Nel 1963, un piattino a forma di sottomarino giallo restituiti dalle profondità del Mar Rosso e ancorata alla subacquea, centro di ricerca, 26 miglia al largo della costa di Port Sudan e 33 metri sotto la superficie. A bordo c’era il leggendario esploratore e oceanografo Jacques Cousteau, che ha catturato l’immaginazione di milioni di persone con il suo documentario premio Oscar World Without Sun., “Questa è la prima volta che una barca sottomarina ha avuto una base sottomarina”, ha raccontato Cousteau mentre la sua figura snella usciva dal sottomarino e entrava nella Continental Shelf Station Two, la stazione sottomarina che serviva da casa e laboratorio a cinque acquanauti per un mese.
Con Conshelf Two—un habitat a forma di stella marina con letti a castello e lampade a infrarossi come riscaldatori-Cousteau ha dimostrato che gli esseri umani possono vivere sotto il mare per lunghi periodi di tempo., Con le sue quattro stanze che si diramano dal centro, è stato un miglioramento significativo da Conshelf One: un cilindro in acciaio lungo 16 piedi e largo 8 piedi che poteva contenere solo due persone. Finanziato dall’industria petrolchimica francese, la missione Conshelf di Cousteau è stata interrotta solo due anni dopo, dopo che Conshelf Three è stato istituito a una profondità record di 330 piedi, e Cousteau ha spostato la sua attenzione dalla ricerca finanziata dalla benzina alla conservazione degli oceani.,
Molto simile sfilza di singola missione habitat a seguito Conshelf, non resta molto di questi subacquea innovazioni., Afflitto, in parte, da un cambiamento di interesse pubblico che ha innescato maggiori finanziamenti per l’esplorazione spaziale, alcuni sono stati tirati fuori dall’acqua, altri sono diventati siti di immersione incrostati di crescita dei coralli. Oggi, l’unico habitat sottomarino operativo rimasto ha 34 anni.
Il nipote di Cousteau, Fabien, spera di cambiarlo. Il fondatore del Fabien Cousteau Ocean Learning Center, un’organizzazione no-profit dedicata a proteggere e preservare gli oceani del pianeta, le aree costiere e gli habitat marini, sta costruendo la più grande stazione di ricerca subacquea del mondo.,
Chiamato dopo il profetica, il dio marino Proteo, la stazione sarà situato ad una profondità di 60 metri, nel rispetto della biodiversità, l’Area Marina Protetta al largo della costa del Venezuela., Immaginato come la versione subacquea della Stazione Spaziale Internazionale, sarà il primo habitat di ricerca subacquea costruito in decenni, segnando un nuovo capitolo nella loro storia tumultuosa. ” Siamo ora in una nuova evoluzione della coscienza dell’esplorazione oceanica”, afferma Fabien. “Grazie alla tecnologia moderna, siamo in grado di comunicare l’importanza dell’esplorazione oceanica.”
Fabien ha imparato a fare immersioni subacquee quando aveva quattro anni., Esploratore oceanografico, sostenitore dell’ambiente e aquanaut (è stato addestrato a vivere e lavorare sott’acqua), spiega che una delle sue più grandi frustrazioni sono i limiti significativi delle immersioni subacquee come strumento di ricerca per gli scienziati oceanici. Durante le immersioni subacquee dalla superficie, la quantità di tempo trascorso in sicurezza in acque più profonde è limitata a una media di due ore al giorno. Con Proteus, dice, ” Ora, all’improvviso, abbiamo una casa in fondo al mare, e siamo in grado di andare in acqua, e tuffarci 10-12 ore al giorno per fare ricerca, scienza e riprese.,”
Sylvia Earle, oceanografa e pioniera nel testare la vitalità degli habitat sottomarini, vede la promessa nella visione di Fabien. “Proteus è un passo avanti nella diffusione del messaggio che dobbiamo proteggere l’oceano come se le nostre vite dipendessero da esso”, dice. “Vivere sott’acqua ci dà il dono del tempo e l’incredibile prospettiva di essere residenti sulla barriera corallina. Non sei piu ‘ solo un visitatore.”
