Удаленная лаборатория строится на глубине 2,5 км ниже уровня моря — Ars Technica

В 1962 году у побережья Марселя, Франция, на глубине 10 метров была создана одна из первых в мире лабораторий по исследованию подводного мира и среды обитания человека. Проект Conshelf 1 состоял из стальной конструкции, в которой на неделю проживали 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 Коншельф форте, Средиземноморская лаборатория Souss-Marine Provence (LSPM) не будет заселен людьми. Расположенная в 40 километрах от побережья Тулона на глубине 2450 метров, это первая в Европе дистанционно управляемая подводная лаборатория.

Подводная физика

В настоящее время в основе LSPM лежат три распределительных блока, способных запускать несколько инструментов и извлекать данные. Коробки, каждая длиной 6 метров и высотой 2 метра, подключены к энергосистеме на Земле с помощью 42-километрового фотоэлектрического кабеля. Оптическая часть этого кабеля используется для сбора данных с распределительных коробок.

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 фотоумножителем. Эти сферы будут расположены на 115 тросах, закрепленных на дне океана с помощью подводных буев. На данный момент установлено 15 шрифтов.

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

«Эти гигантские массивы детекторов могут регистрировать нейтрино, испускаемые небесами южного полушария. [the neutrinos] Они взаимодействуют с молекулами воды, создавая голубоватую вспышку 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 направления и энергии нейтрино».

датчик звука

Третья распределительная коробка посвящена исследованиям морских наук, в том числе так называемой линии «Альбатрос», состоящей из двух индуктивных кабелей длиной один километр, закрепленных на дне океана. Эти кабели несут датчики для измерения температуры воды и океанских течений, а также уровня кислорода и pH.

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

Это не традиционные датчики, а дефекты стекла, возникающие при изготовлении оптических волокон. Эти дефекты обнаруживаются в оптоволоконной сети. Это связано с процессами нагрева и волочения стекла. В результате этих дефектов часть света направляется обратно к передатчику», — сказал Энтони Сладен из лаборатории Geoazur, добавив, что сейсмическая или звуковая волна либо растягивает, либо сжимает оптическое волокно, тем самым изменяя путь света. внутри него. «Измеряя это изменение, мы можем измерять как сейсмические, так и звуковые волны».

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

Другие устройства состоят из группы гидрофонов, которые могут обнаруживать и записывать звуки китов и дельфинов на разных частотах. Данные помогут ученым понять, как часто эти китообразные повторяют свое местоположение, а также свое голосовое поведение.

больше идет

Пока работают вышеупомянутые устройства, ожидается, что к лету заработают другие лабораторные устройства, уже установленные на дне океана.

Наиболее заметным среди них является робот BathyBot, разработанный Средиземноморским институтом океанографии, который может перемещаться 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 взбираться на искусственный риф двухметровой высоты и измерять свойства воды в отложениях на дне океана.

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

По словам Койла, из-за того, что глубокое море изучено недостаточно, «такие устройства, как LSPM, могут улучшить наше понимание многих различных явлений».

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

Дхананджай Хадилкар — журналист из Парижа.