Корабль

Глубины Земли скрывают тайны, которые могут перевернуть устоявшиеся представления о планете. Под относительно тонкой корой, куда люди ступают каждый день, лежит могучая мантия — раскалённый, динамичный слой, формирующий вулканы, землетрясения и поверхность континентов. Но добраться до неё сложнее, чем до космоса: даже самые глубокие шахты не достигают коры и мантии.

Именно для этого было создано Chikyu — самое совершенное исследовательское судно в мире. Это не просто корабль, а гигантская буровая платформа, способная проникнуть туда, куда не доходило ни одно сверло. Его миссия — не только проникнуть к мантии, но и раскрыть секреты землетрясений, найти жизнь в кипящих недрах и расшифровать летопись климата, записанную в слоях океанского дна.

Конструкция и технология

Японское научное судно Chikyū («Земля») представляет собой уникальную плавучую лабораторию Его создание открыло новые возможности для изучения сейсмических процессов, глубинной биологии и строения планеты. Судно в высоту 130 метров с буровой вышкой, что сопоставимо с 43-этажным зданием. Его буровая колонна может проникать на  глубины 10 000 метров, что превышает высоту Эвереста.

Одна из его ключевых технологий — система динамического позиционирования. Она использует подруливающие устройства и GPS, чтобы удерживать судно точно над точкой бурения, даже в условиях сильных течений и волн. Без этой системы бурение на больших глубинах было бы невозможно

Изучение разлома Нанкай: в поисках ключей к землетрясениям

В рамках проекта Nankai Trough Seismogenic Zone Experiment Chikyū было задействовано для изучения разлома Нанкай. Разлом Нанкай — это одна из самых сейсмически активных зон субдукции в мире, где Филиппинская литосферная плита погружается под Евразийскую. Этот регион расположен к югу от Японии. Он известен своими мощными землетрясениями и цунами, которые неоднократно опустошали побережье страны.

Учёные пробурили несколько скважин в этом регионе, установив датчики непосредственно внутри разлома. Эти приборы фиксируют малейшие изменения давления и деформации пород, что позволяет отслеживать накопление напряжений перед землетрясением. В 2018 году Chikyū извлек образцы пород с глубины более 3000 метров ниже морского дна, обнаружив следы древних подземных толчков. Анализ таких данных помогает понять, как часто происходят катастрофические события и можно ли прогнозировать их заранее.

Разлом Нанкай — один из немногих в мире, где можно зафиксировать на ранней стадии следующее крупное землетрясение с высокой точностью. А данные с Chikyū помогает улучшить системы раннего предупреждения.

Открытие жизни в экстремальных условиях

Научное судно не только изучает землетрясения, но и совершает удивительные биологические открытия. Во время бурения в зоне Нанкайского желоба ученые обнаружили уникальные глубинные микроорганизмы, способные выживать в условиях, которые ранее считались абсолютно непригодными для жизни. Эти удивительные формы жизни были извлечены с глубины 2,5 км ниже морского дна, что с учетом толщи воды составляет 6-7 км от поверхности океана — в среде, куда не проникает солнечный свет, а давление и температура достигают экстремальных значений.

Процесс обнаружения этих микроорганизмов требовал особой тщательности и применения передовых технологий. Сначала проводилось бурение с использованием технологии Riser drilling (с буровой колонной) -– оно применяется для стабильного бурения на больших глубинах. Буровая колонна создаёт замкнутую систему циркуляции бурового раствора, что минимизирует загрязнение проб. Чтобы минимизировать контаминацию проб морской водой или буровым раствором, в процессе бурения использовались специальные трассирующие вещества, которые добавлялись в буровой раствор. Это позволяло отслеживать возможное загрязнение.

Извлеченные керны обрабатывались в ламинарных боксах или чистых комнатах на борту Chikyū, чтобы избежать контаминации микроорганизмами с поверхности или из окружающей среды. Для длительного хранения пробы замораживались при –80 °C или хранились в жидком азоте, чтобы сохранить ДНК и РНК микроорганизмов для последующего анализа. В лабораторных условиях образцы подвергались комплексному анализу: генетическое секвенирование позволило идентифицировать ДНК микроорганизмов; электронная микроскопия визуально подтвердила наличие живых клеток; геохимические анализы помогли понять химические реакции, поддерживающие жизнь в таких экстремальных условиях.

