Дорогами подводных открытий
Шрифт:
Ведь уже известно, что рыбы, издающие звуки, хорошо их воспринимают; что так называемых неэлектрических рыб нет совсем, поскольку все рыбы в большей или меньшей степени способны генерировать и воспринимать электрические сигналы; что суммарный электрический сигнал стаи рыб многократно больше сигнала единичной особи и т. д.
Поэтому трудно предугадать, а тем более планировать, какие результаты даст электросвет при наблюдении за рыбами, Не всегда помогает и отсутствие света. Несколько раз исследователи пытались с помощью глубоководной лодки «Триест» посмотреть, из каких же организмов формируется так называемый глубинный рассеивающий слой, присутствие которого отчетливо фиксируется эхолотами. Однако надежды на то, что погружения «Триеста» помогут раскрыть эту тайну, не оправдались: на глубинах, где обычно происходит
Но и эти «примитивные» виды могут уходить от опасности, причем с изрядной скоростью. Американский конструктор подводной фотоаппаратуры Эджертон, которого мы уже упоминали, произвел любопытные вычисления. Зная длительность светового импульса осветительной лампы-вспышки (около 0,003 секунды) и расстояние до фотографируемого объекта (от 2,5 до 10 сантиметров), он по величине трасс на фотопленке, напоминающих хвосты комет, подсчитал скорость движения этих организмов. Она составила от 0,3 до 3,0 метра в секунду. Оказалось, что даже самые крошечные существа в океане были способны ускользать от нарушившего их покой объекта и, подобно юрким рыбам, держаться от него в стороне.
Рыбы имеют боковую линию, настолько чувствительную, что могут ощущать колебания воды, возникающие при движении, питании и даже дыхании других существ.
Сотрудники Полярного научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии много раз спускались под воду в гидростате «Север-1». При погружении гидростата в стаю трески, находящуюся в толще воды, рыбы уходят глубже. Войти в верхнюю часть стаи и видеть треску удавалось лишь на короткое время только при быстром погружении. Исследователи утверждают, что стайное поведение отличается от поведения одиночной рыбы повышенной чуткостью восприятия, быстротой реакции и маневренностью. Наблюдения «Северянки» и другие данные подтвердили это утверждение.
Но неужели подводная лодка, обладая высокой скоростью, все-таки не может догнать и увидеть уходящих от нее рыб или китов? Да, неплохо было бы обладать такой возможностью. Но, во-первых, увеличение скорости лодки будет сопровождаться возрастанием ее физического поля. А во-вторых, лучшие пловцы среди рыб и китов способны двигаться с недостижимой для исследовательских лодок стремительностью. Максимально зафиксированная скорость желтоперого тунца на рывке составляет 16 метров в секунду (около 32 узлов). Американцы, сопоставляя скорость своей подводной лодки «Алюминаут» со скоростью кашалотов и синих китов, пришли к заключению, что преимущество остается за этими животными. Любое из них может уйти от лодки, наибольшая скорость которой не превышает 3,8 узла. Обычная же скорость кашалота около 4 узлов, но в случае опасности он сможет дать и 12 узлов.
Средняя скорость синего кита 10 узлов, при необходимости он может развивать 22 узла.
Как это ни огорчительно, но надо признать, что наблюдатели в подводной лодке никогда не смогут подойти близко и встретиться «лицом к лицу» со многими представителями морской фауны, разве только на экранах гидроакустических приборов. Конечно, не исключено, что обитатели моря сами почему-либо захотят познакомиться с подлодками поближе.
