Глубина

В книге использованы фотоматериалы из архива Лаборатории научной эксплуатации глубоководных обитаемых аппаратов Института океанологии имени П. П. Ширшова Российской академии наук

Перевод предисловия Джеймса Кэмерона – Алёна Артамонова

© Сагалевич А. М., 2017

© Кэмерон Джеймс, предисловие, 2017

© ООО «Издательство «Яуза», 2017

© ООО «Издательство «Якорь», 2017

Предисловие Джеймса Кэмерона

Стоит погрузиться на сто метров от поверхности океана, и солнечный свет постепенно меркнет до темной синевы, которая сменяется кромешной тьмой. Когда вы погружаетесь еще глубже, эта темнота становится всеобъемлющей, солнечный свет никогда не проникает сюда. Погрузитесь на самое дно, на пять или шесть километров в глубину, и давление возрастает до тонн на квадратный дюйм. Эти глубины принадлежат к числу наиболее недоступных пространств, известных человечеству, их можно достичь лишь с помощью небольшого числа управляемых аппаратов. В мире существуют только восемь пилотируемых подводных аппаратов, способных достигать глубины 6000 метров, и эта книга – история двух из них, подводных аппаратов-близнецов «Мир». Также это летопись жизни человека, которого можно справедливо назвать отцом «Миров», доктора технических наук Анатолия Михайловича Сагалевича, и его непревзойденной команды океанских исследователей.

В машинах заключены души их создателей, и это утверждение особенно справедливо для «Миров». Эти аппараты – физическое воплощение мечты Анатолия Сагалевича об исследованиях океанских глубин; мечты, созданной из стали, гидравлики, компьютеров и синтактической пены. В середине 1980-х годов, управляя гораздо более скромным подводным аппаратом «Пайсис», он мечтал о машинах, обладающих достаточной мощностью, чтобы бросить вызов океанским глубинам в 6000 метров, что сделало бы доступными для изучения 98 % океанского дна. Не просто мечтая о таком аппарате, он участвовал в проектировании «Миров», воплотив свою мечту в реальность. По счастливому стечению обстоятельств Институт океанологии имени П. П. Ширшова, в котором работает Анатолий Сагалевич, построил два таких аппарата вместо одного, и «Миры» имеют возможность погружаться в тандеме с одной плавучей базы. Они, вне всякого сомнения, самый мощный инструмент для глубоководных океанских исследований из когда-либо созданных.

С начала эксплуатации «Миров» в 1987 году Анатолий Сагалевич руководил экспедициями этих аппаратов во всех океанах. Как главный пилот и начальник экспедиции, он жил жизнью науки, открытий и приключений, ставшей поистине легендарной. На протяжении двух десятилетий его научная команда собирала данные, образцы и изображения из самых поразительных географических и биологически активных мест на планете. Их работа – это захватывающая история испытаний и открытий.

Безусловно, большие успехи в области океанологии были достигнуты и в других научных центрах, но никогда один и тот же человек не участвовал в проектировании и пилотировании аппаратов, не руководил своей командой с такой мудростью и энергией, достигая ошеломляющих результатов. Однако Анатолий всегда отмечает, что его достижения – это успех всей команды, и мой четвертьвековой опыт общения с командой «Миров» подтверждает, что это действительно выдающаяся группа инженеров, техников и ученых.

Мне повезло войти в это небольшое научное сообщество в 1992 году, когда я встретил Анатолия в Москве в Институте океанологии имени П. П. Ширшова, откуда мы вместе вылетели в Калининград, чтобы посетить судно «Академик Мстислав Келдыш», плавучую базу «Миров». Это впечатляющий корабль, самое большое исследовательское судно в мире – огромный плавучий город. Мог ли я тогда думать, что он станет моим домом на те девять месяцев, которые я проведу в море в семи экспедициях на протяжении десяти лет? Когда меня представили дружной семье русских моряков и техников, составлявших команду «Келдыша», я и не подозревал, сколь важной частью моей жизни они станут. Я встретил Женю Черняева, главного инженера команды «Миров», пилота подводных аппаратов, с которым мне предстояло принимать участие во многих погружениях. Там были также Сергей, Лев, Гена – рулевой катера «Зодиак», Виктор, Ольга и другие, кто стал мне за эти годы семьей.

Во время поездки в Россию в 1992 году, хотя я и был абсолютным чужаком, они приглашали меня к себе домой, угощали большим количеством водки, мы пели песни, много смеялись. До моего последнего, сорок девятого по счету, погружения на «Мире» в 2005 году все они еще были в команде. Эти люди – сплоченный клан, образовавшийся вокруг «Миров» и абсолютно преданный им.

