Нашата Планета

Внукът на Жак Кусто иска да изгради Международната морска космическа станция | Иновация

През 1963 г. жълта подводница с форма на чинийка се връща от дълбините на Червено море и акостира в подводен изследователски център, на 26 мили от брега на Порт Судан и на 33 фута под повърхността. На борда беше легендарният изследовател и океанограф Жак Кусто, който завладя въображението на милиони със своя носител на Оскар документален филм Свят без слънце . „Това е първият път, когато подводна лодка има подводна база“, разказа Кусто, когато стройната му фигура се изкачи от подводницата и влезе в Continental Shelf Station Two, подводната станция, която служи за дом и лаборатория на петима акванавти за един месец.

С Conshelf Two - местообитание с форма на морска звезда с двуетажни легла и инфрачервени лампи като нагреватели - Кусто доказа, че хората могат да живеят под морето за дълги периоди от време. С четирите си стаи, които се разклоняват от центъра, това е значително подобрение от Conshelf One - 16-футов дълъг и 8-футов широк стоманен цилиндър, който може да побере само двама души. Финансирана от френската нефтохимическа индустрия, мисията на Cousteau’s Conshelf е спряна само две години по-късно, след като Conshelf Three е създаден на рекордна дълбочина от 330 фута, а Cousteau измества фокуса си от финансираните от бензин изследвания към опазването на океана.

светът без слънце.jpg

Легендарният изследовател и океанограф Жак Кусто завладя въображението на милиони със своя носител на Оскар документален филм Свят без слънце .(Обществото на Кусто)





yellowsubmarine.jpg

Жълтата подводница на Жак Кусто(Обществото на Кусто)

Подобно на множеството местообитания с една мисия, последвали Conshelf, не са останали много от тези подводни иновации. Изплашени отчасти от промяна в обществения интерес, която предизвика по-голямо финансиране за изследване на космоса, някои бяха извадени от водата, други станаха места за гмуркане, инкрустирани с растеж на корали. Днес единственото оставащо действащо подводно местообитание е на 34 години.



Внукът на Кусто, Фабиен, се надява да промени това. Основателят на Обучителния център за океан Fabien Cousteau, с нестопанска цел, посветен на защитата и запазването на океаните, крайбрежните зони и морските местообитания на планетата, изгражда най-голямата станция за подводни изследвания в света.

fabien-cousteau-fl_1970529c (1) .jpg

Фабиен Кусто с дядо му Жак Кусто(С любезното съдействие на Fabien Cousteau)

fabien-cousteau_photo-headshot_by Carrie Vonderhaar.jpg

Фабиен Кусто(Кари Вондерхаар)



Името на пророческия бог на морето Протей, станцията ще бъде разположена на дълбочина 60 фута, в биоразнообразна, морска защитена зона край бреговете на Кюрасао. Представен като подводна версия на Международната космическа станция, това ще бъде първото местообитание за подводни изследвания, построено от десетилетия, отбелязващо нова глава в тяхната бурна история. Сега сме в нова еволюция на съзнанието за изследване на океана, казва Фабиен. Благодарение на съвременните технологии, ние сме в състояние да съобщим значението на изследването на океана.

Фабиен се научи да се гмурка с вода, когато беше на четири. Океанографски изследовател, защитник на околната среда и акванавт (той е обучен да живее и работи под вода), той обяснява, че едно от най-големите му разочарования са значителните ограничения на гмуркането като изследователски инструмент за океанските учени. Когато се гмуркате от повърхността, времето за безопасно прекарване в по-дълбоки води е ограничено средно до два часа на ден. С Протей той казва: „Сега изведнъж имаме къща на дъното на морето и можем да влезем във водата и да се гмуркаме 10 до 12 часа на ден, за да правим изследвания, наука и заснемане. '

Силвия Ърл, океанограф и пионер в тестването на жизнеспособността на подводните местообитания, вижда обещание във визията на Фабиен. Протей е обнадеждаваща стъпка напред в разпространението на посланието, че трябва да защитаваме океана, сякаш животът ни зависи от него, казва тя. Да живееш под вода ни дава дарбата на времето и невероятната перспектива да бъдеш жител на рифа. Вече не сте само посетител.