Лодка под водой может светиться и без прожекторов. Вот что удалось выяснить по этому поводу через иллюминаторы «Северянки» во время ее восьмой экспедиции. Лодка находилась на грунте неподвижно. Выключались все светильники и освещение в отсеках. Там, где находился конец стрелы [13] с выключенным светильником, можно было наблюдать очень редкие вспышки с интервалом в 5-10 минут. Стоило лодке начать всплывать, рефлектор светильника и конец стрелы озарялись многочисленными вспышками. Их производили гребневики, медузы и другие более мелкие формы планктона. С увеличением хода лодки свечение усиливалось. Оно сопровождало лодку от грунта до поверхности (это происходило в Мотовском заливе Баренцева моря). Прямо у борта лодки светились организмы, вспышки которых вызывались завихрениями воды либо ударами о борт судна. И в открытом море через верхний иллюминатор можно было видеть прямо-таки движущееся «звездное небо» — так много гребневиков светилось, проносясь над палубой лодки. Тросы, которые поддерживали и ориентировали стрелу, а также натянутый вдоль палубы леер, антенны и другие выступающие части палубы, вызывали завихрения. Поэтому свечение организмов перед верхним иллюминатором было интенсивнее, чем перед бортовыми. Порой оно было настолько сильным, что вспышки у иллюминаторов наблюдались даже при включенных наружных светильниках.
13
Стрела — в данном случае длинная поперечная наружная балка для подвешивания приборов.
Несомненно, что лодка на грунте, когда часть механизмов выключена, обладает меньшим спектром физических полей, чем на ходу. Но «засиживаться» ей нельзя. Долгое пребывание на одном месте может вызвать экологические нарушения в значительном радиусе. Как полагают биологи, применявшие подводный дом «Черномор» в 1968 году, зона влияния дома на животный мир лежала в пределах 20 метров. Чтобы этого не случилось, лодка, по-видимому, через какой-то промежуток времени должна менять место пребывания на грунте.
Проблема «взаимоотношения» подводного исследовательского аппарата со средой и объектом исследования очень сложная и интересная. Здесь она затронута лишь с одной целью — показать ее значимость при оценке эффективности действий исследовательской подводной лодки и необходимость дальнейшей разработки. Примеры брались, главным образом, из практики наблюдений за рыбами, хотя физическое поле лодки влияет не только на них. Причем степень влияния поля и его составляющих зависит не только от восприимчивости окружающей среды, но и от характеристики самой подводной лодки.
Очевидно, обзор всех «за» и «против» применения подводных аппаратов для океанологических и других исследований будет не полным, если не коснуться самого главного критерия эффективности, который сводится в конечном счете к сопоставлению затрат с научной отдачей. Это важно сделать прежде всего потому, что и смысл книги, пожалуй, в том, чтобы представить подводные суда как богатейший и еще, по сути дела, слабо затронутый резерв технических средств исследования Мирового океана, как весьма перспективное дополнение к надводным судам.
Этот критерий, по-видимому, должен выражаться дробным числом, в знаменатель которого выносятся затраты (например, суточные расходы), а в числитель — достигнутый научный эффект. Действительно, чем выше эффект и меньше затраты — тем выше и критерий и эффективность в целом. Поскольку назначением всякого исследовательского средства, в том числе и подводного, является получение научной информации, то результатом его суточной деятельности, то есть эффектом, должна быть какая-то сумма замеров (наблюдений). Но специфика подводных методов исследований состоит в том, что трудность получения информации возрастает с глубиной. Судите сами: исследовать дно на глубине 10 метров легче, чем на 10 километрах. Да и подлодка для такой глубины всего пока одна. Поэтому в числитель нужно добавить сомножитель, выражающий зависимость критерия эффективности от глубины. Он показывает, что ценность информации, полученной с глубины, будет выше и определяется особо.
Но такой критерий справедлив только для неподвижных исследовательских средств. Его можно применить к опущенному на тросе со стоящего на якоре судна прибору; гидростату (не дрейфующему с кораблем); к аппаратуре, устанавливаемой на дне или на якоре; к подводной лодке, совершившей посадку на грунт; даже к неподвижному водолазу — наблюдателю.
Но наблюдения в одной точке или станции не всегда позволяют составить нужную картину, то есть не обладают достаточной информативностью. Выход из этого — или умножение числа станций или использование подвижных носителей аппаратуры и наблюдателей, к которым относятся исследовательские подводные лодки. Тогда в числитель критерия эффективности войдет еще один сомножитель — дальность подводного плавания.