I 1963, en tallerken-formet, gule ubåten kom tilbake fra dypet av det Røde Hav og forankret til en undersjøisk research center, 26 miles utenfor kysten av Port Sudan og 33 meter under overflaten. Ombord var det legendariske explorer og oseanograf Jacques Cousteau, som har fanget oppmerksomheten til millioner med sin Oscar-vinnende dokumentar Verden Uten Sol., «Dette er første gang en undersjøisk båten har hatt en undersjøisk base,» Cousteau fortalt som sin slanke figur klatret ut av ubåten og inn Sokkel Station To, undersjøisk kanal som fungerte som hjem og laboratorium til fem aquanauts for en måned.
Med Conshelf To—en sjøstjerne-formet habitat med køyesenger og infrarøde lamper som ovner—Cousteau viste seg at mennesker kan leve under havet i lange perioder av gangen., Med sine fire rom som forgrener seg ut fra sentrum, det var en betydelig forbedring fra Conshelf—en 16-meter lang, 8-fot bredt stål sylinder som kan bare plass til to personer. Finansiert av den franske petrokjemisk industri, Cousteau er Conshelf oppdraget ble stoppet bare to år senere, etter Conshelf Tre ble satt opp på en oppføring dybde på 330 meter, og Cousteau flyttet sitt fokus fra bensin-finansiert forskning til havene.,
Mye som slew av enkelt-oppdrag habitater som fulgte Conshelf, ikke mye igjen av disse undersjøiske innovasjoner., Plaget, delvis, med en dreining i den offentlige interessen som har utløst større midler til utforskning av verdensrommet, noen har blitt trukket ut av vannet, andre har blitt dykking områder encrusted med coral vekst. I dag, den eneste som opererer under vann habitat resterende er 34 år gammel.
Cousteau ‘ barnebarn, Fabien, håper å endre på dette. Grunnleggeren av Fabien Cousteau Ocean Learning Center, en ideell organisasjon dedikert til å beskytte og bevare jordens hav, kystnære områder og marine habitater, er å bygge verdens største undersjøiske research station.,
Oppkalt etter den profetiske sea-gud Proteus, stasjonen vil være plassert på en dybde på 60 fot, i et biodiverse, Marine Beskyttede Området utenfor kysten av Curaçao., Forestilt som den undersjøiske versjonen av den Internasjonale romstasjonen, vil det være det første undervanns forskning habitat bygget i flere tiår, og markerer et nytt kapittel i sin historie. «Vi er nå i en ny utviklingen av bevissthet ocean exploration, sier Fabien. «Takket være moderne teknologi, er vi i stand til å kommunisere betydningen av ocean exploration.»
Fabien lært å dykke når han var fire., En oseanografiske explorer -, miljø-talsmann og aquanaut (han var opplært til å leve og arbeide under vann), forklarer han at en av hans største frustrasjoner er betydelige begrensninger ved dykking som et forskningsverktøy for havforskerne. Ved dykking fra overflaten, hvor lenge trygt brukt i dypere farvann er begrenset til et gjennomsnitt av to timer per dag. Med Proteus, sier han, «Nå er alle av en plutselig, vi har et hus på bunnen av havet, og vi er i stand til å gå i vannet, og dykke 10 til 12 timer i døgnet for å gjøre forskning, vitenskap og filming.,»
Sylvia Earle, en oseanograf og pioner i å teste levedyktighet av undersjøiske habitater, ser lovende Fabien visjon. «Proteus er en håpefull skritt fremover i å spre budskapet om at vi må beskytte havet som om våre liv avhenger av det, sier hun. «Living under vann gir oss den gaven av tid og utrolig perspektiv av å være bosatt på revet. Du er ikke bare en besøkende lenger.»
I 2014, Fabien brukt 31 dager i Aquarius Reef Base, den siste gjenværende research station., Bygget i 1986, er den 400 kvadratmeter base ligger på havbunnen utenfor Key Largo i Florida Keys. Det han opplevde utfordringer under vann førstehånds: høy luftfuktighet, lavt lys, ingen fersk mat, ingen fysisk trening og ekstrem isolasjon. «Jeg ønsket å løse alle mangler og tilbyr noe som er mye bedre til rette for fremtidig leting og forskning ved å ta så mange elementer fra topside verden og bringe det ned til en state-of-the-art marine research center,» sier han. «Dette krever en annen layout.,»
Med svært få unntak, tidligere undervanns laboratories (det har vært over 65) har vært sylindere, opp i mindre områder for å bo og arbeide. Proteus, som ble designet av industridesigner Yves Béhar og hans faste fuseproject, er i motsetning til alle andre habitat.