Я никогда не видел более симбиотических взаимоотношений между людьми и машинами. То, как они готовят подводные аппараты к погружению, спускают на воду и возвращают их на борт «Келдыша», – завораживающее зрелище слаженной командной работы, на фоне которого любая другая команда управляемого подводного аппарата в мире будет выглядеть бледно. С самого первого погружения с ними я чувствовал себя в безопасности, что бы ни преподнес нам океан. Техника может подвести, и зачастую подводит, и океан может быть переменчивым и негостеприимным, но команда «Миров» может справиться с любыми непредвиденными обстоятельствами. Вновь и вновь, на протяжении семи экспедиций, в которых я участвовал вместе с ними, они с успехом выходили из труднейших ситуаций. С каждым новым выходом в море наши цели становились все амбициознее, и каждый раз команда Анатолия Сагалевича подходила к решению этих непростых задач уверенно и изобретательно.

В 1995 году, когда я попросил Анатолия и его команду смонтировать на переднюю часть аппарата «Мир-1» массивную кинокамеру и телеметрический механизм, чтобы снять «Титаник», они и глазом не моргнули, хотя это была самая большая камера из когда-либо погружавшихся на такую глубину. В ходе той экспедиции мы совершили двенадцать погружений, снимая кадры для фильма «Титаник», который будет иметь огромный успех у зрителей и сделает «Миры» всемирно известными.

В 2001 году в канадском порту Сент-Джонс я встречал «Келдыш» с двумя мини-роботами, которые необходимо было смонтировать на «Мирах», более мощными металлогалогенными лампами и цифровой 3D-камерой высокого разрешения еще большего размера, чем та, которую мы использовали в последней экспедиции. Анатолий и Женя потерли лбы, задали несколько вопросов и занялись установкой аппаратуры. В итоге их работы все новое оборудование поместилось на «Миры» и прекрасно функционировало. Ни одна другая команда подводных исследователей в мире не смогла бы создать такие условия и настолько выйти из собственной зоны комфорта, чтобы помочь претворить в жизнь наши безумные идеи. Каким-то непостижимым образом, со своей находчивостью и отношением «все умею – все могу», они смогли, не нарушая своих правил безопасности, дать нам возможность совершать те беспрецедентные операции, которые в дальнейшем зритель увидел на экране в документальном фильме «Призраки бездны».

Во время той экспедиции мы работали на обоих «Мирах» вокруг «Титаника», безопасно координируя свои действия с большим дистанционно управляемым аппаратом «Медуза», который сверху освещал место крушения металлогалогенными лампами мощностью 10 000 ватт. Мы погрузились на место гибели «Титаника» и задействовали два дистанционно управляемых мини-аппарата, управлявшихся из «Миров». Эти маленькие роботы заходили внутрь «Титаника», чтобы изучить его каюты и общественные помещения, передавая по оптиковолоконному кабелю завораживающие кадры с изощренной деревянной резьбой и прочими остатками былого великолепия «Титаника».

В наших последующих экспедициях мы снимали огромный немецкий линкор Второй Мировой войны «Бисмарк», использовали телеуправляемые модули с 3D-камерами, чтобы исследовать гидротермальные источники вдоль Срединно-Атлантического хребта и Восточно-Тихоокеанского поднятия. Анатолий, Женя и я провели сотни часов вместе внутри «Миров», любуясь тем, что имели счастье наблюдать лишь немногие люди на Земле. Они научили меня скрупулезности научного отбора проб и мониторинга, а я делился с ними своими технологиями подводного освещения и подводной съемки. Вместе мы стали не только командой, способной выполнить множество революционных задач, но и друзьями, а затем и семьей. Только преисполнившись глубокого уважения друг к другу, люди могут работать в настолько агрессивной среде на протяжении томительно долгих часов и достигать целей, недоступных ранее. Если для меня это было грандиозное приключение, то для Анатолия и его команды – обычная работа: «Сделать невозможное перед обедом». Я слушал рассказы и видел кадры тех рискованных операций, которые проводила команда Сагалевича во время тех экспедиций, где меня не было рядом с ним. Они описаны в этой книге, и это действительно поразительно видеть впечатляющие результаты их невероятно сложной работы, собранные под одной обложкой.