През 2014 г. Фабиен прекарва 31 дни в базата на рифа Водолей, последната останала изследователска станция. Построена през 1986 г., базата от 400 квадратни метра е разположена на морското дъно край Кий Ларго във Флорида Кийс. Там той изпита предизвикателствата да живее под вода от първа ръка: високи нива на влажност, слаба светлина, никаква прясна храна, никакви физически упражнения и изключителна изолация. „Исках да обърна внимание на всички недостатъци и да предложа нещо, което е много по-благоприятно за бъдещи проучвания и изследвания, като вземам колкото се може повече елементи от горния свят и ги пренасям в най-съвременния морски изследователски център“, казва той . „Това изисква различно оформление.“

С много малки изключения, предишните подводни лаборатории (има над 65) са били цилиндри, сегментирани в по-малки зони за живот и работа. Proteus, който е проектиран от индустриалния дизайнер Ив Бехар и неговата фирма fuseproject , е за разлика от всяко друго местообитание.

Учебният център за океана на Fabien Cousteau провежда уъркшопове и симпозиуми с академици, корпорации и инженери, за да потвърди научната необходимост от Proteus в продължение на две години, когато Fabien беше представен на Béhar през 2018 г. Двамата се срещнаха в Helena, организация, която обединява световни лидери за обсъждане и прилагане на решения на глобални проблеми. Миналия месец Бехар представи своя дизайн за Proteus.

Proteus_Full View_logo.png

Името на пророческия бог на морето Протей, станцията ще бъде разположена на дълбочина 60 фута, в биоразнообразна, морска защитена зона край бреговете на Кюрасао.(Концептуални проекти от Yves Béhar и fuseproject)

С 4000 квадратни метра, Протеус ще бъде десет пъти по-голям от базата на рифа Водолей. Кръгла форма, двуетажната конструкция ще се върти около централна извита рампа, която свързва двата етажа. „Живеете под огромен натиск, буквален, но и научен натиск“, казва Бехар. За да смекчи това, той е предвидил социално пространство в центъра, заобиколено от различни разширения, поместени в шушулки, където ще бъдат жилищните помещения, изследователските лаборатории, медицинските зали и баните.

На 60 фута под повърхността естествената светлина е друго предизвикателство, намалено до половината от видимия спектър. Следователно кръглите подове ще бъдат изместени един от друг, като прозорците на илюминаторите и капандурите позволяват възможно най-много естествена светлина. Вътре светлините с пълен спектър ще задоволят човешките нужди от минимум десет минути UV лъчи на ден.

За да се улесни изследването на океана, структурата ще включва и лунен басейн или както някога го е нарекъл Жак Кусто - „течна врата“. Този специално проектиран отвор, разположен в дъното на местообитанието, ще позволи на водолазите да излязат през камера под налягане. За разлика от космическа станция или подводница, налягането на въздуха в подводните структури се поддържа равно на налягането на водата отвън, предотвратявайки навлизането на морската вода в местообитанието. Това позволява на акванавтите лесно да се измъкнат и да провеждат подводни изследвания, използвайки насищане с гмуркане - техника, която намалява риска от декомпресионна болест. След 24 часа на всякаква дълбочина човешкото тяло се насища с азот и акванавтите могат да останат в подводни местообитания за неопределено време. (Брус Кантрел и Джесика Фейн държат текущия рекорд: 73 дни в подводната ложа на Джулс, бивш изследователски хабитат, превърнат в подводен хотел). Когато са готови да изплуват наново, времето, необходимо за декомпресия, е същото, независимо от продължителността на престоя.

