w 1963 roku, w kształcie spodka, żółty okręt podwodny wrócił z głębin morza Czerwonego i zadokował do podwodnego Centrum Badawczego, 26 mil od wybrzeża Port Sudan i 33 stóp pod powierzchnią. Na jego pokładzie był legendarny odkrywca i oceanograf Jacques Cousteau, który w nagrodzonym Oscarem filmie dokumentalnym świat bez słońca podbił wyobraźnię milionów ludzi., „To pierwszy raz, gdy łódź podwodna ma podwodną bazę” – opowiedział Cousteau, gdy jego smukła sylwetka wspięła się z łodzi podwodnej na stację drugiego szelfu kontynentalnego, która przez miesiąc służyła jako Dom i laboratorium pięciu aquanautom.
z Conshelf Two—siedliskiem w kształcie rozgwiazdy z łóżkami piętrowymi i lampami Podczerwieni jako grzejnikami-Cousteau udowodnił, że ludzie mogą żyć pod morzem przez długi czas., Z czterema pomieszczeniami rozgałęziającymi się od centrum, był to znaczący postęp w stosunku do Conshelf One—16-metrowy, szeroki na 8 stóp stalowy cylinder, który mógł pomieścić tylko dwie osoby. Finansowana przez francuski przemysł petrochemiczny misja Conshelf Cousteau została wstrzymana zaledwie dwa lata później, po tym jak Conshelf Three został ustawiony na rekordowej głębokości 330 stóp, a Cousteau przeniósł swoją uwagę z badań finansowanych z benzyny na ochronę oceanów.,
, Nękane, po części, przez zmianę w interesie publicznym, która wywołała większe fundusze na eksplorację kosmosu, niektóre zostały wyciągnięte z wody, inne stały się miejscami do nurkowania inkrustowanymi wzrostem koralowców. Obecnie jedynym żyjącym podwodnym siedliskiem jest 34 lata.
wnuk Cousteau, Fabien, ma nadzieję to zmienić. Założyciel Fabien Cousteau Ocean Learning Center, organizacji non-profit zajmującej się ochroną i ochroną oceanów, obszarów przybrzeżnych i siedlisk morskich planety, buduje największą na świecie podwodną stację badawczą.,
nazwany na cześć proroczego boga morza proteusa, stacja będzie położona na głębokości 60 stóp, w bioróżnorodnym, morskim obszarze chronionym u wybrzeży Curaçao., Wyobrażona jako podwodna Wersja Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, będzie pierwszym podwodnym siedliskiem badawczym zbudowanym od dziesięcioleci, oznaczającym nowy rozdział w ich burzliwej historii. „Jesteśmy teraz w nowej ewolucji świadomości eksploracji oceanów”, mówi Fabien. „Dzięki nowoczesnej technologii jesteśmy w stanie komunikować znaczenie eksploracji oceanów.”
Fabien nauczył się nurkować w wieku czterech lat., Odkrywca oceanograficzny, orędownik środowiska i aquanaut (został przeszkolony do życia i pracy pod wodą), wyjaśnia, że jedną z jego największych frustracji są znaczące ograniczenia nurkowania jako narzędzia badawczego dla naukowców oceanicznych. Podczas nurkowania z powierzchni czas bezpiecznie spędzony w głębszych wodach jest ograniczony do średnio dwóch godzin dziennie. Z Proteusem mówi: „nagle mamy dom na dnie morza i jesteśmy w stanie wejść do wody i nurkować 10 do 12 godzin dziennie, aby prowadzić badania, naukę i filmować.,”
Sylvia Earle, oceanograf i pionier w testowaniu żywotności podwodnych siedlisk, widzi obietnicę w wizji Fabiena. „Proteus to pełen nadziei krok naprzód w rozpowszechnianiu przesłania, że musimy chronić ocean, tak jakby od niego zależało nasze życie”, mówi. „Życie pod wodą daje nam dar czasu i niesamowitą perspektywę bycia rezydentem na rafie. Nie jesteś już tylko gościem.”
