Подводный космос

Этот пост будет не совсем про космос, но тоже интересный.

Итак, мы уже с вами ранее выяснили, что Венера — это жесть и жопа. Там страшно жарко и огромное давление на поверхности. Но можно ли как-то её колонизировать?

Вот блин удивительно, но да. Как я уже писал: человек — это такая сволочь, что привыкает буквально ко всему. И если к температуре в 470 градусов Цельсия эта скотина привыкнуть пока не может, то давление людям внезапно допизды.

В чем вообще проблема давления?

Обыватель может сказать, что давление — оно давит и всё раздавливает. Но дайверы тут посмеются над обывателем. Давление, безусловно, давит, но этот факт совсем не мешает всевозможным и многочисленным тварям жить в морях на глубине в несколько километров без особых бед.

Да что там твари? Рекорд погружения человека под воду составляет 330 метров. А это, на минуточку, 34 атмосферы давления, потому как каждые 10 метров воды добавляют 1 атмосферу примерно.

Нихуя себе, да? Это же треть от венерианского сумасшедшего давления! Но на то он и рекорд, такие трюки доступны лишь единицам на этом свете, очень ненадолго, после длительных тренировок и специальной подготовки перед погружением, а также при длительной процедуре всплытия.

Проблема давления не в самом давлении, а в изменении парциального давления газов и их растворимости в жидкостях. Воздух, которым мы дышим, это смесь из кислорода и азота, ну и СО2, который мы выдыхаем (и которым пердят автомобили и заводы вокруг нас). Это разные газы, и их пропорция в воздушной смеси обусловлена общим давлением атмосферы. Сжимаются эти газы по-разному, а потому при изменении давления один газ начинает вытеснять другой. И их процентное соотношение в смеси меняется.

При падении давления (например, при подъеме в горы) азот вытесняет кислород. Поэтому высоко в горах нечем дышать, начинается кислородное голодание и горная болезнь.

При росте давления кислород вытесняет азот, а потому возникает кислородное отравление. Гемоглобин в альвеолах наших лёгких реагирует с определенным количеством молекул кислорода. При повышении давления этих молекул становится больше в этом же объеме, а вот молекул гемоглобина у нас в крови так запросто больше не становится.

Кровь кислородом перенасыщается, гемоглобин переокисляется, в тканях накапливается свободный кислород и возникают всякие нехорошие эффекты вплоть до смерти. Кислородное отравление — это очень опасная штука, и развивается оно стремительно.

Это даже опасней кислородного голодания. Даже 10 минут дыхания чистым кислородом приводит человека в ступор, вызывает рвоту, головокружение и спазмы. Полчаса вызывают конвульсии, потерю сознания и амнезию, а час — кому и последующую слепоту на продолжительный срок. Более пары часов в чистом кислороде подавляют дыхание и вызывают смерть. А по пути ещё могут быть и кровоизлияния. Вот так вот, кислород — охуенно опасный газ вообще-то.

Но у дайверов это не самая главная проблема: они же на глубину опускаются не навсегда. Растворимость газов в жидкостях меняется от перемены давления, а потому в тканях тела сначала начинает накапливаться лишний азот, а потом, при всплытии, он выделяется, образуя пузырьки в крови и вызывая обширный тромбоз. Это называется кессонная болезнь, от неё становятся инвалидами и умирают. Собственно, и сам азот в тканях вызывает азотное отравление. Не так быстро, как кислород, но тоже фатально в итоге.

Но сейчас нас это интересует мало, нас волнует вопрос: а можно ли жить при постоянном (а не переменном) высоком давлении, и как долго?

На самом деле, можно. И, похоже, неограниченное время вообще.

Чем дышать при высоком давлении уже придумали дайверы. Для них разработаны так называемые тримиксы — смеси из трёх газов, где, во-первых, процентное содержание кислорода понижено (не 21%, а например, 10%), чтоб не отравиться. А во-вторых, вредный азот частично заменён нейтральным гелием (и азота не 78%, а например, 40%. Остальные 50% — гелий). Есть, кстати, и полностью кислородно-гелиевые смеси, где азота вообще нету. Они даже лучше тримиксов, просто дороже.

