машины размещалось двигательное оборудование, три свинцово-кислотные батареи и пять сфер плавучести, которые управляли ее вертикальным движением. Электрические и оптоволоконные разъемы и кабели были заключены в маслонаполненные шланги и коробки, что сделало их водонепроницаемыми. Чтобы помочь Элвину выдерживать высокое давление, задняя часть была открыта, чтобы морская вода могла обтекать оборудование.

Исследователи и пилот сидели в сфере в передней части аппарата. В стальной сфере диаметром около 2 метров с тремя окнами из плексигласа размещались системы жизнеобеспечения. В случае чрезвычайной ситуации сфера может оторваться и всплыть на поверхность. У Элвина также были посадочные полозья, чтобы он мог стоять на дне океана.

Оборудование в сфере управляло подводным аппаратом, а также двумя роботизированными руками и камерами, установленными спереди. Руки могут быть оснащены зондами и инструментами для взятия проб отложений и морской жизни. По словам Дадли, специально разработанный изолированный ящик гарантировал, что собранные образцы не будут испорчены изменениями температуры или давления воды. В фотоаппаратах Элвина для освещения морского дна использовались лампы на основе йодида таллия, которые, по его словам, излучали зеленый свет, а не белый, потому что первый свет лучше проходит через воду и позволял получать более яркие фотографии.