Эта книга расскажет о работе команды «Миров» с научной и технической стороны, но важнее понять человека, который стоит за всем этим. Анатолий – мой дорогой и глубокоуважаемый друг, не только из-за того, что он сделал, но и из-за того, какой харизматичной личностью он является. На протяжении шестнадцати лет я наблюдал, как он руководит своей небольшой командой, сохраняя ее, несмотря на тяжелые времена, последовавшие за крахом финансирования науки в Советском Союзе, и я видел то восхищение, с которым к нему относятся все его сотрудники. Он руководил свой командой с харизмой и сердцем, со вдумчивой серьезностью, которая могла внезапно переходить в веселое остроумие. Многие часы я провел в его каюте вместе с набившейся в нее половиной команды, пока он пел и играл на гитаре. Его песни – это и традиционная русская «Темная ночь», и песни о море и погружениях на подводных аппаратах, которые он сочинил сам. От одной из них особенно подкатывает ком к горлу, когда Анатолий доходит до строчек: «Сегодня в награду увидишь небо, когда ты откроешь люк». Я думаю об этом каждый раз, когда мы закрываем люк и начинается погружение. Он любит баскетбол, джаз и шутки, мы много смеялись вместе. Мы пережили множество приключений, разделили несколько напряженных моментов на глубине, вместе бросали вызов океану, делая невероятные вещи. Эта связь неразрушима.

Я также был свидетелем его великой страсти к науке и поистине детского удивления, даже после сотен погружений, тем чудесам, которые можно увидеть на глубине. При каждом погружении мы видим вещи, которые редко может наблюдать человек. И во время многих погружений мы являлись первыми представителями человечества, видевшими то, что ранее было никому недоступно.

На протяжении двух лет перед тем, как я снял фильм «Титаник», Анатолий и я много обсуждали то, как мы могли бы использовать «Миры» для съемки документальных кадров на месте кораблекрушения. Однажды, когда я размышлял о том, снимать ли «Титаник» или взяться за какой-нибудь другой сценарий, получил письмо от Анатолия по электронной почте. В его коротком послании была такая строчка: «Иногда в жизни нужно сделать что-то невероятное». Он говорил о своей мотивации, когда размышлял об использовании научных ресурсов, таких как аппараты «Мир», для поддержки голливудского кинопроекта. Нечто, что никто в мире в его положении даже не стал бы обдумывать. Он считал, что это было важно для мира, особенно для молодых людей: увидеть, как на самом деле осуществляются глубоководные океанские исследования, и что наш фильм может зажечь в других такую же страсть, которая горела в нем самом. Но мне показалось, что его слова были о моем решении. Я остановил взгляд на этих словах, как будто они светились изнутри. «Да! – почти закричал я. – Да, важно сделать что-то невероятное!»

Я знал, что «Титаник» будет необычным проектом: и главным испытанием, и главным приключением в моей жизни. И я позвонил главе моей производственной компании и сказал ей, что принял решение: «Мы делаем “Титаник”». И мы сделали этот фильм. И это было захватывающее приключение.

Мог ли я знать тогда, в 1995 году, сколько еще приключений и открытий ждет меня впереди, когда я буду погружаться с Анатолием Сагалевичем и командой «Миров» во время шести последующих экспедиций?!

На страницах этой книги множество деталей, но, по моему мнению, ничтожно мало сказано об уровне сложности задач, с которыми успешно справляется эта небольшая команда. Надеюсь, вы умеете читать между строк, чтобы понять, сколь пугающим могло быть выполнение всех этих операций. От исследования чужеродного мира подводных гидротермальных источников «черные курильщики» до консервации реактора затонувшей атомной подводной лодки «Комсомолец» и изучения исторических кораблекрушений, подобных «Титанику», «Бисмарку», японской подлодке I-52, и исследования взрыва на подводной лодке «Курск» с целью сбора улик для следствия, до погружения под лед Северного полюса на глубину 4261 метр, – команда Анатолия Сагалевича снова и снова создает историю.

Я с нетерпением жду нашего следующего совместного погружения и новых приключений.

Глава первая

Магия глубины

От батисферы до современных глубоководных аппаратов

Двадцатый век заслуженно назван Веком космоса и океана. Именно в минувшем столетии человек сделал прорыв в космос. После первого полета Юрия Гагарина сотни обитаемых космических кораблей посетили ранее неизведанное человеком пространство. Были совершены выходы в открытый космос. Он стал доступен не только профессионалам – космонавтам, ученым, – в космос полетел первый пассажир.