Обнаруженные микроорганизмы, относящиеся к археям и бактериям, представляют собой организмы, способные существовать в условиях, смертельных для большинства других форм жизни. Они выживают при температурах до 120°C и давлении, в сотни раз превышающем атмосферное, в полном отсутствии света и в почти полном отсутствии кислорода, а также в условиях очень высокой солёности. Вместо привычного фотосинтеза или использования органического вещества, эти микробы получают энергию через хемосинтез. Механизм хемосинтеза заключается в образовании органических соединений из неорганических за счёт энергии окислительно-восстановительных реакций. Микроорганизмы используют альтернативные источники энергии, такие как метан, сероводород или минералы. Подобные процессы ранее наблюдались в экосистемах гидротермальных источников, но никогда - на таких глубинах в земной коре.

Это открытие имеет фундаментальное значение для науки. Оно не только расширяет представления о пределах жизни на Земле, но и дает новые аргументы в пользу возможности существования жизни на других планетах. Подледные океаны спутников Юпитера и Сатурна — Европы и Энцелада — могут содержать аналогичные экстремальные экосистемы. Кроме того, изучение этих микроорганизмов открывает перспективы для биотехнологий: их уникальные ферменты, устойчивые к экстремальным температурам и давлению, могут найти применение в промышленности, фармацевтике и экологии.

Попытки достичь мантии

Значение мантии для науки трудно переоценить — этот слой составляет около 84% объема Земли, однако до сих пор изучался лишь косвенными методами. Сейсмические волны, анализ вулканических пород и лабораторные эксперименты давали лишь отрывочные сведения. Прямой доступ к мантийному веществу позволит не только точно определить его химический и минеральный состав, но и глубже понять механизмы тектоники плит, природу землетрясений, тепловые процессы в недрах Земли. Особый интерес представляет проверка гипотез о возможной связи гидротермальных процессов на границе коры и мантии с происхождением жизни на нашей планете.

Прежде чем приступить к решающему этапу бурения, ученые провели серию подготовительных работ. В районе Nankai Trough у берегов Японии исследовались зоны субдукции, где одна тектоническая плита погружалась под другую. Не менее важным стал проект IODP Expedition 370, в ходе которого бурильные работы велись в зоне с аномально высоким тепловым потоком — температура здесь достигала 120°C уже на глубине 1,2 км. Эти предварительные исследования позволили отработать ключевые технологии: системы охлаждения, методы стабилизации скважин и методику отбора керновых проб.

Для решающего этапа бурения планируется выбрать район у Гавайских островов, где, по данным исследований, океаническая кора значительно тоньше — предположительно всего 5–6 км по сравнению с 30–50 км на континентах. Такая особенность может быть связана с расположенной под Гавайями горячей точкой, которая, вероятно, разогревает и истончает земную кору.

Этот район считается привлекательным благодаря своей тектонической стабильности, что теоретически снижает риски при проведении будущих работ. Однако ученые предполагают, что могут столкнуться с экстремальными условиями: на глубине около 6 км температура, по расчетам, может превышать 300°C, а при приближении к мантии — достигать 500°C. Пока эти оценки остаются гипотетическими, и реальные параметры станут известны только в процессе бурения, запланированного к 2030 году.

Для преодоления этих сложностей судно Chikyū оснащено уникальными техническими решениями. Буровые трубы изготовлены из специальных сверхпрочных сплавов, способных выдерживать колоссальные нагрузки. В качестве режущего инструмента применяются алмазные долота, устойчивые к высоким температурам и абразивным породам. Особого внимания заслуживает система динамического позиционирования, которая с помощью подруливающих устройств позволяет точно удерживать судно над точкой бурения даже при сильных океанских течениях. Для защиты чувствительного оборудования от перегрева разработаны специальные гидравлические системы охлаждения.

