Человек спускается на глубину, недоступную атомным подводным лодкам

Популярная механикаHi-Tech

Сверхглубокие погружения: может ли человек жить на глубине 700 м?

Дышите глубже: человек спускается на глубину, недоступную атомным подводным лодкам.

Роман Фишман

Мы живем на планете воды, но земные океаны знаем хуже, чем некоторые космические тела. Больше половины поверхности Марса артографировано с разрешением около 20 м — и только 10−15% океанского дна изучены при разрешении хотя бы 100 м. На Луне побывало 12 человек, на дне Марианской впадины — трое, и все они не смели и носа высунуть из сверхпрочных батискафов.

Погружаемся

Главная сложность в освоении Мирового океана — это давление: на каждые 10 м глубины оно увеличивается еще на одну атмосферу. Когда счет доходит до тысяч метров и сотен атмосфер, меняется все. Жидкости текут иначе, необычно ведут себя газы… Аппараты, способные выдержать эти условия, остаются штучным продуктом, и даже самые современные субмарины на такое давление не рассчитаны. Предельная глубина погружения новейших АПЛ проекта 955 «Борей» составляет всего 480 м.

Водолазов, спускающихся на сотни метров, уважительно зовут акванавтами, сравнивая их с покорителями космоса. Но бездна морей по‑своему опаснее космического вакуума. Случись что, работающий на МКС экипаж сможет перейти в пристыкованный корабль и через несколько часов окажется на поверхности Земли. Водолазам этот путь закрыт: чтобы эвакуироваться с глубины, могут потребоваться недели. И срок этот не сократить ни при каких обстоятельствах.

Впрочем, на глубину существует и альтернативный путь. Вместо того чтобы создавать все более прочные корпуса, можно отправить туда… живых водолазов. Рекорд давления, перенесенного испытателями в лаборатории, почти вдвое превышает способности подлодок. Тут нет ничего невероятного: клетки всех живых организмов заполнены той же водой, которая свободно передает давление во всех направлениях.

Клетки не противостоят водному столбу, как твердые корпуса субмарин, они компенсируют внешнее давление внутренним. Недаром обитатели «черных курильщиков», включая круглых червей и креветок, прекрасно себя чувствуют на многокилометровой глубине океанского дна. Некоторые виды бактерий неплохо переносят даже тысячи атмосфер. Человек здесь не исключение — с той лишь разницей, что ему нужен воздух.

Под поверхностью

Кислород Дыхательные трубки из тростника были известны еще могиканам Фенимора Купера. Сегодня на смену полым стеблям растений пришли трубки из пластика, «анатомической формы» и с удобными загубниками. Однако эффективности им это не прибавило: мешают законы физики и биологии.

Уже на метровой глубине давление на грудную клетку поднимается до 1,1 атм — к самому воздуху прибавляется 0,1 атм водного столба. Дыхание здесь требует заметного усилия межреберных мышц, и справиться с этим могут только тренированные атлеты. При этом даже их сил хватит ненадолго и максимум на 4−5 м глубины, а новичкам тяжело дается дыхание и на полуметре. Вдобавок чем длиннее трубка, тем больше воздуха содержится в ней самой. «Рабочий» дыхательный объем легких составляет в среднем 500 мл, и после каждого выдоха часть отработанного воздуха остается в трубке. Каждый вдох приносит все меньше кислорода и все больше углекислого газа.

Чтобы доставлять свежий воздух, требуется принудительная вентиляция. Нагнетая газ под повышенным давлением, можно облегчить работу мускулам грудной клетки. Такой подход применяется уже не одно столетие. Ручные насосы известны водолазам с XVII века, а в середине XIX века английские строители, возводившие подводные фундаменты для опор мостов, уже подолгу трудились в атмосфере сжатого воздуха. Для работ использовались толстостенные, открытые снизу подводные камеры, в которых поддерживали высокое давление. То есть кессоны.

Глубже 10 м

Азот Во время работы в самих кессонах никаких проблем не возникало. Но вот при возвращении на поверхность у строителей часто развивались симптомы, которые французские физиологи Поль и Ваттель описали в 1854 году как On ne paie qu’en sortant — «расплата на выходе». Это мог быть сильный зуд кожи или головокружение, боли в суставах и мышцах. В самых тяжелых случаях развивались параличи, наступала потеря сознания, а затем и гибель.

Доспех против давления. Чтобы отправиться на глубину без каких-либо сложностей, связанных с экстремальным давлением, можно использовать сверхпрочные скафандры. Это чрезвычайно сложные системы, выдерживающие погружение на сотни метров и сохраняющие внутри комфортное давление в 1 атм. Правда, они весьма дороги: например, цена недавно представленного скафандра канадской фирмы Nuytco Research Ltd. EXOSUIT составляет около миллиона долларов.