Столь же грандиозный прорыв был сделан в двадцатом веке, особенно в его второй половине, и в изучении Мирового океана, занимающего около 70 % поверхности нашей планеты. Бурное развитие океанологической техники позволило в короткие сроки исследовать колоссальные по площади акватории. Стремясь в глубины океана, человек создавал все более совершенные технические средства, появились подводные обитаемые аппараты, приблизившие его к океанскому дну. Вошло в научный обиход понятие «гидрокосмос». Техническая мысль влекла жаждущее знаний человечество к проникновению все дальше во Вселенную и все глубже в неизведанные океанские просторы.

Первые погружения в глубокий океан были совершены с целью биологических исследований: человека интересовало, есть ли живые организмы на больших глубинах. Но узнать об этом можно было, лишь погрузившись в их естественную среду обитания и увидев все собственными глазами. Содружество американских ученых – биолога Вильяма Биба и инженера Отиса Бартона – привело к созданию батисферы – прообраза современных обитаемых аппаратов. Их батисфера была рассчитана на двух человек и погружалась на тросе, позволяя вести непосредственные визуальные наблюдения за подводными животными в толще воды до глубины 1000 метров и более. В 1934 году Биб и Бартон, погружаясь в районе Бермудских островов, достигли глубины 923 метра, что было абсолютным рекордом для того времени. В 1948 году Бартон опустился в батисфере уже на глубину 1496 метров, остающуюся до сих пор рекордной для обитаемых аппаратов этого класса.

26 октября 1948 года швейцарский ученый и инженер Огюст Пикар и французский биолог Теодор Моно совершили первое глубоководное погружение в автономном обитаемом аппарате. Это был батискаф «FNRS-2», опустившийся на глубину 1515 метров. Названную дату можно считать днем рождения подводных обитаемых аппаратов.

Изобретение батискафов стало настоящей революцией в области глубоководной техники. Несмотря на их крупные размеры и большой вес, человек смог погружаться на большие глубины, не будучи ограничен жесткой связью с поверхностью, свободно передвигаясь в толще воды и вблизи дна. Батискаф «FNRS-2» был сконструирован Огюстом Пикаром по принципу стратостата (еще в 1932 году он на стратостате «FNRS» достиг рекордной для того времени высоты 16,37 километра). Основным конструктивным элементом батискафа служила прочная стальная сфера, которая подвешивалась к огромному металлическому поплавку, заполняемому бензином. В ходе погружения бензин частично замещался водой, благодаря чему аппарат приобретал отрицательную плавучесть. Всплытие батискафа осуществлялось за счет сбрасывания твердого балласта – металлической дроби. Перемещение в горизонтальном направлении обеспечивалось двумя реверсивными электродвигателями, расположенными по бокам бензинового поплавка. Управлял балластной и движительной системами пилот, находившийся внутри обитаемой сферы. Аппарат был снабжен внешним освещением и системой подводной связи. Естественно, ни подводного телевидения, ни подводных фотокамер в то время не существовало.

Батискафы сыграли заметную роль в освоении океанских глубин. В 1954 году аппарат «FNRS-3», имевший расчетную глубину 4000 метров, опустился на 4050. Этот рекорд, установленный французами Ж. Уо и Р. Уильямом, продержался до 1959 года, когда оказался побитым во время погружения батискафа «Триест», созданного тоже Огюстом Пикаром. В «Триесте» была совершена целая серия погружений, завершившихся спуском в Марианскую впадину на глубину 10 916 метров; эту историческую миссию осуществили 23 января 1960 года швейцарский ученый Жак Пикар (сын Огюста Пикара) и американский офицер Дон Уолш. Рекорд «Триеста» остается непревзойденным до сих пор. Почему? Конечно же, в наше время создание глубоководного обитаемого аппарата (ГОА) с рабочей глубиной 11 000 метров не является технической проблемой. Однако строительство такого аппарата требует огромных финансовых затрат, которые должны быть оправданы в процессе последующей эксплуатации.

К сожалению, до сего дня в мире не нашлось ни одной организации или какого-либо мецената, которые захотели бы финансировать научный проект, позволяющий ученым заглянуть в потаенные уголки Мирового океана, в его желоба и впадины.

Если в 50-е годы основной целью большинства погружений было достижение рекордных глубин, то в 60-е, после покорения Марианской впадины, строительство обитаемых аппаратов нацеливалось уже на решение определенных практических или научных задач.

За всю историю глубоководных погружений в океане было создано всего одиннадцать аппаратов с рабочей глубиной 6000 метров и более. Три из них были сконструированы по типу батискафа, т. е. имели стальной поплавок, заполнявшийся легкой жидкостью – бензином, который обеспечивал плавучесть аппарата. Перед каждым погружением в поплавок закачивалось около 200 тонн бензина. Эти аппараты были тяжелыми и громоздкими. Восемь современных аппаратов-шеститысячников, построенных во второй половине 80-х годов и в начале XXI века, отличаются небольшими габаритами и весом, высокой маневренностью, практически полностью компьютеризированы.