Proteus_Backside ъгъл view_logo.png

Кръгла форма, двуетажната конструкция ще се върти около централна извита рампа, която свързва двата етажа.(Концептуални проекти от Yves Béhar и fuseproject)

Proteus е все още във фазата на концепцията. Фабиен събира 135 милиона долара, за да изгради местообитанието и да го експлоатира през първите три години. И все пак Бехар и Фабиен вече са обсъдили използването на композитна строителна технология за корпуса и 3D отпечатани коралови плочки - които фондацията на Фабиен използва за регенериране на морски рифове - за създаване на жив риф върху структурата. И когато дойде моментът за изграждане, няма начин да се подведе конструкция под вода, без да се потопи, казва Бехар. Трябва да напълните конструкцията с вода, да я потопите и да я прикрепите към дъното на океана.

За дизайна на Протей Бехар разгледа начина, по който научната фантастика изобразява подводни местообитания, но историята беше най-силната му муза. „Книгата на Жул Верн, наблюдавайки подводните приключения на Кусто, бяха ключова част от въображението ми“, казва той.

През 1872 г. Верн популяризира идеята за подводния живот с епичния си роман Двадесет хиляди лиги под морето . Шест десетилетия по-късно американският учен Уилям Бийб и инженерът Отис Бартън превърнаха научната фантастика в реалност. През 30-те години двойката си сътрудничи в експериментални подводници, наречени батисфери. Тези малки капсули под налягане, които висяха от кораб, отнесоха дуото на повече от 3000 фута надолу край бреговете на Бермудските острови и предизвикаха вълна от дълбоководни проучвания.

Огюст Пикар издигна дълбоководното развитие на подводниците на следващото ниво. Швейцарският физик и изобретател, който се беше издигнал до височина в капсулата под налягане на балон, осъзна, че дирижаблите и подводните превозни средства все пак не са толкова различни. Вместо да използва кабел за спускане и повдигане на подводницата си, Пикар използва свалящи се баластни тежести и плаващ резервоар, пълен с бензин, подобно на пълния с хелий плик на дирижабъл. През 1960 г. неговото изобретение отвежда Пикар и американския океанограф Дон Уолш на пътешествие до най-дълбоката известна точка на Земята - 35 814 фута в Марианската падина на Тихия океан.

Благодарение на тези пионери хората бяха посетили дълбокото море, но напредъкът породи нов въпрос: Можем ли и ние да живеем в него? Жак Кусто, изобретателят на подводното тяло, водолазният регулатор и подводното превозно средство, известно като гмуркаща чиния, предизвика публично очарование за океана (а оттам и подводен живот) със своите документални филми за живота на борда на своя изследователски кораб, Калипсо . „Когато бях дете, Калипсо беше дом далеч от дома“, казва Фабиен. „Беше невероятна класна стая. Това ме накара да осъзная, че тези пионери изтласкват границите всеки ден.

Conshelf II.jpg

Conshelf Two е подводно село с форма на морска звезда, построено през 1963 г.(Дидие Бранделет / Гама-Рафо чрез Гети Имиджис)

И преместете границите, които направиха. През 1962 г. Кусто построява Conshelf One - стоманена конструкция с форма на барабан с размерите на транспортен контейнер, окачен на 33 фута под водата край бреговете на Марсилия. Заедно с Джордж Ф. Бонд, бащата на гмуркането за насищане, Кусто продължава да строи още две подводни станции.

Conshelf Two беше подводното село с формата на морска звезда, което служи като фон за Свят без слънце . Построен през 1963 г., той е разположен Шааб Руми - където инкрустираните от корали клетки на акулата на Кусто са създали водолазна мека - докато в по-малка и по-дълбока каюта са настанени двама акванавти за една седмица на 100 фута. Две години по-късно се ражда Conshelf Three. Приличайки на черно-жълта карирана диско топка, станцията осигури шест водолази, включително сина на Кусто Филип, самодостатъчна среда, на 330 фута под Средиземно море.