Fabien Cousteau Ocean Learning Center hadde vært å holde workshops og symposier med akademikere, selskaper og ingeniører til å validere den vitenskapelige trenger for Proteus for to år når Fabien ble introdusert til Béhar i 2018., De to møttes i Helena, en organisasjon som gir globale ledere sammen for å diskutere og gjennomføre løsninger på globale problemer. Siste måned, Béhar avduket sin design for Proteus.
På på 4 000 kvadratmeter, Proteus vil være ti ganger størrelsen av Aquarius Reef Base., Rund i formen, to-etasjers struktur vil dreie seg om en sentral buede rampe som forbinder de to etasjene. «Du lever under enorm mengde press, bokstavelig, men også vitenskapelig press, sier Béhar. For å bøte på det, har han så for seg en sosial plass på midten, omgitt av ulike utvidelser ligger i pods, hvor boligkvarter, forskningslaboratorier, medisinsk bukter og bad vil være.
På 60 meter under overflaten, naturlig lys er en annen utfordring, redusert til halvparten av det synlige spekteret., Den sirkulære etasjer vil derfor være forskjøvet i forhold til hverandre, med koøye vinduer og takvinduer at så mye naturlig lys som mulig. Inne, full-spektrum lys vil oppfylle menneskelige behov for et minimum av ti minutter av UV-stråler om dagen.
for Å legge til rette ocean exploration, strukturen vil også inkludere en moon pool, eller som Jacques Cousteau gang kalte det—»en væske døren.»Dette er spesielt konstruert åpning, som ligger på bunnen av habitat, vil tillate dykkere ut gjennom en skal beskyttes kammeret., I motsetning til en romstasjon eller en ubåt, lufttrykket inne undersjøiske strukturer er bevart like til vanntrykket utenfor, forebygge sjøvann fra inn habitat. Dette gjør aquanauts å skli ut og gjennomføre undervanns forskning ved hjelp av saturation diving—en teknikk som reduserer risikoen for dekompresjon sykdom. Etter 24 timer på alle dybder, den menneskelige kroppen blir mettet med nitrogen og aquanauts kan forbli i undersjøiske habitater for ubestemt tid., (Bruce Cantrell og Jessica Fain hold den gjeldende posten: 73 dager i Jules’ Undersjøiske Lodge, en tidligere forskning habitat slått under vann hotellet). Når de er klare til overflaten, den tiden som kreves for dekompresjon er den samme uansett lengden av oppholdet.
Proteus er fortsatt i konseptfasen., Fabien er å øke $135 millioner til å bygge habitat og drifte det for de tre første årene. Ennå Béhar og Fabien har allerede diskutert med kompositt bygge teknologi for skrog og 3D-printede coral fliser—som Fabien er stiftelsen har som brukes til å regenerere sjøen skjær—for å skape en levende rev på strukturen. Og når tiden kommer for å bygge, «det er ingen måte å få en struktur under vann uten å synke, sier Béhar. «Du må fylle struktur med vann, vask det, og fest den til bunnen av havet.,»
For utformingen av Proteus, Béhar så på den måten science fiction portrettert undersjøiske habitater, men historien var hans sterkeste muse. Jules Vernes bok, ser Cousteau er undervannsoperasjoner eventyr, var en viktig del av min fantasi,» sier han.
I 1872, Verne popularisert idé om livet under vann med hans episke romanen Tjue Tusen Leagues Under the Sea. Seks tiår senere, Amerikansk forsker William Beebe og ingeniør Otis Barton laget science fiction en realitet. I 1930-årene, de to samarbeidet på eksperimentell undervannsfartøyer kalt bathyspheres., Disse små, skal beskyttes kapsler, som dinglet fra et skip, tok duoen mer enn 3000 meter ned utenfor kysten av Bermuda, og kickstarted en bølge av deep-sea exploration.
Auguste Piccard tok deep-sea ubåten development til neste nivå. Den Sveitsisk fysiker og oppfinner, som hadde steget å ta opp høyder i den trykksatte kapsel av en ballong, innså at luftskip og undervannsfarkoster ikke var så forskjellige likevel., I stedet for å bruke en kabel for å senke og heve sin ubåt, Piccard brukt avtagbar ballast vekter og en oppdrift tanken fylles med bensin, beslektet til helium-fylte konvolutt av et luftskip. I 1960, hans oppfinnelse tok Piccard og Amerikanske oseanograf Don Walsh på en reise til det dypeste kjent punkt på Jorden—35,814 føtter i Stillehavet i marianergropen.
Takk til disse pionerene, mennesker hadde besøkt den dype havet, men fremskritt bedt om et nytt spørsmål: Kan vi leve i det, også?, Jacques Cousteau, oppfinneren av scuba, dykking regulator og en undersjøisk kjøretøy kjent som «dykking tallerken,» utløste en felles fascinasjon for havet (og ut fra det, underwater levende) med sin dokumentar om livet ombord hans forskning skip, Calypso. «Når jeg var en gutt, Calypso var et hjem borte fra hjemmet, sier Fabien. «Det var en fantastisk klasserommet. Det fikk meg til å innse disse pionerene flytter grenser hver dag.»