Nel 2014, Fabien ha trascorso 31 giorni nella base Aquarius Reef, l’ultima stazione di ricerca rimasta., Costruito nel 1986, la base di 400 piedi quadrati si trova sul fondo del mare al largo di Key nelle Florida Keys. Lì, ha sperimentato le sfide di vivere sott’acqua in prima persona: alti livelli di umidità, scarsa luce, niente cibo fresco, nessun esercizio fisico e isolamento estremo. “Volevo affrontare tutte le carenze e offrire qualcosa che sia molto più favorevole all’esplorazione e alla ricerca future prendendo tanti elementi dal mondo superiore e portandolo a un centro di ricerca marina all’avanguardia”, dice. “Ciò richiede un layout diverso.,”
Con pochissime eccezioni, i precedenti laboratori subacquei (ce ne sono stati oltre 65) sono stati cilindri, segmentati in aree più piccole per vivere e lavorare. Proteus, progettato dal designer industriale Yves Béhar e dalla sua ditta fuseproject, è diverso da qualsiasi altro habitat.
Il Fabien Cousteau Ocean Learning Center aveva tenuto workshop e simposi con accademici, aziende e ingegneri per convalidare la necessità scientifica di Proteus per due anni, quando Fabien è stato introdotto a Béhar in 2018., I due si sono incontrati a Helena, un’organizzazione che riunisce i leader globali per discutere e implementare soluzioni a problemi globali. Il mese scorso, Béhar ha presentato il suo design per Proteus.
A 4.000 piedi quadrati, Proteus sarà dieci volte la dimensione della base della barriera Corallina dell’Acquario., Di forma circolare, la struttura a due piani ruoterà attorno a una rampa curva centrale che collega i due piani. “Stai vivendo sotto un’enorme pressione, letterale, ma anche scientifica”, dice Béhar. Per mitigare ciò, ha immaginato uno spazio sociale al centro, circondato da varie estensioni ospitate in baccelli, dove saranno gli alloggi, i laboratori di ricerca, le baie mediche e i bagni.
A 60 piedi sotto la superficie, la luce naturale è un’altra sfida, ridotta a metà dello spettro visibile., I pavimenti circolari saranno quindi sfalsati l’uno dall’altro, con finestre ad oblò e lucernari che permetteranno la massima luce naturale possibile. All’interno, le luci a spettro completo soddisferanno il bisogno umano di un minimo di dieci minuti di raggi UV al giorno.
Per facilitare l’esplorazione oceanica, la struttura includerà anche una piscina lunare, o come Jacques Cousteau la chiamò una volta—”una porta liquida.”Questa apertura appositamente progettata, situata nella parte inferiore dell’habitat, consentirà ai subacquei di uscire attraverso una camera pressurizzata., A differenza di una stazione spaziale o di un sottomarino, la pressione dell’aria all’interno delle strutture sottomarine viene mantenuta uguale alla pressione dell’acqua all’esterno, impedendo all’acqua di mare di entrare nell’habitat. Ciò consente agli acquanauti di scivolare facilmente fuori e condurre ricerche subacquee utilizzando l’immersione a saturazione-una tecnica che riduce il rischio di malattia da decompressione. Dopo 24 ore a qualsiasi profondità, il corpo umano si satura di azoto e gli acquanauti possono rimanere in habitat subacquei per un tempo indefinito., (Bruce Cantrell e Jessica Fain detengono il record attuale: 73 giorni in Jules ‘ Undersea Lodge, un ex habitat di ricerca trasformato hotel subacqueo). Quando sono pronti a riemergere, il tempo necessario per la decompressione è lo stesso, indipendentemente dalla durata del soggiorno.
Proteus è ancora in fase di concept., Fabien sta raccogliendo million 135 milioni per costruire l’habitat e gestirlo per i primi tre anni. Tuttavia, Béhar e Fabien hanno già discusso dell’uso della tecnologia di costruzione composita per lo scafo e delle piastrelle di corallo stampate in 3D-che la fondazione di Fabien ha usato per rigenerare le barriere marine—per creare una barriera vivente sulla struttura. E quando arriva il momento di costruire, “non c’è modo di portare una struttura sott’acqua senza affondarla”, dice Béhar. “Devi riempire la struttura con acqua, affondarla e attaccarla al fondo dell’oceano.,”
Per la progettazione di Proteus, Béhar guardò il modo in cui la fantascienza ritrasse gli habitat sottomarini, ma la storia era la sua musa più forte. “Il libro di Jules Verne, watching Cousteau’s underwater adventures, era una parte fondamentale della mia immaginazione”, dice.
