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

На Земли лишь два вида птиц, умеющих делать орудия труда На Земли лишь два вида птиц, умеющих делать орудия труда

Вороны умеют изготовлять и использовать орудия труда для добычи пищи

Популярная механика
Встречаем по обложке: 10 приложений для идеального Instagram-аккаунта Встречаем по обложке: 10 приложений для идеального Instagram-аккаунта

Приложения, которые обязательно сделают из тебя звезду Instagram

Cosmopolitan
Умные ногти: что такое NFC-маникюр и как его сделать Умные ногти: что такое NFC-маникюр и как его сделать

Как сделать свои ногти умными? Встроить в них NFC-чип!

VOICE
Фестиваль Esquire Weekend 2018 пройдет 26 мая в ММОМА на Гоголевском бульваре Фестиваль Esquire Weekend 2018 пройдет 26 мая в ММОМА на Гоголевском бульваре

Журнал Esquire во второй раз проведет масштабный фестиваль Esquire Weekend

Cosmopolitan
Все фильмы Пон Джун Хо, снявшего «Микки 17» и «Паразиты»: от худшего к лучшему Все фильмы Пон Джун Хо, снявшего «Микки 17» и «Паразиты»: от худшего к лучшему

8 фильмов южнокорейского режиссера, от легких комедий до мощных триллеров

Maxim
10 военных машин, которые можно свободно купить в России 10 военных машин, которые можно свободно купить в России

Какие конверсионные броневики можно свободно купить в наших широтах

Популярная механика
Прочь от проблем Windows Прочь от проблем Windows

Как с легкостью перейти на Ubuntu 18.04 LTS

CHIP
Меньше килограмма, 15,6 дюймов: новый ноутбук от Acer Меньше килограмма, 15,6 дюймов: новый ноутбук от Acer

Зарекомендовавшая себя серия Swift 3 получит пополнение

CHIP
«Кажется, я беременна...» «Кажется, я беременна...»

Ежегодно в России беременеет примерно каждая 20-я девушка в возрасте 15–19 лет

Psychologies
Чтоб вы так жили Чтоб вы так жили

Аукцион Live like a Rockefeller обещает стать самым прибыльным за всю историю

Robb Report
Рыбаки-подводники: подводные дроны Рыбаки-подводники: подводные дроны

Первые серийные подводные дроны PowerRay

Популярная механика
5 ошибок при увольнении (и как их избежать) 5 ошибок при увольнении (и как их избежать)

Нюансы, на которые следует обратить внимание при увольнении

Psychologies
Крутое пике: почему в России обрушился рынок бизнес-авиации Крутое пике: почему в России обрушился рынок бизнес-авиации

Сегмент авиарейсов на заказ еще не адаптировался к новой экономической ситуации

Forbes
Стала известна программа международного театрального фестиваля Толстой Weekend Стала известна программа международного театрального фестиваля Толстой Weekend

С 9 по 12 июня пройдет международный театральный фестиваль Толстой Weekend

Cosmopolitan
Фэн-шуй в саду Фэн-шуй в саду

Преображаем дачный участок

Лиза
Секрет гармонии в любви Секрет гармонии в любви

Как помирить Венеру и Плутон в гороскопе, чтобы не соревноваться за лидерство

Лиза
Юлия Ромашина. Судьба Юлия Ромашина. Судьба

Беседа со вдовой Анатолия Ромашина

Караван историй
Есть, чтобы жить, чтобы есть Есть, чтобы жить, чтобы есть

Компромисс, к которому пришли гастрокритики, шеф-повара и их друзья

Vogue
Женщины-русалки: корейские ныряльщицы хэнё и их тяжелая работа Женщины-русалки: корейские ныряльщицы хэнё и их тяжелая работа

Южнокорейский остров Чеджу знаменит своим необычным промыслом

Cosmopolitan
Цигун как духовная и энергетическая практика: техника безопасности Цигун как духовная и энергетическая практика: техника безопасности

Что будет, если начать практику цигун с дыхания?

Psychologies
Секреты стиля Дэвида Бекхэма Секреты стиля Дэвида Бекхэма

Или как футболист стал послом и почетным президентом Британского модного совета

Esquire
Toyota Camry. Современная архитектура Toyota Camry. Современная архитектура

Toyota Camry примерил новую платформу и существенно изменил ездовой характер

АвтоМир
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
Ради тишины и чистоты: электрические контейнеровозы Ради тишины и чистоты: электрические контейнеровозы

Маленькая революция по переводу морских судов с дизельной на электрическую тягу

Популярная механика
Кудрин должен совершить маленькое чудо. Зачем России новый глава Счетной палаты Кудрин должен совершить маленькое чудо. Зачем России новый глава Счетной палаты

Назначение Алексея Кудрина главой Счетной палаты прошло достаточно буднично

СНОБ
«Оплеуха от звезд НХЛ. За что? Почему!?» Три причины, почему Россия нарвалась на Канаду «Оплеуха от звезд НХЛ. За что? Почему!?» Три причины, почему Россия нарвалась на Канаду

Сборная России уступила шведам и теперь в должна сыграть с Канадой

Maxim
Дважды в одну реку Дважды в одну реку

Пентхаус в центре Рима, где живет и работает архитектор Андреа Трульё

AD
Помогите нам не потерять отношения Помогите нам не потерять отношения

Как выйти из кризиса отношений

Psychologies
Будущее мамы Будущее мамы

Есть мнение, что из трехлетнего декрета на работу не возвращаются

Glamour
Секрет счастливого брака: перестаньте приспосабливаться Секрет счастливого брака: перестаньте приспосабливаться

Можно ли быть счастливой, отказавшись от себя и своих желаний?

Psychologies
Открыть в приложении