Но, несмотря на все технологические достижения, перед учеными стояли серьезные вызовы. Экстремальные температуры — первое и главное препятствие. Уже на глубине 6 км электроника и датчики работают на пределе своих возможностей из-за нагрева до 300°C. Не менее сложной проблемой является огромное давление, превышающее 1000 атмосфер на глубине 10 км. Это делает породы пластичными и приводит к самопроизвольному закрытию скважины. Риск обрушения стенок требует постоянного применения специальных укрепляющих растворов.

Достижение мантии станет переломным моментом в геологии, сравнимым по значению с выходом в космос. Прямой доступ к мантийному веществу позволит не только подтвердить или опровергнуть существующие теории о строении планеты, но и может привести к фундаментальным открытиям в области тектоники, вулканологии и даже исследований происхождения жизни.

Значение проекта

Одна из ключевых задач проекта — предупреждение природных катастроф, таких как землетрясения и цунами, которые ежегодно уносят тысячи жизней и наносят колоссальный экономический ущерб.

Chikyū также вносит вклад в развитие геоинженерии и поиск новых технологий для устойчивого будущего. Например, судно исследует газогидраты — кристаллические соединения метана и воды, которые могут стать важным источником энергии в будущем. Другое перспективное направление — изучение глубинных пород для безопасного захоронения углекислого газа, что способствует борьбе с изменением климата. Кроме того, данные о свойствах горных пород на больших глубинах могут привести к созданию новых сверхпрочных материалов.

Исследовательское судно Chikyū — это не просто научный проект, а ключевой инструмент для ответа на фундаментальные вопросы о планете. Он помогает человечеству лучше понимать и предупреждать природные катастрофы, искать новые формы жизни, разрабатывать технологии для устойчивого развития и осваивать ресурсы будущего. Этот проект наглядно демонстрирует, как сочетание фундаментальной науки и передовой инженерии открывает новые горизонты в исследовании Земли и Вселенной.

Материал подготовлен волонтёрской редакцией «Мира Кораблей»

Бассейн, черпающий воду прямо из Северного Ледовитого океана?

Атомные реакторы, работающие 7 лет без остановки? Это не фантастика, а реалии новейшего российского ледокола «Урал».

Друзья, нам удалось попасть на атомный ледокол «УРАЛ», и это было нечто!

Мурманский порт встречает нас пронзительным арктическим ветром.

На причале возвышаются два стальных гиганта — легендарный «50 лет Победы» и новейший «Урал». Второй станет нашим домом на ближайший день.

Каждый атомный ледокол – это уникальное творение инженерной мысли.

Но «Урал» выделяется даже среди них.

Это второй серийный универсальный атомный ледокол проекта 22220.

Ранее ввели в эксплуатацию головной универсальный атомный ледокол «Арктика» и первый серийный универсальный атомный ледокол «Сибирь».

Назвать «УРАЛ» просто судном – язык не поворачивается

Это настоящий плавучий город, выросший посреди Арктики, и что самое крутое – построенный целиком в РОССИИ.

Сразу чувствуется размах инженерной мысли!

Нельзя не испытать уважение к людям, которые стоят за такими проектами. Задумайтесь, ведь много ли стран в мире могут похвастаться собственным атомным флотом, способным работать в таких суровых условиях, как на Северном морском пути?

А рядышком с нашим «Уралом» в порту Мурманска красовался его старший товарищ – легендарный «50 лет ПОБЕДЫ».

Вы наверняка о нем слышали – это тот самый огромный, красно-черный красавец, который, представьте себе, возит смельчаков-туристов прямиком на Северный полюс! Кроме него, туда добирается только одно французское судно.

«УРАЛ» – универсальный ледокол. Он может и океанский лёд толщиной до трёх метров крушить, словно орешки щелкает, и при этом спокойно проходить по мелководным устьям сибирских рек.

Вы только представьте размеры этого гиганта: длина – 173,3 метра (это как полтора футбольных поля!), а высота сравнима с высоткой этажей в двадцать.

И всей этой махиной управляет экипаж из 54 человек!

Вот вам и настоящие технологии XXI века!

На капитанском мостике.

