Provocare supremă: explorarea Marelui Abis

James Cameron, realizatorul celebrelor filme „Titanic” şi „Avatar”, a anunţat recent că se pregăteşte să pornească spre Groapa Marianelor – mai exact, spre cel mai adânc punct al acesteia: Challenger Deep. Cel mai adânc loc de pe Pământ, cel mai profund dintre abisurile oceanice care ascund atâtea enigme, e o întruchipare a misterului, a primejdiei şi a aventurii. Deseori măsurat – cu rezultate diferite –, prea puţin explorat, dar obiect al unuia dintre marile visuri omeneşti – a ajunge în cel adânc punct al oceanului – Challenger Deep pare să fie anul acesta un fel de „destinaţie la modă” pentru expediţii, dacă expresia n-ar suna deranjant de frivol atunci când e asociată unor încercări atât de măreţe şi totodată periculoase. Ce este acest loc, în care scoarţa Pământului se adânceşte atât de dramatic spre lăuntrul Pământului, alcătuind un hău înfricoşător, umplut cu apa sărată a Oceanului Pacific?

În locurile în care plăcile tectonice mai grele din planşeul oceanic alunecă încet sub plăcile continentale mai uşoare - un proces geologic numit subducţie - în scoaţa terestră de sub ocean se formează depresiuni uriaşe, întinse pe kilometri întregi. Peste 20 de asemenea şanţuri nemăsurat de mari sunt împrăştiate prin oceanele lumii, cele mai multe găsindu-se în Pacific. Peste toate, domneşte fără rival Groapa Marianelor - un tranşeu enorm ce se întinde pe o lungime de peste 11 km şi o lăţime de peste 1 km. Iar în acest şanţ de dimensiuni titanice, o groapă - nu cine ştie ce faţă de imensitatea ameţitoare, de dimensiunile ciclopice care o împresoară, dar ameţitoare pentru noi, chiar şi numai când ne gândim la ea - reprezintă punctul cel mai de jos în care un obiect s-ar putea aşeza pe scoarţa terestră. Challenger Deep se numeşte acest punct extrem al planetei.

Măsurătorile realizate de-a lungul timpului au oferit valori diferite ale adâncimii, deosebirile fiind determinate de tehnologia utilizată pentru măsurare.

• Primele încercări de măsurare au fost făcute în 1875, cu ajutorul tehnologiei disponibile pe atunci: o frânghie cu o greutate la capăt. Rezultatul: 8.184 m.
• Îmbunătăţirea tehnologiei de măsurare a adus după sine şi modificarea acestei valori iniţiale. În 1951, măsurători realizate cu ajutorul sonarului (un aparat care emite unde sonore şi captează ecoul acestora) au dat ca rezultat 10.900 m.
• Cele mai recente măsurători, realizate cu sisteme de detecţie performante, au arătat că Challenger Deep ar avea o adâncime maximă de 10.994 m.

În acest loc, presiunea apei este uriaşă (ce lipsit de substanţă sună toate aceste epitete: enorm, uriaş, imens - sunt cuvinte prea slabe pentru a descrie dimensiunile şi forţele ce acţionează acolo, însă altele nu avem, aşa că le vom folosi în continuare pe acestea, deşi sunt jalnic de inexpresive faţă de amploarea copleşitoare a ceea ce există şi se întâmplă acolo). Coloana de apă cu înălţimea de aproape 11 kilometri apasă asupra oricărui obiect cu o greutate de peste o tonă pe centimetru pătrat. E întuneric, apa este foarte rece, iar undele radio şi razele de lumină străbat cu greu prin ea.\

Explorare abisurilor oceanice are multiple scopuri ştiinţifice.