Ключевым моментом, ускорившим разработку новой подводной техники, явилась гибель американской атомной подводной лодки «Трешер» в апреле 1963 года. Она затонула на глубине около 2500 метров. В создавшейся ситуации выяснилось, что в качестве единственного технического средства, способного осуществить поиск и обследование затонувшей лодки, пригоден лишь батискаф «Триест». Однако его подготовка и доставка к месту аварии заняла около двух месяцев. После нескольких безрезультатных поисковых погружений батискафу потребовался ремонт, и он был отбуксирован на американскую береговую базу. В дальнейшем появились проблемы с навигационной привязкой «Триеста» в режиме поиска: используемой сейчас навигационной привязки по донным гидроакустическим маякам в то время не существовало. Была применена система маркировки пройденных маршрутов с помощью разноцветных флажков, которые пилоты ставили на дно, используя манипулятор. Возникшие трудности подтолкнули ведущие фирмы США, связанные с подводной техникой, к разработке принципиально новых – малогабаритных и легких – подводных аппаратов, которые можно было бы транспортировать к месту работ на борту судна или самолетом. Главную роль в создании аппаратов нового поколения сыграло изобретение синтактика – твердого, плавучего, выдерживающего давление больших глубин материала, который представляет собой композит из стеклянных микросфер, соединенных пластичной эпоксидной смолой. Внедрение этого материала позволило строить подводные аппараты без громоздкого бензинового поплавка, в несколько раз снизить их вес и в два-три раза уменьшить габариты.

Технический прогресс в создании глубоководных обитаемых аппаратов проиллюстрирован на рисунке, показывающем схематическое устройство трех поколений аппаратов – от батисферы Вильяма Биба до современных глубоководных обитаемых аппаратов.

Судя по опубликованным данным, всего в мире было создано пять батискафов: два из них – «Триест-I» и «Архимед» – рассчитаны на максимальную известную в океане глубину – 11 000 метров, «Триест-II» – на 6000 метров, а «FNRS-2» и «FNRS-3» – на 2000 и 4000 метров соответственно. В течение 15 лет батискафы оставались единственными подводными техническими средствами, которые могли опускаться на 6000 метров и более. В 1984 году в Сан-Диего состоялось прощание с последним из батискафов – «Триестом-II». К этому времени Военно-Морскими силами США уже был подготовлен к эксплуатации шеститысячник современного типа – «Си Клифф»; его создание осуществлялось путем переоборудования старого аппарата с тем же названием: стальная прочная сфера была заменена на титановую и, конечно, заменены многие элементы систем. По существу, был создан новый аппарат.

В 1960–1970-е годы в мире действовало уже несколько десятков обитаемых аппаратов, способных погружаться – в зависимости от намечаемых целей – на глубины от 100 до 4500 метров. Однако эра батискафов к тому времени уже закончилась, а глубоководных аппаратов более высокого класса еще не было. Между тем в 80-е годы назрела потребность в обитаемых аппаратах с рабочей глубиной 6000 метров. В этих пределах находится около 98 % глубин океанского дна, и лишь 2 % составляют зоны океанических желобов и впадин. Поэтому создание аппаратов с рабочей глубиной 6000 метров позволяло решать большинство научных задач, в том числе исследовать открытые на дне океанов гидротермальные поля. Такие аппараты могли быть использованы и для прикладных целей – обследования и видеофотосъемки лежащих на дне объектов, подъема потерянных приборов, поисковых операций и т. д. Этими насущными потребностями и было обусловлено появление в 80-е годы пяти современных обитаемых аппаратов с рабочей глубиной 6000 метров.

Общая картина создания в мире подводных обитаемых аппаратов за период 1948–2012 годов отражена в таблице 1. Более чем из ста пятидесяти аппаратов лишь восемь были предназначены для погружения на 6000 метров и глубже.

Таблица 1. Глубоководные обитаемые аппараты, созданные в мире в 1948–2012 годах

В таблице 2 приведены самые глубоководные обитаемые аппараты: три из них построены по принципу батискафа в 50–60-е годы, пять – это современные ГОА, построенные в 80-е годы, аппарат «Яолонг» появился в 2012 году в Китае, а «Дипси Челленджер» – в 2012 году в Австралии.