конфелс III.jpg

Приличайки на черно-жълта карирана диско топка, Conshelf III осигури на шест водолази самодостатъчна среда на 330 фута под Средиземно море.(Обществото на Кусто)

Станциите Conshelf предизвикаха вълна от подводно строителство. От Балтийско море до Мексиканския залив еднопосочните подводни местообитания поникнаха като гъби. Между 1964 и 1969 г. SeaLab I, II и III на американския флот се спуска на все по-големи и по-големи дълбочини - съответно 193 фута, 203 фута и 600 фута - докато трагичната смърт на акванавт сложи край на Sealab III. През 1968 г. Helgoland - построен от германската компания Dräger - се превръща в първата подводна лаборатория, построена за студени води и сурови морски условия (използва се в Балтийско море, Северно море и в Мейнския залив). И през 1969 и 1970 г. НАСА се обединява с флота и Министерството на вътрешните работи, за да стартира Tektite I и II - първата национално спонсорирана програма учени в морето. Разположено на дълбочина 50 фута в залива Велики Ламешур на американските Вирджински острови и построено от General Electric, местообитанието Tektite е съставено от два 20-футови силоза, свързани с водонепропусклив тунел и осеяни с куполовидни прозорци.

NEEMO.jpg

Мисията на НАСА за екстремна околна среда (NEEMO) 21 започна на 21 юли 2016 г., когато международен екипаж от акванавти се плисна до подводната база на рифа Водолей, на 62 фута под повърхността на Атлантическия океан.(НАСА)

В крайна сметка Tektite е изваден от водата, но интересът на НАСА към подводните структури продължава и до днес. Създадена да симулира живота на борда на МКС и да тества нови концепции за бъдещи междупланетни мисии, експедиционната мисия на НАСА (NEEMO) изпраща групи астронавти, инженери и учени да живеят в базата за рифове на Аквариус на Кий Ларго. В тази екстремна среда, където мобилността е ограничена до ограничено пространство и водата осигурява почти нулево гравитационно изживяване, на астронавтите се предоставя убедителен аналог за изследване на космоса.

В пика на дълбоководните проучвания, Фабиен изчислява, че има 20 наистина обитаеми подводни структури. Днес Водолей остава единствената действаща подводна изследователска станция в света - горд оцелял, който е продължил 34 години, когато е построен до пет. „След 70-те години изследванията на океаните не са се развили по начин, по който се изследват космосите“, казва Фабиен. С Протеус той се надява да измести обществения интерес обратно към океана - и не е единственият, който се стреми да го направи.

SeaOrbiter-1 © J. Rougerie Architectes Associes.jpg

Построен за плаване по океаните, SeaOrbiter е проектиран - след морски кон - да плава вертикално и да се носи с океанските течения.(Rougerie Architectes Associes)

Френският архитект Жак Ружери е посветил цялата си кариера на изграждането на подводни съоръжения, цитирайки Жак Кусто като тласък за стремежа му към архитектура и океанография. От 2009 г. фондацията му е домакин ежегодно състезания за млади архитекти да проектират подводни и космически местообитания. Ружери вярва, че нашето бъдеще е в синята икономика или това, което Световната банка определя като устойчиво използване на океанските ресурси за икономически растеж, подобрен поминък и работни места, като същевременно запазва здравето на океанската екосистема. Но първо, казва той, имаме нужда от синьо общество. Трябва да мотивираме младото поколение, казва той. Трябва да им внушим тази страст. Те трябва да се чувстват замесени. За целта ни трябват поддържащи платформи, силни символи като Протей или неговото собствено предложение, SeaOrbiter .

Ружери е проектирал десетки подводни местообитания, четири от които са построени. Първият му беше Галатея , 56-тонен полумобилен хабитат, стартиран през 1977 г., край бреговете на Япония. До Галатея, обяснява архитектът, повечето предишни структури са били построени на морското дъно. Ружери промени курса, като проектира конструкция с променлив баласт, която позволява окачено закотвяне на различни дълбочини (от 30 до 200 фута) и без влияние върху подводната екосистема.

Galathee-1 © J. Rougerie Architectes Associes.jpg

Галате е 56-тонен полумобилен хабитат, стартиран през 1977 г. край бреговете на Япония.(Rougerie Architectes Associes)

По-късните му местообитания са още по-подвижни, което завършва с най-амбициозния му дизайн досега - SeaOrbiter. Построен за плаване по океаните, полупотопяемият кораб е проектиран - след морски кон - да плава вертикално и да се носи с океанските течения.