Тут стоит понять одну вещь: люди опускаются на дно морское в батискафах или бороздят просторы морей в подводных лодках, набитых ядерными ракетами. Но при этом внутри батискафа и подводной лодки давление такое же, как и на поверхности воды. То бишь, одна атмосфера (ну, или близко к тому). И пропорции газов такие же, как на поверхности.

Даже когда Жак Пикар (это такой охуевший француз в батискафе, и сынуля его Бертран — такой же охуевший, но на аэростате), а после него Джеймс Кемерон (это кент Путина, снявший Титаник) ныряли в Мариинскую впадину, где, вот так между прочим 1072 атмосферы давление, и Венера судорожно сосёт, внутри их аппаратов давление воздуха сильно не повышалось.

Акванавта (или моряка-подводника) в этих случаях защищает крепкий и толстый корпус корабля. Если посмотреть фильм Кемерона про погружение в самое глубокое дупло Земли, то батискаф его представляет из себя просто очень-очень толстую бочку, в которую практически впритык запихнут сам Кемерон и крепко-накрепко закручен там здоровенными болтами, чтоб не дай бог не прорвало. Если прорвёт, смерть будет моментальной и неизбежной. Струйка соленой водички под давлением в тыщу атмосфер разрежет нахер и Кемерона, и его бочку, а давление размажет Кемерона в тушёнку за доли секунд.

Самые большие такие бочки называются атомными подводными крейсерами, но и они ниже 500 метров не опускаются, ибо раздавит. Делать такие бочки большими очень дорого. И весят они дохрена. И если спустить тяжеленную бочку на глубину легко — она сама утонет, чо — то вытащить ее обратно из пучины — это ещё гору дорогущей машинерии надо городить.

Но главное: из такой бочки на глубине так запросто не вылезти, чтоб потусить на дне морском. Для этого надо придумать какой-то барокамерный шлюз далеко не самой банальной конструкции. И тоже очень тяжелый, большой и дорогущий. И акванавтам в этом шлюзе придётся очень долго тусить при возвращении на борт.

Собственно, чего я вам рассказываю. Трагедия «Курска» тому печальный монумент. Вытащить моряков из этой подводной могилы было практически невозможно. Как бы ни пиздели федеральные телеканалы в то время.

Конечно, лучше бы сделать одинаковое давление и внутри, и снаружи. Тогда силы уравновесятся, и бочку можно будет сделать хоть в миллиметр толщиной. Ну а что, давление же одинаковое, так-то похер. И выходить из неё наружу тоже будет совсем легко. Да и возвращаться обратно без проблем и без долгой рекомпрессии.

А теперь перенесёмся в далекий 1962 год.

Безусловно, это была прекрасная романтическая эпоха самого начала покорения космоса. Весь мир пребывал в диком ахуе и воодушевлении от покорения ближнего космического пространства человеком. Сначала это был полёт Гагарина, а после — Джона Гленна. После полёта Гленна даже самые гнилые скептики, не верившие в подвиг Юрия Алексеевича и считавшие это фейком Советов, вынуждены были признать, что космос людям покоряется.

Хотя до того было много кукареканий, мол, невесомость убьёт человека в считанные минуты, а потому Советы пиздят. Как позже доказал наш отважный Геннадий Падалка, невесомость не убивает и за 878 суток.

И пока все мечтания мира в 1962 году были устремлены в космос, на Земле, а вернее — под водой — тоже случилось поистине эпохальное событие. Которое, к сожалению, было не очень-то замечено на фоне космической гонки.

Компания Шелл — знаете такую? Это одна из самых технологичных нефтяных компаний, потому как занимается бурением на морском дне. Нет, первая нефтяная платформа в мире была построена не компанией Шелл (а Супериор Оил на побережье около Луизианы). Более того, Шелл не является лидером по нефтедобычи со дна, но именно Шелл в этой теме входит в тройку технологических лидеров и создателей отраслевых стандартов.

Нефтяная платформа — это здоровенная и очень сложная хуевина, которая стоит миллиарды долларов (0.5-3 миллиарда в основном, если быть точным, хотя есть и более мелкие и дешёвые), не как авианосец, но в той же ценовой категории. Установка нефтяной платформы на месторождение требует очень много человеко-часов подводных работ. Но работать на дне долго водолаз не может.