Nel 1872, Verne rese popolare l’idea della vita sottomarina con il suo romanzo epico Ventimila leghe sotto il mare. Sei decenni dopo, lo scienziato americano William Beebe e l’ingegnere Otis Barton hanno reso la fantascienza una realtà. Nel 1930, la coppia ha collaborato su sommergibili sperimentali chiamati batisfere., Queste minuscole capsule pressurizzate, che penzolavano da una nave, portarono il duo a più di 3.000 piedi al largo della costa delle Bermuda, e diedero il via a un’ondata di esplorazione di acque profonde.
Auguste Piccard ha portato lo sviluppo di sottomarini d’altura al livello successivo. Il fisico e inventore svizzero, che era salito a livelli record nella capsula pressurizzata di un pallone, si rese conto che dirigibili e veicoli sottomarini non erano poi così diversi., Invece di usare un cavo per abbassare e sollevare il suo sottomarino, Piccard ha usato pesi di zavorra staccabili e un serbatoio di galleggiamento pieno di benzina, simile all’involucro pieno di elio di un dirigibile. Nel 1960, la sua invenzione portò Piccard e l’oceanografo americano Don Walsh in un viaggio verso il punto più profondo conosciuto della Terra—35.814 piedi nella Fossa delle Marianne dell’Oceano Pacifico.
Grazie a questi pionieri, gli esseri umani avevano visitato il mare profondo, ma i progressi hanno spinto una nuova domanda: potremmo vivere anche noi in esso?, Jacques Cousteau, l’inventore dello scuba, il regolatore di immersione e un veicolo subacqueo noto come” diving saucer”, ha suscitato un fascino pubblico per l’oceano (e da lì, vivere sott’acqua) con i suoi documentari sulla vita a bordo della sua nave da ricerca, Calypso. “Quando ero un bambino, Calypso era una casa lontano da casa”, dice Fabien. “E’ stata una classe incredibile. Mi ha fatto capire che questi pionieri stanno spingendo i limiti ogni giorno.”
E spingere i limiti che hanno fatto. Nel 1962, Cousteau costruito Conshelf One—un acciaio, struttura a forma di tamburo delle dimensioni di un container che è stato sospeso 33 piedi sott’acqua al largo della costa di Marsiglia. Insieme a George F. Bond, il padre della saturazione subacquea, Cousteau ha continuato a costruire altre due stazioni subacquee.
Conshelf Two era il “villaggio” sottomarino a forma di stella marina che fungeva da sfondo per World Without Sun., Costruito nel 1963, è stato situato a Sha’ab Rumi—dove le gabbie di squali incrostate di corallo di Cousteau hanno creato una mecca per le immersioni-mentre una cabina più piccola e più profonda ospitava due acquanauti per una settimana a 100 piedi. Due anni dopo, Conshelf tre è nato. Simile a una palla da discoteca a scacchi neri e gialli, la stazione ha fornito a sei subacquei, incluso il figlio di Cousteau Philippe, un ambiente autosufficiente, a 330 piedi sotto il Mar Mediterraneo.,
Le stazioni Conshelf hanno innescato un’ondata di costruzioni sottomarine. Dal Baltico al Golfo del Messico, gli habitat sottomarini a missione singola sono germogliati come funghi. Tra il 1964 e il 1969, gli Stati Uniti., Marina SeaLab I, II e III scese a una maggiore e una maggiore profondità—193 piedi, 203 metri e 600 metri, rispettivamente fino alla tragica morte di un aquanaut mettere fine a Sealab III. Nel 1968, Helgoland, costruito dalla ditta tedesca Dräger—è diventato il primo sottomarino laboratorio costruito per acque fredde e condizioni di mare mosso (è stato usato nel Mar Baltico, il Mare del Nord e nel Golfo del Maine). E nel 1969 e nel 1970, la NASA ha collaborato con la Marina e il Dipartimento degli Interni per lanciare Tektite I e II—il primo programma sponsorizzato a livello nazionale scienziati-in-the-sea., Distribuito a una profondità di 50 piedi nella Great Lameshur Bay delle Isole Vergini americane, e costruito da General Electric, l’habitat di Tektite era costituito da due silos alti 20 piedi collegati da un tunnel a tenuta stagna e punteggiati da finestre a forma di cupola.