И первое, куда мы, конечно же, стремились попасть – это капитанский мостик.

Капитан универсального атомного ледокола "Урал" Сурядов Виктор Андреевич показывает нам навигационное оборудование.

«Видите эти мониторы? — Сурядов указывает на экраны с картами. — Каждая точка здесь может означать разницу между успешным рейсом и серьезными проблемами. Арктика ошибок не прощает».

Капитан рассказывает о работе ледокола без пафоса, деловито. В его словах — уважение к морю и понимание ответственности. Под его командованием «Урал» обеспечивает безопасную проводку судов в акватории Северного морского пути, обеспечивая навигацию.

Поговорили – сразу видно, человек живёт морем и обожает своё дело. Понимаешь, какая огромная ответственность лежит на плечах этих людей, ведущих суда сквозь льды.

В сердце атомного гиганта.

Спускаемся в центральный пост управления реактором.

Здесь царит сосредоточенная тишина.

Инженеры-операторы следят за показателями на мониторах — температура, давление, радиационный фон. Все параметры в норме.

«Реакторы РИТМ-200 могут работать семь лет без перезагрузки топлива, — объясняет старший инженер-механик. — Общий ресурс — 40 лет. Это позволяет ледоколу месяцами работать автономно в Арктике».

Автономность — ключевое слово для понимания того, как устроена жизнь на «Урале».

Ближайший порт может быть за тысячи километров, помощь не придет быстро. Поэтому на борту есть все необходимое для длительных рейсов.

Круглосуточный контроль и высочайшая ответственность – вот что такое работа в ЦПУ.

Жизнь экипажа: быт в экстремальных условиях.

Заглянули мы и в каюты – любопытно же, как устроен быт у тех, кто месяцами в Арктике! У каждого моряка – свой уголок. И телевизор есть, и небольшой холодильник, и душ, конечно.

Согласитесь, когда так надолго уходишь в рейс, такие, казалось бы, мелочи очень важны, чтобы чувствовать себя почти как дома.

Чем удивляет «УРАЛ»: спорт и отдых посреди льдов.

На «Урале» есть то, чего не ждешь увидеть на судне — полноценный спортивный комплекс.

Представляете, на этом ледоколе есть настоящий спортзал, где можно и в футбол погонять, и в волейбол или баскетбол сыграть – разметка под все эти игры имеется.

Вот так, посреди льдов, а у них свои спортивные баталии!

Тренажёрный зал с полным набором оборудования. Поддерживать форму можно даже в самом сердце Арктики!

Сауна – это ли не мечта? После вахты на морозной палубе можно как следует расслабиться в горячей парной.

Финская банька посреди полярных льдов – это почти роскошь!

И главный сюрприз – плавательный бассейн, который заполняется забортной водой. «За один рейс можем плавать в водах Карского моря, моря Лаптевых, Восточно-Сибирского, — улыбается матрос. — География у нас богатая».

Сейчас бассейн пуст — ледокол в порту. Но во время арктических рейсов он становится одним из главных мест отдыха экипажа. Каждый арктический рейс приносит новые «купальные впечатления» от разных северных морей.

Ритм арктической жизни и меню от шеф-повара.

Питание на «УРАЛЕ» – это отдельная тема для восхищения.

Разнообразное, сытное меню рассчитано на длительные рейсы, ведь запасов провизии здесь хватает более чем на полгода.

Когда ледокол работает в Арктике, возможности зайти в магазин и пополнить запасы, сами понимаете, нет.

Экипаж живёт по чёткому расписанию: 4 часа работы, 8 часов отдыха.

Рейсы могут длиться по 4 месяца и дольше – всё зависит от поставленных задач. В это время ледокол становится автономным миром, где есть всё необходимое и для напряжённой работы, и для полноценной жизни.

Северный морской путь.

Разговор с капитаном неизбежно переходит на тему будущего Арктики.

«Без атомных ледоколов Севморпуть невозможен, — говорит капитан. —

Мы обеспечиваем безопасную проводку, вносим свой вклад в развитие Арктики, связываем с материком отдаленные районы страны и способствуем развитию альтернативного маршрута, связывающего Европу и Азию».