Там холодно, темно и мутно порой, да и водолазный костюм не очень-то и удобен. Но главное, водолаз тратит кучу времени на всплытие. Чем дольше он тусит на глубине, тем дольше ему всплывать. Иначе — кессонка.

Например, в 2012 году около берегов Нигерии перевернулся и затонул буксир (который, кстати, тащил нефтяную платформу). 11 членов команды спаслись, а вот 12-й оказался в ловушке в камбузе и ушёл на дно на глубину в 30 метров. И сидел там в воздушном пузыре три дня. В итоге он выжил, его спасли. Но поднимать его с тридцатиметровой глубины пришлось целых 44 часа, а потом ещё и в барокамере держали 6 часов. Иначе бы он просто погиб от всплытия.

То есть, работа водолазов — это очень сложно, очень медленно и поэтому очень-очень дорого. И сами водолазы, не будь дураки, за копейки работать чот не хотят (да потому что жизнью рискуют постоянно так-то), так и работать могу фактически пару часов в сутки, потому как потом пол-рабочего дня всплывать. Да и пока неспешно и прерывисто на дне работают водолазы, охуенная куча дорогих зафрахтованных судов тусит на поверхности без дела, а их не менее дорогая команда пинает балду, но зарплату требует.

Какая мысль приходит на ум сразу же? Конечно — а давайте они всплывать не будут вообще, пока не доделают работу? Давайте сделаем для них подводные вагончики-бытовки, где они будут отдыхать, а потом снова на работу. И без всякого всплытия и декомпрессий!

Не, идея реально здравая. И на круг действительно получится огромная экономия. Тем более, что работ на дне всё больше и больше. И это не только добыча нефти и газа, но и строительство мега-мостов, тоннелей под проливами, прокладка коммуникаций, да и мало ли что ещё?

Загнать банду водолазов на дно на пару недель представляется более выгодным на круг, чем дрочить их туда-сюда пару месяцев. А ведь можно туда же прям на дно загнать ещё кучу всякой техники. А может быть вообще не делать надводные нефтяные и газовые платформы, а сделать целиком подводные?

Ну а что, будут бурильщики и нефтяники там тусить на дне вахтами по паре месяцев, ебашить дóбычу, а если чего сломается (как в Мексиканском заливе в 2010 году), то всё вот тут рядом, перед глазами и под рукой. Удобно же? Канеш!

А потому компания Шелл обратилась к самому топовому подводнику и морскомуЭлону Маску тех времен с этим проектом — к Жак-Иву Кусто.

Надо отметить, что Жак-Ив Кусто вообще придумал акваланг и дайвинг как таковой. Были, конечно, и до него водолазы, но то всё была хуйня и несерьезный детский сад. Кусто, как истинный стартапер, сделал эту отрасль заново с нуля. И всё, чем сейчас пользуются дайверы — это творчество Кусто, вот прям от начала и до конца. Плюс, доработки его последователей.

Кусто любил море и подводный мир, пожалуй, сильнее всех людей мира, живших и до, и после него на этой планете, а потому на вопрос шелловского манагера «а можно ли сделать бытовку для водолазов на дне», сразу без базара достал десять пачек документации на подводные долговременные станции из заднего кармана штанов и лукаво спросил: «Где ж вы бляць, ребята, столько времени прохлаждались?» Кусто считал подводный мир куда более интересным и экономически перспективным, чем космос, а потому всё придумал и разработал в деталях ещё пять лет назад.

Манагеры Шелла обрадовались, отсыпали Кусто бабла, и вот — уже осенью 1962 года Кусто сварганил первую долговременную подводную станцию «ConShelf-1», похожую на обычную цистерну из-под молока (2.5 метра диаметр и 5 метров длина), и опустил её на глубину в 10 метров около Марселя. Да и не просто так опустил, а взял туда с собой своих коллег Альберта Фалько и Клода Уэсли. И они протуситли там неделю, дыша обычным воздухом. Но не просто так тусили, а ещё и плавали вне станции по пять часов в день, симулируя подводные работы.

Да, 10 метров — это всего плюс одна атмосфера, но это же было только начало! Скажу вам по секрету: даже на 10 метрах под водой шибко долго не протусишь, и даже при всплытии с 10 метров можно словить кессонку, ващета. И занехуй.