Alla fine Tektite fu estratta dall’acqua, ma l’interesse della NASA per le strutture sottomarine continua fino ad oggi. Progettato per simulare la vita a bordo della ISS e testare nuovi concetti per future missioni interplanetarie, la NASA Extreme Environment Mission Operations (NEEMO) invia gruppi di astronauti, ingegneri e scienziati a vivere nella base Aquarius Reef di Key Largo., In questo ambiente estremo, dove la mobilità è limitata a uno spazio ristretto e l’acqua fornisce un’esperienza di gravità quasi zero, agli astronauti viene offerto un analogo convincente per l’esplorazione dello spazio.
Al culmine dell’esplorazione di acque profonde, Fabien stima che ci fossero 20 strutture sottomarine veramente abitabili. Oggi, Aquarius rimane l’unica stazione di ricerca subacquea operativa al mondo—un sopravvissuto orgoglioso che è durato 34 anni quando è stato costruito per durare cinque. “Dopo gli anni ’70, l’esplorazione oceanica non si è evoluta in un modo che l’esplorazione spaziale ha”, dice Fabien., Con Proteus, spera di spostare l’interesse pubblico verso l’oceano—e non è l’unico a cercare di farlo.
L’architetto francese Jacques Rougerie ha dedicato la sua intera carriera alla costruzione di strutture sottomarine, citando Jacques Cousteau come l’impulso per la sua ricerca dell’architettura e dell’oceanografia., Dal 2009, la sua fondazione ha ospitato concorsi annuali per giovani architetti per progettare habitat subacquei e spaziali. Rougerie ritiene che il nostro futuro sia con l’economia blu, o quello che la Banca mondiale definisce come ” l’uso sostenibile delle risorse oceaniche per la crescita economica, il miglioramento dei mezzi di sussistenza e l’occupazione preservando la salute dell’ecosistema oceanico.”Ma prima, dice, abbiamo bisogno di una società blu. ” Dobbiamo motivare le giovani generazioni”, dice. “Dobbiamo infondere in loro questa passione. Devono sentirsi coinvolti.,”Per fare questo, abbiamo bisogno di piattaforme di supporto, “simboli forti” come Proteus, o la sua stessa proposta, SeaOrbiter.
Rougerie ha progettato decine di habitat sottomarini, quattro dei quali sono stati costruiti. Il suo primo è stato Galathée, un habitat semi-mobile di 56 tonnellate lanciato nel 1977, al largo delle coste del Giappone. Fino a Galathée, spiega l’architetto, la maggior parte delle strutture precedenti erano costruite sul fondo del mare. Rougerie ha cambiato rotta progettando una struttura con una zavorra variabile che consente l’ancoraggio sospeso a diverse profondità (da 30 a 200 piedi) e senza alcun impatto sull’ecosistema sottomarino.,
I suoi habitat successivi erano ancora più mobili, culminando nel suo progetto più ambizioso fino ad oggi: SeaOrbiter. Costruito per navigare gli oceani, la nave semi-sommergibile è stata progettata—dopo un cavalluccio marino—per galleggiare verticalmente e andare alla deriva con le correnti oceaniche.
“Il mare è una fonte incredibile. Un campo di speranza per le startup di tutto il mondo”, afferma Rougerie., “Non sappiamo ancora della zona abissale . Non sappiamo delle bocche idrotermali. Sappiamo molto poco.”