Провожая нас на берег, члены экипажа не скрывают гордости за свой ледокол. Это не показная бравада!

Профессиональная гордость людей, которые выбрали сложную важную работу.

Вот таким мы увидели атомный ледокол «Урал».

Условия для экипажа, технологические решения, масштабы – всё это, безусловно, впечатляет. Это наше уверенное присутствие в суровом, но таком важном арктическом регионе.

Друзья, какие чувства у вас вызывают такие вот ледоколы-гиганты?

Спасибо, что разделили с нами это путешествие!

Источник.

Дано: три базовых фобии любого уважающего себя труса
Утверждение: Иди куда страшно
Оправдание: Не хочу
Место испытаний: пространство Музея мирового океана

Есть у меня давняя мечта. Выйти в море на настоящем корабле судне, и чтобы даже берега не было видно. И качка тебя свалила с ног, а ты героически ее победил, засорив все гальюны, и матросы уважительно плевали тебе в след...

Единственное, что меня от этого отделяет это 150 тыщ и страх вот этого самого безбрежного вида на качающейся в такт посудине. Поэтому продолжаю по лайту проходить уровни своих фобий, беру сумку с вещами и иду снимаю каюту на судне.

Да еще каком! Витязь. Корабль-музей. Чего там только в его истории не было. С него измерили максимальную глубину Марианской впадины, открыли каких-то животных, был исследован Курило-Камчатский жёлоб! Последнее я вообще не знаю что это такое, но звучит очень интересно.

И вот на этом внушительном куске истории океанологии можно запросто снять каюту. Стоит вполне себе недорого, учитывая сколько у нас в целом стоит жилье в сезон, 3 тысячи за сутки более чем норм.

Да, он никуда не пойдет, и максимум что тут от морского это легкая качка. Но внутри все очень аутентично. Получаем ключи от каюты, слушаем инструкции по поведению и на случай выхода с судна. Все довольно строго, работают бывшие и действующие моряки.
Т.к. он стоит на территории музея, которая на ночь закрывается, нужно получить ключ еще и от территории. Что как по мне офигенно. Для всех закрыто, а ты можешь войти и гулять без никого)
Бесплатный доступ ко всем экспозициям, расположенным на нем - ходить в тапках перед экскурсионными группами бесценно =D
В общем идем!

Первым делом осмотрим место пребывания. Каюта совсем небольшая и тематическая. Есть больше и, допустим, посвященные Жюль Верну, Эрнесту Хемингуэю, но мне досталась последняя свободная на эти даты, имени Карена Оганесяна =D
Оказалось, он снимал какое-то кино на Витязе, поэтому вот

Уняв первые восторги, успеваю словить легкую тошноту (я же сказала аутентично!) и идем обследовать все судно.
Кухня, туалет, душ напротив каюты отдельно. Виды с палубы это все нивелируют.

Внутри еще интереснее, чем снаружи.

Оказывается на судне даже Кусто побывал. А у меня на случай холодного вечера была припасена одноименная шапка. Совпадение? Совпадение.

На хождение по внутрям можно потратить целый день, наверное. Настолько он большой и красивый. Тут вот, наверняка, Титаник снимали, как Роза спускается =D

А тут Нечто...

Хотя пущают, конечно, не везде

Ближе к вечеру подали офигенный закат. Про какие-то там страхи и сабж я тупо забыла
18 тысяч фото сами себя не сделают - _-

Морской волк, eптa)
Сколько там этих фальш-штурвалов не знаю, видимо для таких же как я поставили

К ночи все стало совсем красиво.

Усиленно делаю вид, что смогу выспаться на этой кровати (нет). Но это то разумное ограничение, которое должно быть у человека, готовящему себя к чему-то более серьезному

В общем, что хочу сказать. Было не страшно, но офигенно. Необычная обстановка, новые впечатления. Ночью, конечно, когда город стих и слышно как вода бьется о борт, по ощущениям стало вообще как будто по-настоящему. Всем советую вытаскивать себя из привычных стен и тащить в непривычные.

Свистать всех наверх, карочь.