Og presse grensene de gjorde. I 1962, Cousteau bygget Conshelf—en stål -, tromme-formet struktur på størrelse med en container som ble suspendert 33 fot under vann utenfor kysten av Marseille. Sammen med George F. Bond, far til saturation diving, Cousteau gikk på å bygge to undervanns-stasjoner.
Conshelf To var sjøstjerner-formet under vann «landsby» som fungerte som bakteppe for Verden Uten Sol., Bygget i 1963, det ble plassert i Sha ‘ ab Rumi—hvor Cousteau er coral-encrusted hai bur har opprettet en dykking mekka—mens en mindre og dypere hytta ligger to aquanauts for en uke på 100 meter. To år senere, Conshelf Tre var født. Likner en svart-og-gul rutete disco ball, stasjonen gitt seks dykkere, inkludert Cousteau sønn Philippe, en selv-tilstrekkelig miljø, 330 meter under Havet.,
Conshelf stasjoner utløste en bølge av undervanns-bygningen. Fra Østersjøen til Gulf of Mexico, enkelt-oppdrag undersjøiske habitater spiret som sopp. Mellom 1964 og 1969, USA, Marinens SeaLab i, II og III ned til større og større dyp—193 føtter, 203 meter, og 600 meter henholdsvis—før det tragiske dødsfallet til en aquanaut sette en stopper for Sealab III. I 1968, Helgoland—bygget av tyske selskapet Dräger—ble den første undervanns laboratorium bygget for kaldt vann og grov sjø forhold (det ble brukt i Østersjøen, Nordsjøen og i Gulf of Maine). Og i 1969 og 1970, NASA slått seg sammen med Marinen og innenriksdepartementet for å starte Tektite i og II—den første nasjonalt sponset forskere-i-the-sea-program., Deployert til en dybde på 50 meter i U.S. Virgin Islands » Great Lameshur Bay, og bygget av General Electric, den Tektite habitat ble gjort opp til to, 20-fots høye siloer forbundet med en vanntett tunnel og oversådd med kuppel-formet windows.
Tektite ble til slutt trukket fra vannet, men NASA ‘ s interesse i undersjøiske strukturer fortsetter til denne dag. Utformet for å simulere livet om bord på ISS og teste nye konsepter for fremtidige interplanetarisk oppdrag, NASA ‘ s Ekstreme Miljø Oppgave Operasjoner (NEEMO) sender grupper av astronauter, ingeniører og forskere til å leve i Key Largo er Aquarius Reef Base., I denne ekstreme miljø, der mobilitet er begrenset til en begrenset plass og vann gir en nær null gravitasjon erfaring, astronauter gis en overbevisende analog for utforskning av verdensrommet.
På toppen av deep-sea exploration, Fabien anslår at det var 20 virkelig beboelig undersjøiske strukturer. I dag, Aquarius er fortsatt den eneste som opererer under vann research station i verden—en stolt overlevende som har vart 34 år da den ble bygget for å vare fem. «Etter ’70-tallet, ocean exploration har ikke utviklet seg på en måte som utforskning av verdensrommet har, sier Fabien., Med Proteus, håper han å skifte offentlig interesse tilbake til havet—og han er ikke den eneste som er ute etter å gjøre det.
Den franske arkitekten Jacques Rougerie har viet hele sin karriere på å bygge undersjøiske strukturer, og siterer Jacques Cousteau som drivkraft for hans utøvelse av arkitektur og oseanografi., Siden 2009, stiftelsen har arrangert årlige konkurranser for unge arkitekter til å designe vann og plass habitater. Rougerie mener at vår fremtid ligger hos den blå økonomi, eller hva verdensbanken definerer som «bærekraftig bruk av havets ressurser for økonomisk vekst, bedre levekår, og jobber samtidig bevare helsen til havets økosystem.»Men først, sier han, vi trenger en blå samfunnet. «Vi må motivere den unge generasjonen, sier han. «Vi har for å skape denne lidenskapen i dem. De må føle seg involvert.,»For å gjøre dette trenger vi støtte plattformer, «sterke symboler» som Proteus, eller sine egne forslag, SeaOrbiter.
Rougerie har designet dusinvis av undersjøiske habitater, fire av disse har blitt bygget. Hans aller første var Galathée, en 56-tonn, semi-mobile habitat lansert i 1977, utenfor kysten av Japan. Til Galathée, arkitekten forklarer, og de fleste tidligere strukturer ble bygget på havbunnen. Rougerie endret kurs ved å utforme en struktur med en variabel ballast som gjør at suspendert forankring på ulike dyp (fra 30 til 200 fot) og med ingen innvirkning på undervanns økosystemet.,
Hans senere habitater var enda mer mobile, og det kulminerte i hans mest ambisiøse design til dato—SeaOrbiter. Bygget for å seile på havet, den halvt nedsenkbare fartøyet ble utformet etter en sjøhest—å flyte både vertikalt og drive med havstrømmene.