Secondo il National Ocean Service, oltre l ‘ 80% del nostro oceano rimane “non mappato, inosservato e inesplorato.”Ma anche le parti che sono state esplorate non sono state mappate a una risoluzione abbastanza alta da rilevare oggetti come relitti di aerei o la guglia di un vulcano sottomarino. Con Proteus, Fabien sarà in grado di mappare l’area circostante a un raggio di un miglio e una risoluzione di ¼ di pollice., “Questo ci dà un mosaico davvero, davvero pulito che possiamo rivisitare regolarmente per mostrare i cambiamenti su base annuale e decennale”, dice.
Fabien prevede la stazione per soddisfare una vasta gamma di studi, dalla biochimica ai prodotti farmaceutici ai cambiamenti climatici. “Studiare le risposte storiche di ecosistemi come le barriere coralline ai cambiamenti climatici passati fornisce una guida utile. Ma questi metodi ci portano solo finora”, afferma Brian Helmuth, professore di scienze marine e ambientali e politiche pubbliche alla Northeastern University., “Usando una combinazione di approcci sperimentali accoppiati con osservazioni in natura, possiamo usare una comprensione dei meccanismi con cui le barriere coralline sono influenzate dai cambiamenti ambientali per prevedere le risposte future con dettagli molto più fini.”
In Proteus, Helmuth vede l’opportunità di studiare una barriera corallina intatta per un periodo prolungato di tempo e senza le limitazioni delle immersioni in superficie. “Permetterebbe agli scienziati di studiare l’ambiente sottomarino diventandone parte, piuttosto che lavorare come intrusi casuali”, dice.,
Notoriamente, la missione di un mese di Fabien nella base Aquarius Reef ha prodotto tre anni di ricerca, ma c’erano carenze, come la mancanza di un laboratorio in loco per studi in tempo reale. I laboratori all’avanguardia su Proteus consentiranno una ricerca avanzata in loco, senza degradazione dei campioni in transito, mentre il suo impianto di produzione video su vasta scala fornirà un livestreaming continuo per scopi educativi. ” Ci sono innumerevoli insegnanti e studenti che, come me crescendo a New York, non hanno un facile accesso all’oceano”, dice Helmuth., “Proteus sarà davvero un punto di svolta nell’educazione oceanica, fornendo una stazione spaziale interna che non solo offre nuove entusiasmanti opportunità alla comunità scientifica, ma rinvigorisce anche quella passione per l’oceano che ha lanciato così tante persone della mia generazione nella carriera scientifica e nell’esplorazione.”
Dall’inizio della moderna esplorazione oceanica, l’oceano è cambiato drasticamente. Vaste fasce sono ora completamente prive di ossigeno, portando a “zone morte” che ora sono quattro volte più grandi di quanto non fossero nel 1950., ” Quando ero un adolescente, andavo alle Florida Keys, ed era un parco giochi di colore, consistenza e movimento”, dice Fabien. “E ora, comparativamente, è una città fantasma.”
Habitat subacquei come Proteus, o SeaOrbiter, possono aiutare ad approfondire la nostra cultura di esplorazione e sperimentazione. Questi laboratori sottomarini possono aiutare a scoprire nuove specie, capire come i cambiamenti climatici influenzano l’oceano e consentire test di energia verde, acquacoltura ed esplorazione robotica., “Il concetto di team robot-umani è particolarmente convincente per Proteus”, afferma Mark Patterson, professore e preside associato della Northeastern University, la cui ricerca si concentra sullo sviluppo di robot subacquei autonomi per infrastrutture civili e rilevamento marino. “Questo approccio, di esseri umani che lavorano con il nuoto veloce, robot duri, supererà il problema che ha afflitto oceanografia fin dai giorni della spedizione HMS Challenger: vale a dire, l’oceano cambia più velocemente di quanto abbiamo avuto la capacità di osservare.,”
Sessant’anni dopo che Cousteau ha girato le sue avventure nel Mar Rosso, l’esplorazione oceanica deve ancora raggiungere il suo pieno potenziale. ” Abbiamo vissuto nel seno del mare”, ha detto Cousteau mentre il suo piattino da immersione giallo si alzava dall’oscurità. “Il mare ci ha assecondato, ma abbiamo mosso solo i primi passi nel nostro nuovo spazio. Ulteriori avventure attendono oceanauts nel mondo senza sole.”