W 2014 roku Fabien spędził 31 dni w bazie Aquarius Reef, ostatniej pozostałej stacji badawczej., Zbudowany w 1986 roku, 400 stóp kwadratowych bazy znajduje się na dnie morza w Key Largo W Florida Keys. Tam doświadczył wyzwań życia pod wodą z pierwszej ręki: wysoki poziom wilgotności, słabe światło, brak świeżej żywności, brak ćwiczeń fizycznych i ekstremalna izolacja. „Chciałem zająć się wszystkimi niedociągnięciami i zaoferować coś, co znacznie bardziej sprzyja przyszłym poszukiwaniom i badaniom, zabierając jak najwięcej elementów z górnego świata i sprowadzając je do najnowocześniejszego centrum badań morskich”, mówi. „Wymaga to innego układu.,”
z nielicznymi wyjątkami, poprzednie podwodne laboratoria (było ich ponad 65) zostały podzielone na mniejsze obszary do życia i pracy. Proteus, który został zaprojektowany przez projektanta przemysłowego Yves ' a Béhara i jego firmę fuseproject, jest niepodobny do żadnego innego środowiska.
Fabien Cousteau Ocean Learning Center organizowało warsztaty i sympozja z naukowcami, korporacjami i inżynierami, aby potwierdzić naukowe zapotrzebowanie na Proteus przez dwa lata, gdy Fabien został przedstawiony Béhar w 2018 roku., Obaj spotkali się w Helena, organizacji, która skupia globalnych liderów, aby omówić i wdrożyć rozwiązania globalnych problemów. W zeszłym miesiącu Béhar zaprezentował swój projekt dla Proteusa.
Na 4000 stóp kwadratowych Proteus będzie dziesięciokrotnie większy od bazy rafy Aquarius., Okrągły kształt, dwupiętrowa struktura będzie obracać się wokół centralnej pochylni, która łączy dwa piętra. „Żyjesz pod ogromną presją, dosłowną, ale także naukową” – mówi Béhar. Aby to złagodzić, zaplanował przestrzeń społeczną w centrum, otoczoną różnymi rozszerzeniami mieszczącymi się w kapsułach, gdzie będą znajdować się pomieszczenia mieszkalne, laboratoria badawcze, Zatoki medyczne i łazienki.
przy 60 stopach pod powierzchnią naturalne światło jest kolejnym wyzwaniem, zredukowanym do połowy widma widzialnego., Okrągłe podłogi zostaną zatem przesunięte od siebie, a okna w otworach okiennych i świetliki dadzą jak najwięcej naturalnego światła. Wewnątrz pełne spektrum światła zaspokoi ludzką potrzebę przez co najmniej dziesięć minut promieni UV dziennie.
aby ułatwić eksplorację oceanów, w strukturze znajdzie się również basen księżycowy, lub jak nazywał go kiedyś Jacques Cousteau—”płynne drzwi.”Ten specjalnie zaprojektowany otwór, znajdujący się na dnie siedliska, pozwoli nurkom wyjść przez komorę ciśnieniową., W przeciwieństwie do stacji kosmicznej lub okrętu podwodnego, ciśnienie powietrza wewnątrz konstrukcji podwodnych jest utrzymywane na poziomie ciśnienia wody na zewnątrz, zapobiegając przedostawaniu się wody morskiej do środowiska. Pozwala to aquanautom na łatwe wymykanie się i prowadzenie podwodnych badań z wykorzystaniem nurkowania nasyconego-techniki zmniejszającej ryzyko choroby dekompresyjnej. Po 24 godzinach na każdej głębokości Ludzkie ciało staje się nasycone azotem, a akwanauty mogą pozostać w podwodnych siedliskach przez nieokreślony czas., (Bruce Cantrell i Jessica Fain trzymają aktualny rekord: 73 dni w podwodnym domku Jules ' a, dawnym siedlisku badawczym, który zamienił się w Podwodny hotel). Kiedy są gotowe do wynurzenia, czas potrzebny na dekompresję jest taki sam bez względu na długość pobytu.