«havet er en utrolig kilde. Et felt av håp for startups rundt om i verden,» Rougerie sier., «Vi vet ennå ikke om abyssal sone . Vi vet ikke om den hydrotermale ventiler. Vi vet veldig lite.»
i Henhold til Nasjonale Ocean Service, mer enn 80 prosent av våre hav fortsatt «tilordnet uobserverte og uutforsket.»Men selv de delene som har blitt utforsket, ikke er tilordnet til en oppløsning som er høy nok til å gjenkjenne objekter, for eksempel fly vraket eller spire av en undersjøisk vulkan. Med Proteus, Fabien vil være i stand til å kartlegge området til en radius på en kilometer og en oppløsning på ¼ tommer., «Det gir oss en veldig, veldig ryddig mosaikk at vi kan besøke på en jevnlig basis for å vise endringer på en årlig og tiår lange grunnlag, sier han.
Fabien ser for stasjonen for å imøtekomme et bredt utvalg av studier, fra biokjemi til legemidler til klimaendringer. «Å studere den historiske reaksjoner av økosystemer som korallrev til tidligere endringer i klima gir en nyttig guide. Men disse metodene bare komme oss så langt,» sier Brian Helmuth, en professor i marine-og miljøfeltet og offentlig politikk ved Northeastern University., «Ved hjelp av en kombinasjon av eksperimentelle tilnærminger kombinert med observasjoner i naturen, kan vi bruke en forståelse av de mekanismer som revene er påvirket av miljøendringer å forutsi fremtiden svar med mye finere detaljer.»
I Proteus, Helmuth ser en mulighet til å studere et intakt coral reef over en lengre periode av tid og uten begrensningene overflate dykking. «Det ville gjøre det mulig for forskerne å studere undersjøiske miljø ved å bli en del av det, snarere enn å jobbe så tilfeldig skikkelsene blant interloperne,» sier han.,
som Kjent Fabien er måneder lange oppdrag i Vannmannen Reef Base gitt tre år igjen av forskning, men det var svakheter, som i mangel av et eget laboratorium for real-time studier. State-of-the-art laboratorier på Proteus vil tillate for avansert forskning på området, med ingen degradering av prøver i transitt, mens full-skala video produksjon anlegget vil gi kontinuerlig live streaming for pedagogiske formål. «Det er utallige lærere og studenter som, som meg å vokse opp i New York, ikke har lett tilgang til havet, sier Helmuth., «Proteus virkelig vil være et spill veksler i havet utdanning, og gir en indre romstasjonen som ikke bare gir spennende nye muligheter til det vitenskapelige samfunn, men også reinvigorates som lidenskap for havet som ble lansert så mange mennesker fra min generasjon inn i yrker innen vitenskap og utforskning.»
Siden starten av moderne ocean exploration, havet har endret seg drastisk. Enorme områdene er nå helt uten oksygen, noe som fører til «døde soner» som nå er fire ganger større enn de var i 1950., «Da jeg var tenåring, jeg ville gå til Florida Keys, og det var en lekeplass av farge, tekstur og bevegelse, sier Fabien. «Og nå, relativt, det er en spøkelsesby.»
Undersjøiske habitater som Proteus, eller SeaOrbiter, kan bidra til å utdype vår kultur av utforsking og eksperimentering. Disse undersjøiske laboratorier kan bidra til å oppdage nye arter, og forstå hvordan klimaendringer påvirker havet, og mulighet for testing av grønn energi, havbruk og robot leting., «Begrepet robot-menneskelige lagene er spesielt overbevisende for Proteus,» sier Mark Patterson, en professor og associate dean ved Northeastern University, hvis forskning fokuserer på utvikling av autonome roboter under vann for sivil infrastruktur og marine sensing. «Denne tilnærmingen, av mennesker som arbeider med rask svømming, tøff roboter, vil overvinne problem som har plaget oseanografi siden dagene av HMS Challenger-ekspedisjonen: nemlig havet endringer raskere enn vi har hatt mulighet til å observere.,»
Seksti år etter Cousteau filmet hans eventyr i den Røde Havet, ocean exploration har ennå ikke nådd sitt fulle potensial. «Vi har bodd i barmen på sjøen,» Cousteau, sa hans gule dykking tallerken stod opp fra mørket. «Havet har henga oss, men vi har tatt de første skritt inn i vårt nye plass. Nye eventyr venter oceanauts i verden uten sol.»