В Шелл были охренительно довольны, а потому тут же загнали Кусто на карту ещё бабла с комментарием «We need to go deeper». И Кусто пошёл deeper…

Для начала он решил собрать что-то папижже обычной цистерны из-под молока и запилил станцию “ConShelf-2” на глубине в 11 метров. Это уже была не просто бочка, а целая станция, состоящая из четырёх отдельных модулей, состыкованных между собой прям на дне.

Там был пятикомнатный центральный модуль «Звезда», с фотолабораторией, кухней, сортиром, душевой кабиной, складом и четырьмя спальными местами. Гараж для батискафа «Дениза», на котором можно было гонять на глубину до 300 метров. Мокрый склад без воздушного пузыря для хранения подводных скутеров и прочего оборудования, а также специальный модуль «Ракета» для тестирования тримиксовых смесей. Этот модуль располагался отдельно на глубине в 30 метров.

Да, дыхательных смесей тогда ещё толком не было, их тоже придумала команда Кусто вообще-то. И накачав в «Ракету» гелиевого тримикса, он засунул туда двух человек аж на неделю им дышать. И нормально, кстати. Ничего страшного не случилось, эксперимент закончился успешно.

На станции постоянно проживало 6 человек и один попугай. Жили они там целый месяц и совершенно не тужили: плавали вокруг станции, фотали рыбок, даже ловили их и жрали, отгоняли акул, играли в шахматы, слушали радио и загорали в солярии, чтоб восполнить потерю витамина Д.

Станция была собрана на дне всего пятью водолазами за двое суток, требовала всего одного небольшого судна снабжения, которое поставляло на дно электричество и кислород, и вообще оказалась и относительно недорогой в строительстве, и дешевой в эксплуатации. А самое главное, даже за месяц сидения под водой работоспособность экипажа не упала, они совершали такие же регулярные выходы из станции по 5 часов в сутки, совершили несколько погружений на батискафе до 300 метров глубины и вообще в целом жили там вполне себе отлично.

Выяснились некоторые интересные детали: например, раны на теле при повышенном давлении заживали буквально за считанные часы. Нет, никто из команды подводников серьезных ран не получил, но неизбежные при работе царапины и порезы исчезали бесследно буквально на следующее утро.

У людей перестали расти волосы и ногти. Этому явлению до сих пор нет исчерпывающего объяснения, но за месяц при давлении в две атмосферы никто из команды не брился и не стригся.

Ну и третье: табак при двух атмосферах тлеет намного быстрее. Это как раз неудивительно: плотность молекул кислорода выше в том же объеме, как я уже говорил. И реакция окисления идёт быстрее. Да, на станции «ConShelf-2» разрешалось курить, никаких проблем с этим не было из-за классной системы вентиляции за авторством самого Кусто (в отличие от многих современных дайверов, Жак-Ив Кусто очень много курил, как тот паровоз, и без трубки жить не мог). Вообще, жилось там довольно привольно и комфортно, со жрачкой всё было ок (только табака пришлось дополнительно засылать), психологических сложностей тоже не было, команда бодро провела этот месяц и даже в целом была готова протусить там дольше.

Более того, в команде не было каких-то прям супертренированных спецов, типа как в отрядах космонавтов. Нет, у всех был опыт погружений, но ни один из членов команды не был профессиональным водолазом. У них были вполне земные профессии: биолог, инженер, спортивный тренер, учительница, повар и таможенник.

То есть, тусить месяц на дне при повышенном давлении может в принципе любой здоровый человек после непродолжительного тренинга по техническим вопросам.

Компания Шелл была очень довольна и требовала ещё! Кусто сказал: «Абаждите! Мы сделаем щас вообще нечто охуенное, но на тримиксе», и ушёл считать и чертить на два года. Ну, а попутно смонтировал фильм об этой эпопее под названием «Мир без Солнца», и даже получил Оскар. Фильм действительно заебись, рекомендую.

В итоге Кусто вернулся в проектом автономного подводного купола «ConShelf-3», который был рассчитан на глубину в 100 метров. А это уже плюс 10 атмосфер, на минуточку!

