Удаленная лаборатория образовалась на 2,5 километра ниже уровня моря

В 1962 году у побережья Марселя, Франция, на глубине 10 метров была создана одна из первых в мире лабораторий по исследованию человека и подводной среды обитания. Проект Conshelf 1 состоял из стальной конструкции, в которой в течение недели размещались два человека.

Сейчас, более 60 лет спустя, недалеко от Марселя создается еще одна подводная лаборатория, на этот раз для изучения моря и неба. В отличие от опыта Коншельфа, Средиземноморская лаборатория Сусс-Марин Прованс (LSPM) не будет заселена людьми. Расположенная в 40 километрах от побережья Тулона на глубине 2450 метров, это первая дистанционно управляемая подводная лаборатория в Европе.

Подводная физика

В настоящее время сердцем LSPM являются три соединительные коробки, способные работать с несколькими устройствами и извлекать данные. Ящики, каждый размером 6 метров в длину и 2 метра в высоту, подключены к энергосистемам на Земле через 42 километра фотогальванических кабелей. Оптическая часть этого кабеля используется для сбора данных с распределительной коробки.

Две распределительные коробки относятся к подразделению ORCA Километрового кубического нейтринного телескопа (KM3NeT). ORCA включает в себя трехмерный массив из 2070 сфер, каждая из которых содержит 31 детектор, называемый фотоумножителями. Шары будут размещены в 115 якорях, закрепленных на морском дне и закрепленных подводными буями. На данный момент установлено 15 шрифтов.

Родственная площадка ORCA, ARCA, расположена у побережья Сицилии на глубине 3400 метров. В совокупности участки ORCA и ARCA занимают более 1 кубического километра воды.

«Эта гигантская детекторная решетка может обнаруживать нейтрино, испускаемые с неба Южного полушария. [the neutrinos] Они взаимодействуют с молекулами воды, создавая вспышки голубоватого света в темноте океанской бездны», — сказал Паскаль Коэль, директор по исследованиям Центра физики частиц в Марселе и директор LSPM для Ars Technica. «Обнаружение этого света позволяет нам измерить направление и энергию нейтрино».

датчик звука

Третья распределительная коробка посвящена изучению морской науки, в том числе так называемой линии «Альбатрос», которая состоит из двух индуктивных кабелей длиной один километр, прикрепленных ко дну океана. Этот кабель оснащен датчиками для измерения температуры воды и океанских течений, а также уровня кислорода и pH.

Лаборатория Geoazur, институт наук о Земле, расположенный недалеко от Канн, разработала широкополосный сейсмограф, встроенный в отложения на дне океана, позволяющий получать сейсмические данные в режиме реального времени. Вместе с сейсмографом исследователи «Геоазур» превратили одно из оптических волокон 42-километрового фотоэлектрического кабеля в гигантский массив сейсмоакустических датчиков.

Это не традиционный датчик, а дефект стекла, возникающий при изготовлении оптоволокна. Этот недостаток встречается в оптоволоконных сетях. Это связано с процессом нагрева и вытягивания стекла. В результате этого дефекта часть света возвращается обратно к передатчику», — сказал Энтони Сладен из лаборатории Geoazur. Он добавил, что сейсмические или звуковые волны растягивают или сжимают оптические волокна, изменяя путь света. внутри него. «Измеряя эти изменения, мы можем измерять сейсмические и звуковые волны».

Сладин и его команда превратили дефекты стеклянной решетки в 6000 виртуальных датчиков, которые могут в режиме реального времени предоставлять данные о землетрясениях, подводном шуме от кораблей и волнах.

Другое устройство состоит из группы гидрофонов, которые могут обнаруживать и записывать звуки китов и дельфинов на разных частотах. Эти данные помогут ученым понять, как часто эти китообразные повторяют свое местоположение, а также их голосовое поведение.

Еще не все

Пока работают вышеупомянутые устройства, ожидается, что летом заработает еще одно лабораторное устройство, уже установленное на морском дне.

Наиболее известным среди них является робот BathyBot, разработанный Средиземноморским институтом океанографии, который может передвигаться по дну океана благодаря гусеницам. BathyBot оснащен датчиками для измерения температуры, концентрации кислорода и углекислого газа, скорости и направления течения, а также солености и концентрации частиц.

Управляемый с берега и управляемый встроенной камерой, робот также сможет подняться на высоту до двух метров искусственного рифа и измерить водные свойства донных отложений.

Ожидается, что примерно в то же время начнут работать другие инструменты, такие как гамма-спектрометр для контроля уровня радиоактивности и стереофоническая однофотонная камера для измерения биолюминесценции глубоководных организмов.

По словам Койла, поскольку глубина океана изучена недостаточно, такие объекты, как LSPM, могут продвинуть наше понимание различных явлений.

«Главное, что нужно изучить, — это долгосрочное воздействие глобального потепления. Наблюдения LSPM уже показывают повышение температуры моря и снижение уровня кислорода даже на такой глубине.

Дхананджай Хадилкар — журналист из Парижа.