Proteus jest nadal w fazie koncepcji., Fabien zbiera 135 milionów dolarów na budowę habitatu i eksploatację go przez pierwsze trzy lata. Béhar i Fabien omówili już wykorzystanie kompozytowej technologii budowy kadłuba i płytek koralowych z nadrukiem 3D-które Fundacja Fabiena wykorzystała do regeneracji RAF morskich—do stworzenia żywej rafy na konstrukcji. A kiedy przychodzi czas na budowę, „nie ma sposobu, aby doprowadzić konstrukcję pod wodę bez jej zatopienia”, mówi Béhar. „Musisz wypełnić strukturę wodą, zatopić ją i przymocować do dna oceanu.,”
przy projektowaniu Proteusa Béhar patrzył na sposób, w jaki science fiction przedstawiało podwodne siedliska, ale historia była jego najsilniejszą muzą. „Książka Juliusza Verne' a, oglądanie podwodnych przygód Cousteau, była kluczową częścią mojej wyobraźni ” – mówi.
w 1872 roku Verne spopularyzował ideę podwodnego życia swoją epicką powieścią dwadzieścia tysięcy mil podmorskich. Sześć dekad później amerykański naukowiec William Beebe i inżynier Otis Barton uczynili science fiction rzeczywistością. W latach trzydziestych XX wieku para współpracowała na eksperymentalnych okrętach podwodnych zwanych batyspheres., Te maleńkie, ciśnieniowe kapsuły, które zwisały ze statku, zabrały Duet ponad 3000 stóp w dół u wybrzeży Bermudów i zapoczątkowały gwałtowną eksplorację głębinową.
Auguste Piccard wzniósł rozwój okrętów podwodnych na wyższy poziom. Szwajcarski fizyk i wynalazca, który wzniósł się na rekordową wysokość w ciśnieniowej kapsule balonu, zdał sobie sprawę, że sterowce i podwodne Pojazdy wcale się nie różnią., Zamiast używać kabla do opuszczania i podnoszenia swojej łodzi podwodnej, Piccard użył odłączanych obciążników balastowych i zbiornika wypornościowego wypełnionego benzyną, podobnego do koperty wypełnionej helem sterowca. W 1960 roku jego wynalazek zabrał Piccarda i amerykańskiego oceanografa Dona Walsha w podróż do najgłębszego znanego punktu Ziemi—35 814 stóp do Rowu Mariańskiego Oceanu Spokojnego.
dzięki tym pionierom ludzie odwiedzili głębokie morze, ale postępy wywołały nowe pytanie: Czy my też możemy w nim żyć?, Jacques Cousteau, wynalazca nurkowania, regulatora nurkowego i podwodnego pojazdu znanego jako „spodek nurkowy”, wywołał publiczną fascynację oceanem (a stamtąd podwodnym życiem) swoimi dokumentami o życiu na pokładzie statku badawczego Calypso. „Kiedy byłem dzieckiem, Calypso było domem z dala od domu”, mówi Fabien. „To była niesamowita Klasa. Uświadomiło mi to, że ci pionierzy przesuwają granice każdego dnia.”
i przesunąć granice, które zrobili. W 1962 roku Cousteau zbudował Conshelf One-stalową konstrukcję w kształcie bębna wielkości kontenera morskiego, który został zawieszony 33 stopy pod wodą u wybrzeży Marsylii. Wraz z George ' em F. Bondem, ojcem nurkowań saturacyjnych, Cousteau wybudował jeszcze dwie stacje podwodne.
Conshelf Two była podwodną „wioską” w kształcie rozgwiazdy, która służyła jako tło dla świata bez słońca., Zbudowany w 1963 roku, znajdował się w Sha ' ab Rumi—gdzie inkrustowane koralami klatki rekinów Cousteau stworzyły mekkę do nurkowania-podczas gdy mniejsza i głębsza kabina mieściła dwa akwanauty na tydzień na wysokości 100 stóp. Dwa lata później urodził się Conshelf Three. Przypominająca czarno-żółtą piłkę dyskotekową w kratkę stacja zapewniała sześciu nurkom, w tym syn Cousteau, Philippe, samowystarczalne środowisko, 330 stóp pod Morzem Śródziemnym.,
stacje Conshelf wywołały falę podwodnego budownictwa. Od Bałtyku po Zatokę Meksykańską pojedyncze siedliska podwodne kiełkowały jak grzyby po deszczu. W latach 1964-1969 w USA., W 1968 roku Helgoland—zbudowany przez niemiecką firmę Dräger—stał się pierwszym podwodnym laboratorium zbudowanym dla zimnych wód i trudnych warunków morskich (był używany na Morzu Bałtyckim, Morzu Północnym i w Zatoce Maine). W 1969 i 1970 roku NASA połączyła siły z Marynarką Wojenną i Departamentem Spraw Wewnętrznych, aby uruchomić Tektite i I II—pierwszy sponsorowany przez kraj program „scientist-in-the-sea”., Zbudowany przez General Electric, Tektite habitat składał się z dwóch, 20-metrowych silosów połączonych wodoszczelnym tunelem i zwieńczonych kopułowymi oknami.