Проблема в том, что количество растворенного в жидкости газа прямо зависит от давления над ней. Это касается и воздуха, который содержит около 21% кислорода и 78% азота (прочими газами — углекислым, неоном, гелием, метаном, водородом и т. д. — можно пренебречь: их содержание не превышает 1%). Если кислород быстро усваивается, то азот просто насыщает кровь и другие ткани: при повышении давления на 1 атм в организме растворяется дополнительно около 1 л азота.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

5 профессий будущего, которые возьмут под контроль искусственный интеллект 5 профессий будущего, которые возьмут под контроль искусственный интеллект

Перспективные профессии в сфере искусственного интеллекта

Популярная механика
Кому и когда можно держать за руку Меланию Трамп Кому и когда можно держать за руку Меланию Трамп

Могут ли первые лица государств и монаршие особы проявлять чувства на публике

Vogue
Эффект зловещей долины: как распознать дипфейк и не дать себя обмануть Эффект зловещей долины: как распознать дипфейк и не дать себя обмануть

Как не стать жертвой дипфейков и что делать, если вас уже обманули

Forbes
Крис Пратт Крис Пратт

Интервью с Крисом Праттом

L’Officiel
На поражение: Довлатову — 80 На поражение: Довлатову — 80

Что Довлатов сделал для своего времени что его книги предлагают нам сегодня

Полка
Знаменитый грузинский стиль: лучшее, что произошло на Неделе моды в Тбилиси Знаменитый грузинский стиль: лучшее, что произошло на Неделе моды в Тбилиси

Арина Яганова написала обзор на Неделю моды в Тбилиси

Cosmopolitan
Александра Ревенко: «Пока не понимаю, куда я иду: открыта всему и плыву по течению» Александра Ревенко: «Пока не понимаю, куда я иду: открыта всему и плыву по течению»

Интервью с актрисой Александрой Ревенко

Esquire
Под колпаком: к чему приведет запрет продавать машины из рук в руки Под колпаком: к чему приведет запрет продавать машины из рук в руки

Минпромторг предлагает создать электронную аукционную платформу

Forbes
Рианна, Ким Кардашьян и другие звезды поздравили родных с Днем матери Рианна, Ким Кардашьян и другие звезды поздравили родных с Днем матери

Зарубежные и российские знаменитости поздравили мам в социальных сетях

Cosmopolitan
Медленные танцы с Владиславом Насташевым Медленные танцы с Владиславом Насташевым

В Театре наций грядет премьера — музыкальный перформанс Владислава Наставшева

СНОБ
Мозаика впечатлений Мозаика впечатлений

Проложить один-единственный маршрут по столице — дело совершенно невозможное

Quattroruote
Как оживить скучный доклад. Легко!.. Как оживить скучный доклад. Легко!..

Чтобы твое выступление не подняли на смех, вставь в него несколько шуток

Maxim
Обязательная программа: что нельзя пропустить на Bosco Fresh Fest Обязательная программа: что нельзя пропустить на Bosco Fresh Fest

Bosco Fresh Fest 18 возвращается в Москву

Cosmopolitan
«Воздушный секс» и другие безумные секс-соревнования «Воздушный секс» и другие безумные секс-соревнования

Знакомим тебя с самыми странными и невероятными сексуальными чемпионатами

Cosmopolitan
«Делайте то, чего никогда не делали раньше»: премия «Инновация» глазами «Сноба» «Делайте то, чего никогда не делали раньше»: премия «Инновация» глазами «Сноба»

Как премия за вклад в искусство обернулась иммерсивным спектаклем

СНОБ
Культурный код. Винзавод показывает в Третьяковке искусство XXI века Культурный код. Винзавод показывает в Третьяковке искусство XXI века

Как сделать бизнес на искусстве, и почему искусство — не бизнес

Forbes
Александр Цыпкин: удивительно банальная и практически экзистенциальная история Александр Цыпкин: удивительно банальная и практически экзистенциальная история

Александр Цыпкин написал для Cosmo колонку.

Cosmopolitan
Топ-8 хитов для караоке к Чемпионату мира по футболу Топ-8 хитов для караоке к Чемпионату мира по футболу

Рейтинг хитов, которые можно исполнить в караоке в месяц ЧМ2018

Cosmopolitan
Новые фото далеких галактик из самого подробного каталога звездного неба Новые фото далеких галактик из самого подробного каталога звездного неба

Несколько потрясающих снимков самых отдаленных уголков космоса

National Geographic
Что носили мужчины на этой неделе Что носили мужчины на этой неделе

Эта неделя запомнится нам не только каннской красной дорожкой

GQ
От A до Z От A до Z

Алессандро Сартори меняет привычные представления о модной мужской одежде

The Rake
Мужское мнение: зачем нужны старомодные ухаживания Мужское мнение: зачем нужны старомодные ухаживания

Умение красиво ухаживать играет мужчинам на руку

Psychologies
Поездили, и хватит. Инфляция и дорогой бензин убьют автомобильный рынок Поездили, и хватит. Инфляция и дорогой бензин убьют автомобильный рынок

Российский авторынок все еще растет, однако развиваются и безрадостные процессы

Forbes
Свежие идеи: 5 модных сочетаний лета-2018 Свежие идеи: 5 модных сочетаний лета-2018

Актуальные идеи сочетаний для теплого сезона

Cosmopolitan
Документальная фотография Леона Левинстайна Документальная фотография Леона Левинстайна

Выставка «Modernist Documentary: фотографии Леона Левинстайна»

National Geographic
ЧМ 2018. Куда приводят матчи ЧМ 2018. Куда приводят матчи

Гид по городам чемпионата мира по футболу

GQ
В Южном полушарии зарегистрирована гигантская волна В Южном полушарии зарегистрирована гигантская волна

В ночь с 8 на 9 мая в Южном полушарии волна поднялась на 23,8 метра

National Geographic
Я знаю пароль Я знаю пароль

Десять самых красивых пар российского кино и шоу-бизнеса

StarHit
Одиночество, которое лечит Одиночество, которое лечит

Что такого важного с нами происходит, когда мы остаемся наедине с собой

Psychologies
Взлет и падение (и госпитализация) Майка Хьюза Взлет и падение (и госпитализация) Майка Хьюза

Американец Майкл Хьюз построил в гараже ракету

Maxim
Открыть в приложении