Вы знали, что на глубине до 1500 м в океане живут гигантские медузы диаметром до 75 см? Могли ли представить себе, что в природе существует рыба с прозрачной головой, внутри которой, подобно антенне авиационного радара, вращаются большие бочкообразные глаза? Увидеть этих и многих других диковинных существ люди смогли благодаря уникальным машинам Исследовательского института океанариума Монтерей Бэй (MBARI).
Малоротая макропинна — рыба, которая высматривает добычу через свой прозрачный лоб. Обитает в прохладных водах Северного-Ледовитого и Тихого океана, на глубине свыше 500 метров
Институт MBARI располагается в местечке Мосс-Ландинг, где берет начало 150-километровый подводный каньон залива Монтерей, глубина которого в некоторых точках достигает 3600 м. Естественная глубоководная «лаборатория», отличающаяся невероятным биологическим разнообразием, находится всего в нескольких часах хода от института.
MBARI по праву считается пионером в разработке и использовании подводных роботов. Глубоководные машины делятся на два класса: роботы с дистанционным управлением (ROV) и автономные подводные аппараты (AUV).
Пример дистанционно управляемого робота — аппарат последнего поколения ROV Doc Ricketts, изготовленный по заказу MBARI крупным производителем промышленного оборудования SMD. Преимущество дистанционно управляемых аппаратов заключается в постоянном контроле над ситуацией: робот, даже находясь на большой глубине, постоянно поддерживает связь с командным пунктом на судне по проводам. Такие машины могут совершать деликатные операции, такие как поиск и даже отлов редких видов морских животных, сборка научного оборудования на океаническом дне, детальная фото- и видеосъемка.
ROV Doc Ricketts
ROV Doc Ricketts представляет собой прямоугольную машину длиной более 3,5 м и массой около 5 т. Его электрический двигатель вырабатывает мощность 75 л.с., которая передается нескольким пропеллерам с помощью гидравлической трансмиссии. Гидравлика позволяет добиться максимального крутящего момента при очень точном управлении тягой. Пропеллеры развивают максимальную тягу в 650 кг, а предельная глубина погружения для ROV составляет 4000 м.
Робот постоянно совершенствуется, обрастая новыми инструментами. Операторы в реальном времени наблюдают картинку с нескольких HDTV-камер и получают телеметрическую информацию по оптоволоконному кабелю. Почти все камеры управляются по наклону и увеличению.
Два манипулятора с хирургической точностью выполняют приказы операторов, а многочисленные приборы для отбора проб позволяют деликатно исследовать донные породы, воду, микроскопические организмы и морских животных. Специальная барокамера помогает доставлять на поверхность живых глубоководных обитателей.
Дистанционно управляемые роботы — это прецизионные инструменты для работы на больших глубинах. Однако они имеют ряд серьезных ограничений: робот требует постоянного присутствия домашнего судна и действия команды операторов, поэтому миссии с участием ROV не могут длиться более суток. В продолжительных исследованиях ученым помогают автономные подводные аппараты (AUV).
Суперсовременный аппарат Tethys напоминает торпеду длиной 2,3 м и диаметром всего 30 см. Эта машина способна без участия человека патрулировать заданные районы и глубины океана, собирая необходимую информацию. Tethys может измерять физические характеристики воды, обнаруживать хлорофилл микроскопических водорослей, измерять концентрацию мельчайших частиц и взвесей, составлять карту морского дна и фотографировать окружающую обстановку.
Инженеры MBARI проводят испытания автономного подводного аппарата Tethys в тестовом бассейне. Наблюдать за аппаратом можно как с поверхности воды, так и через смотровые окна.
Двигаясь со скоростью 1 м/с, аппарат может преодолеть дистанцию в 1000 км. При минимальной загрузке и скорости 0,5 м/ч дальность увеличивается в несколько раз. Кроме того, встроенный механизм регулирования плавучести позволяет машине зафиксироваться на определенной глубине и просто дрейфовать, повинуясь воле течений. В таком режиме миссии могут продолжаться сколь угодно долго.