Станция была хоть и не совсем прям автономна, но реально похожа на космическую. Атмосфера была тримиксовой, содержала всего 3% кислорода и регенерировалась в закрытом цикле!

Специальные фильтры ее очищали, а инновационная криогенная установка вымораживала и удаляла все примеси и отходы (подобный техпроцесс используется на МКС сейчас).

Электроэнергией станция снабжалась всё так же извне, но имела аккумуляторы для автономной работы в течение суток на случай обрыва кабеля (ну, сто метров глубина, как ни крути). Вода и пища хранились в специальных отсеках, их возобновление с поверхности не предусматривалось.

Сама конструкция представляла собой пятиметровую усеченную сферу на четырёх посадочных ногах, разделённую внутри на два этажа. В миссии участвовали четыре акванавта, она продлилась три недели вместо запланированного месяца и закончилась, потому что запасы пищи и воды подошли к концу раньше запланированного срока.

Оказалось, что при давлении в 10 атмосфер в тримиксовом воздухе обмен веществ идёт иначе, а потому пищи и воды людям требуется больше, чем обычно, примерно вдвое.

Сначала акванавты придерживались строгого графика приема пищи, но начали страдать от постоянного чувства голода. Потом решили выйти на комфортный дневной рацион, чтоб замерить и его размер, и влияние повышенного рациона на организм. Никаких заметных изменений (например, набора веса или жировых отложений) у них не возникло. После вернулись к плановому режиму питания, чтоб растянуть запас подольше, но в конце третьей недели рационы подошли к концу и они приняли решение всплывать.

Подъем с глубины в 100 метров после 22 дней на дне занял 84 часа. Кусто потом говорил, что можно было подняться и быстрее за счёт комбинирования дыхательных смесей, но решили не рисковать.

Миссия закончилась триумфом: 22 дня при давлении в 11 атмосфер — это до сих пор непревзойденный мировой рекорд. Рекорд пребывания под водой при просто повышенном давлении (это 30 дней для прошлой станции ConShelf-2) был побит внуком Жак-Ива Кусто — Фабьеном Кусто — в 2014 году на подводной лаборатории Аквариус. Он прожил на глубине в 19 метров (3 атмосферы) в течение 31 дня.

Ну, и что же дальше? А дальше проект подводных городов Кусто был закрыт по причине прекращения финансирования со стороны компании Шелл...

Дело в том, что как раз в шестидесятые годы в мире набрало обороты могучее экологическое движение, и Жак-Ив Кусто, как популяризатор подводного мира и поборник ответственного отношения к экосистемам, стал одной из икон этого тренда. Сначала заочно, а после и в качестве активного участника. Ну, а ещё и характер у Кусто был достаточно гадкий. Как и многие известные люди, он был крайне непрост в общении. Давайте честно: он был мудак.

Естественно, крупные нефтяные компании были одной из основных мишеней критики зелёных. А потому пиарщики Шелл порекомендовали разорвать все отношения с Кусто. Да и сам Жак-Ив очень сильно охладел к таким партнерам, потому как в принципе любил посылать людей нахуй по поводу и без. Вылилось это всё во взаимные обвинения и скандалы, проект подводных городов стараниями пиар-отдела Шелл был предан забвению в прессе, а переговоры с новыми спонсорами были сорваны.

Но измазать в говне трижды оскароносного изобретателя акваланга было сложно, и в итоге все остались при своих: Шелл начала разработку подводных роботов, а Жак-Ив основал экологическое «Общество Кусто» и продолжил бороздить океаны на своём «Калипсо», снимая охуенные фильмы.

Однако история глубоководных научных станций постоянного обитания на этом не закончилась. В данный момент в мире их работает целых четыре штуки, и даже у НАСА есть глубоководный проект NEEMO.

Так что жить при высоком давлении человек может и, похоже, долгий, если не неограниченный срок. 22 дня при 11 атмосферах — это, конечно, не 878 суток Падалки в невесомости, но в целом вполне доказательство этой принципиальной возможности.

Так что, я уверен, мы увидим в будущем подводные города. Или хотя бы строительные городки. А спустить человека на поверхность Венеры? Да бляць, а почему бы и нет?

Осталось лишь что-то сделать с 470 градусами Цельсия.