Tektite został ostatecznie wyciągnięty z wody, ale zainteresowanie NASA podwodnymi strukturami trwa do dziś. Zaprojektowany do symulacji życia na pokładzie ISS i testowania nowych koncepcji przyszłych misji międzyplanetarnych, NASA ' s Extreme Environment Mission Operations (NEEMO) wysyła grupy astronautów, inżynierów i naukowców do życia w bazie Aquarius Reef w Key Largo., W tym ekstremalnym środowisku, gdzie mobilność jest ograniczona do ograniczonej przestrzeni, a woda zapewnia niemal zerową grawitację, astronauci otrzymują przekonujący analog do eksploracji kosmosu.
w szczytowym okresie eksploracji głębin, Fabien szacuje, że było tam 20 prawdziwie zamieszkałych konstrukcji podwodnych. Dziś Aquarius pozostaje jedyną działającą podwodną stacją badawczą na świecie—dumnym ocalałym, który przetrwał 34 lata, kiedy został zbudowany do pięciu lat. „Po latach 70. eksploracja oceanów nie ewoluowała w sposób, w jaki eksploracja kosmosu” – mówi Fabien., Wraz z Proteusem ma nadzieję przenieść zainteresowanie społeczne z powrotem do oceanu—i nie jest jedynym, który chce to zrobić.
francuski architekt Jacques Rougerie poświęcił całą swoją karierę budowaniu podwodnych konstrukcji, powołując Jacques ' a Cousteau jako impuls dla jego poszukiwania architektury i Oceanografii., Od 2009 roku jego Fundacja organizuje coroczne konkursy dla młodych architektów na projektowanie podwodnych i kosmicznych siedlisk. Rougerie uważa, że nasza przyszłość zależy od niebieskiej gospodarki, czyli tego, co Bank Światowy definiuje jako ” zrównoważone wykorzystanie zasobów oceanicznych dla wzrostu gospodarczego, poprawy źródeł utrzymania i miejsc pracy przy jednoczesnym zachowaniu zdrowia ekosystemu oceanicznego.”Ale najpierw, mówi, potrzebujemy niebieskiego społeczeństwa. „Musimy motywować młode pokolenie” – mówi. „Musimy zaszczepić w nich tę pasję. Muszą czuć się zaangażowani.,”Aby to zrobić, potrzebujemy platform wspierających, „silnych symboli”, takich jak Proteus, lub jego własna propozycja, SeaOrbiter.
Rougerie zaprojektowała kilkadziesiąt podwodnych siedlisk, z których zbudowano cztery. Jego pierwszym był Galathée, 56-tonowy, pół-mobilny habitat zwodowany w 1977 roku, u wybrzeży Japonii. Do czasu Galathée, jak wyjaśnia architekt, większość wcześniejszych budowli budowano na dnie morza. Rougerie zmienił kurs projektując konstrukcję ze zmiennym statecznikiem, która umożliwia podwieszane kotwiczenie na różnych głębokościach (od 30 do 200 stóp) i bez wpływu na Podwodny ekosystem.,
jego późniejsze siedliska były jeszcze bardziej mobilne, zwieńczone jego najbardziej ambitnym projektem do tej pory—SeaOrbiter. Zbudowany do żeglowania po oceanach, pół-zanurzeniowy statek został zaprojektowany-po koniku morskim—aby pływać pionowo i dryfować z prądami oceanicznymi.
„morze jest niesamowitym źródłem. Pole nadziei dla startupów na całym świecie ” – mówi Rougerie., „Nadal nie wiemy o strefie abisalnej . Nie wiemy o otworach hydrotermalnych. Niewiele wiemy.”
według National Ocean Service, ponad 80 procent naszego oceanu pozostaje „niewykorzystany, niezauważony i niezbadany.”Ale nawet części, które zostały zbadane, nie zostały zmapowane do rozdzielczości wystarczająco wysokiej, Aby wykryć obiekty, takie jak wrak samolotu lub iglica podwodnego wulkanu. Dzięki Proteusowi Fabien będzie w stanie odwzorować okolicę w promieniu mili i rozdzielczości ¼ cala., „To daje nam naprawdę, naprawdę zgrabną mozaikę, którą możemy regularnie odwiedzać, aby pokazywać zmiany w skali roku i dekady” – mówi.