„Морето е невероятен източник. Поле на надежда за стартиращи компании по целия свят, казва Ружери. Все още не знаем за бездната зона [най-дълбокият слой на океана близо до морското дъно]. Не знаем за хидротермалните отвори. Ние знаем много малко.

Според Национална океанска служба , повече от 80 процента от нашия океан остава „неопределен, ненаблюдаван и неизследван“. Но дори и частите, които са изследвани, не са картографирани в резолюция достатъчно висока, за да открие обекти като останки от самолети или шпила на подводен вулкан. С Протеус Фабиен ще може да картографира околността с радиус от миля и разделителна способност ¼ инча. „Това ни дава наистина, наистина чиста мозайка, която можем да посещаваме редовно, за да показваме промените на годишна и десетилетна база“, казва той.

Фабиен предвижда станцията да обслужва голямо разнообразие от изследвания, от биохимия до фармацевтични продукти и климатични промени. Изучаването на историческите реакции на екосистеми като коралови рифове на минали промени в климата предоставя полезно ръководство. Но тези методи ни стигат досега, казва Брайън Хелмут , професор по морски и екологични науки и публична политика в Североизточния университет. Използвайки комбинация от експериментални подходи, съчетани с наблюдения в природата, можем да използваме разбирането на механизмите, чрез които рифовете се влияят от промените в околната среда, за да прогнозираме бъдещите реакции с много по-фини подробности.

кога за първи път са използвани upc кодове

В Протей Хелмут вижда възможност да изучава непокътнат коралов риф за продължителен период от време и без ограниченията на повърхностното гмуркане. Това би позволило на учените да изследват подводната среда, като станат част от нея, вместо да работят като случайни прислужници, казва той.

Известно е, че едномесечната мисия на Фабиен в базата за рифове на Водолей дава тригодишни проучвания, но има и недостатъци, като липсата на лаборатория на място за изследвания в реално време. Модерните лаборатории на Proteus ще позволят разширени изследвания на място, без влошаване на пробите в процес на транзит, докато неговото пълномащабно устройство за видеопродукция ще осигури непрекъснато предаване на живо за образователни цели. Има безброй учители и ученици, които като мен, израснали в Ню Йорк, нямат лесен достъп до океана, казва Хелмут. Proteus наистина ще промени играта в океанското образование, осигурявайки вътрешна космическа станция, която не само предлага вълнуващи нови възможности на научната общност, но и съживява тази страст към океана, която стартира толкова много хора от моето поколение в кариера в науката и изследванията .

От началото на съвременното изследване на океана океанът се е променил драстично. Огромните отсечки сега са напълно лишени от кислород, което води до мъртви зони, които са в момента четири пъти по-голям отколкото през 1950 г. 'Когато бях тийнейджър, щях да отида във Флорида Кийс и това беше детска площадка с цвят, текстура и движение, казва Фабиен. И сега, сравнително, това е град-призрак.

Подводните местообитания като Proteus или SeaOrbiter могат да помогнат за задълбочаване на нашата култура на изследване и експерименти. Тези подводни лаборатории могат да помогнат за откриването на нови видове, да разберат как климатичните промени влияят на океана и да позволят тестване на зелена енергия, аквакултури и роботизирани изследвания. „Концепцията за робот-човешки екипи е особено убедителна за Proteus, казва Марк Патерсън, професор и асоцииран декан в Североизточния университет, чиито изследвания са фокусирани върху разработването на автономни подводни роботи за гражданска инфраструктура и морско засичане. Този подход на хората, работещи с бързо плуващи, жилави роботи, ще преодолее проблема, който измъчва океанографията от дните на HMS Challenger експедиция: а именно, океанът се променя по-бързо, отколкото сме имали способността да наблюдаваме.

Шестдесет години след като Кусто заснема своите приключения в Червено море, изследването на океана все още не е достигнало пълния си потенциал. Живели сме в лоното на морето, каза Кусто, когато жълтата му чиния за гмуркане се издигна от мрака. Морето ни поглези, но ние направихме само първите стъпки в новото си пространство. По-нататъшни приключения очакват океанавти в света без слънце.





^