Главное преимущество исследовательских «торпед» — их экономическая эффективность. Они помогают избавиться от расходов и на технический персонал, и на эксплуатацию исследовательских судов. Аппараты, разработанные MBARI, относительно просты в использовании и доступны для других научных учреждений и групп.
Ферма морских чудищ
В ноябре 2014 года ученые MBARI впервые наблюдали «морского черта», или глубоководного удильщика, в естественной среде обитания с помощью ROV Doc Ricketts.
Коралловые полипы разновидности Paragorgia arborea вырастают до 2,5 м в высоту. Они питаются, отфильтровывая крошечные микроорганизмы из местных течений. Обитают на глубинах более 200 м, где температура воды лишь на несколько градусов выше ноля.
Это пока не названное животное, предположительно относящееся к отряду голожаберных, было сфотографировано в открытом океане на глубине нескольких сотен метров.
Эта красивая медуза из семейства Colobonema — быстрый и опасный глубоководный хищник. Не быть съеденной ей помогает прозрачное тело и способность отбрасывать одно или несколько щупалец, чтобы отвлечь нападающего.
Apolemia — большая глубоководная сифонофора (колония стрекающих), состоит из тысяч жалящих клеток, формирующих структуру до 30 м длиной. Ее длинный «хвост» подтягивается к пульсирующей «голове» для продвижения сквозь толщу воды.
Этот маленький, но яркий прозрачный кальмар обитает на глубине около 600 м в заливе Монтерей.
Vampyroteuthis infernalis, также известный как «кальмар-вампир», проводит б? льшую часть жизни на глубине 600−900 м, где растворено минимальное количество кислорода и, следовательно, обитает минимум живых организмов.
Длиннорогий саблезуб был сфотографирован на глубине 800 м. Он может неделями дрейфовать в темноте, ожидая добычи. Огромная челюсть и зубы позволяют саблезубу атаковать рыбу или кальмаров, по размерам равных себе.
Хаулиод встречается практически повсеместно, за исключением холодных вод Северного Ледовитого океана. Эти рыбы не велики, вырастая до 35 см. (есть данные, что встречаются экземпляры 60 см. длины), но из-за своего грозного внешнего вида достаточно популярны. Обитают хаулиоды во всех слоях воды, но предпочитают находится на глубинах от 500 до 4000 м.
Идиакант. Наиболее распространен в тропических и умеренных водах Тихого, Атлантического и Индийского океанов. Днем стараются держаться на глубине до 2 км., но с наступлением темноты самки поднимаются близко к поверхности воды в поисках корма.
Малакостеус – название произошло от двух слов: «malakos» означает мягкий, и «остеон» кость. Но общепринятым названием, закрепившимся за рыбой стало «пасть-рыба» из-за ее необычной челюсти. Распространена во всех океанах, за исключением холодных вод Северного Ледовитого и Атлантического. Глубоководная донная рыба небольшого размера 15-24 см. с короткой тупой мордой и большими глазами. Причем глаза расположены на передней части морды, позволяя использовать бинокулярное зрение. Предпочитает находиться на глубине 500 – 1000 м., но возможно и глубже.
Наиболее перспективный вид морских исследований на сегодняшний день — создание сети подводных научных инструментов. Такие сети позволяют вести постоянные наблюдения параметров океана без ограничений по емкости и мощности аккумуляторов, длительности миссии и количеству передаваемой информации. Система MARS, развернутая MBARI в заливе Монтерей, включает в себя 52-километровый подводный кабель, который служит для питания и обмена информацией с «научным узлом», установленным на глубине 891 м. Узел имеет восемь портов для подключения научных инструментов. Однако несколько комплектов оборудования могут подключаться к одному порту последовательно, поэтому реальное количество инструментов, одновременно работающих с узлом, может быть гораздо больше восьми.