Fabien przewiduje, że stacja będzie obsługiwać wiele różnych badań, od biochemii przez farmaceutyki po zmiany klimatu. „Badanie historycznych reakcji ekosystemów takich jak rafy koralowe na przeszłe zmiany klimatu stanowi przydatny przewodnik. Ale te metody prowadzą nas tylko tak daleko”, mówi Brian Helmuth, profesor nauk morskich i środowiskowych oraz polityki publicznej na Northeastern University., „Korzystając z kombinacji podejść eksperymentalnych w połączeniu z obserwacjami w przyrodzie, możemy wykorzystać zrozumienie mechanizmów, dzięki którym zmiany środowiskowe wpływają na rafy, aby przewidywać przyszłe reakcje z dużo drobniejszymi szczegółami.”
w Proteusie Helmuth widzi możliwość badania nienaruszonej rafy koralowej przez dłuższy czas i bez ograniczeń nurkowania powierzchniowego. „Pozwoliłoby to naukowcom badać podwodne środowisko, stając się jego częścią, zamiast pracować jako Przypadkowi intruzi” – mówi.,
Miesięczna misja Fabiena w bazie Aquarius Reef zaowocowała trzyletnimi badaniami, ale były niedociągnięcia, takie jak brak laboratorium na miejscu do badań w czasie rzeczywistym. Najnowocześniejsze laboratoria na Proteus pozwolą na zaawansowane badania na miejscu, bez degradacji próbek podczas transportu, a Pełnowymiarowy zakład produkcji wideo zapewni ciągłą transmisję na żywo w celach edukacyjnych. „Jest wielu nauczycieli i uczniów, którzy, podobnie jak ja dorastając w Nowym Jorku, nie mają łatwego dostępu do oceanu” – mówi Helmuth., „Proteus naprawdę zmieni grę w edukacji oceanicznej, zapewniając wewnętrzną stację kosmiczną, która nie tylko oferuje ekscytujące nowe możliwości dla społeczności naukowej, ale także ożywia tę pasję do oceanu, która zapoczątkowała tak wiele osób z mojego pokolenia w karierze naukowej i eksploracyjnej.”
od początku współczesnej eksploracji oceanu ocean zmienił się drastycznie. Ogromne połacie są teraz całkowicie pozbawione tlenu, co prowadzi do „martwych stref”, które są teraz cztery razy większe niż w 1950 roku., „Kiedy byłem nastolatkiem, chodziłem do Florida Keys i był to plac zabaw pełen kolorów, faktur i ruchu”, mówi Fabien. „A teraz, względnie, jest to miasto duchów.”
podwodne siedliska, takie jak Proteus lub SeaOrbiter, mogą pomóc pogłębić naszą kulturę eksploracji i eksperymentów. Te podwodne laboratoria mogą pomóc odkryć nowe gatunki, zrozumieć, w jaki sposób zmiany klimatu wpływają na ocean i umożliwić testowanie zielonej energii, akwakultury i eksploracji robotów., „Koncepcja zespołów robot-człowiek jest szczególnie przekonująca dla Proteusa”, mówi Mark Patterson, profesor i prodziekan na Northeastern University, którego badania koncentrują się na rozwoju autonomicznych podwodnych robotów dla infrastruktury cywilnej i wykrywania statków. „Takie podejście ludzi pracujących z szybko pływającymi, twardymi robotami rozwiąże problem, który nękał oceanografię od czasów ekspedycji HMS Challenger: a mianowicie, ocean zmienia się szybciej, niż mieliśmy możliwość obserwacji.,”
sześćdziesiąt lat po tym, jak Cousteau sfilmował swoje przygody w Morzu Czerwonym, eksploracja oceanów nie osiągnęła jeszcze pełnego potencjału. – Żyliśmy na łonie morza-powiedział Cousteau, gdy jego żółty spodek nurkowy powstał z ciemności. „Morze nam dogadzało, ale zrobiliśmy tylko pierwsze kroki w naszej nowej przestrzeni. Dalsze przygody czekają oceanautów w świecie bez słońca.”