• Mai întâi, studiul formelor de viaţă din aceste zone. Deşi multă vreme s-a considerat că nu pot exista vieţuitoare capabile să suporte această strivitoare apăsare, mai târziu s/a constatat că totuşi există: evoluţia a învins şi aici. Explorările au surprins fiinţe vii mişcându-se prin apă şi suportând foarte bine, după cât se pare, condiţiile care nouă ni se par cu totul potrivnice vieţii;nu numai microorganisme, ci şi crustacee, viermi marini, peşti au izbutit să se adapteze acestor condiţii extreme. Cunoaşterea lor ar extinde aria informaţiilor noastre despre lumea vie şi ne-ar învăţa mai multe despre mecanismele de adaptare şi despre evoluţia vieţii.
• Apoi, există interesul geologic de a explora asemenea formaţiuni, mai ales că, în ultimii ani, în rândul oamenilor de ştiinţă s-a răspândit convingerea că aceste zone de subducţie au un rol în declanşarea unor fenomene geologice violente, de pildă cutremure.
• De asemenea, aceste zone ar putea fi de o însemnătate enormă pentru ecologia planetei, deoarece se pare că aici se acumulează mari cantităţi de carbon. Iar dacă este aşa, înseamnă că aceste abisuri joacă un rol de primă importanţă în reglarea unor mecanisme naturale la nivel planetar.

Sunt suficiente motive pentru a explora cele mai profunde depresiuni ale scoarţei de sub ocean, iar Challenger Deep, Marele Abis, reprezintă o provocare pentru ştiinţă şi tehnologie deopotrivă.

Misiunea lui James Cameron pare o premieră, dar nu este: încă de acum o jumătate de veac, în 1960, doi pionieri ai explorării subacvatice au coborât în abisul înfricoşător la bordul unui batiscaf, un vehicul special proiectat pentru a suporta presiunile cumplite de la adâncimi mari. Batiscaful, construit în Europa şi numit Trieste, a fost achiziţionat în 1958 de către US Navy şi modificat pentru a fi folosit în explorări la adâncimi mari, în Oceanul Pacific.

La 23 ianuarie 1960, Trieste a întreprins călătoria călătoriilor pentru un batiscaf: o scufundare în Groapa Marianelor, în locul cel mai profund al acesteia, Challenger Deep. Era pentru prima dată când un vehicul ajungea în acest punct al planetei.

Călătoria în jos, spre abis, a durat 4 ore şi 48 de minute şi nu a fost lipsită de evenimente neplăcute: la 9.000 metri adâncime, geamul de plexiglas al cabinei sferice a plesnit sub apăsarea presiunii colosale. Fereastra nu s-a spart, totuşi, iar cei doi ocupanţi ai batiscafului - Don Walsh, locotentent în Marina Statelor Unite ale Americii, şi Jacques Piccard, fiul lui Auguste Piccard, proiectantul batiscafului - au continuat să coboare, înfruntând spaima şi frigul (în cabină erau 7 grade Celsius) şi, în cele din urmă, au ajuns pe fundul oceanului, acolo unde nicio fiinţă omenească nu mai ajunsese vreodată.

N-au rămas în Challenger Deep decât 20 de minute, temându-se ca presiunea să nu spargă geamul fisurat, caz în care apa ar fi năvălit înăuntru şi amândoi ar fi murit pe loc. În plus, nu reuşeau să vadă mare lucru şi nici să facă fotografii, căci sosirea lui Trieste răscolise sedimentele ce zăceau pe fundul oceanului, nederanjate probabil de milioane de ani; din cauza tulburării apei, vizibilitatea a scăzut, iar sedimentele nu dădeau niciun semn că ar avea de gând să se aşeze la loc. Aşa că, după 20 de minute, exploratorii au luat-o din loc cu batiscaful lor, urcând încet, timp de peste 3 ore... o agonie. Nu putem decât să încercăm să ne imaginăm ce-o fi fost în sufletele lor în cursul celor aproape 9 ore cât a durat călătoria spre adâncuri şi înapoi spre suprafaţă... închişi într-o capsulă strâmtă din metal şi plexiglas, tremurând de frig şi chinuiţi mereu de gândul că o cedare a blindajul batiscafului le-ar fi adus moartea în câteva clipe.
Totuşi, au reuşit; au ajuns cu bine la suprafaţă. Au relatat că văzuseră nişte peşti turtiţi - asemănători cu calcanul sau limba de mare - şi au tras concluzia că acolo există forme de viaţă, o informaţie surprinzătoare în sine. Călătoria de anul acesta va avea, printre altele, rolul de a completa aceste informaţii şi de a aduce altele noi.

Între timp, alte două vehicule de explorare au ajuns în Challenger Deep, însă fără echipaje umane.

• La 24 martie 1995, vehiculul robotic submarin Kaikō, construit în Japonia, a coborât în Challenger Deep, realizând ceea ce e azi considerat drept cea mai precisă măsurătoare a adâncimii locului - 10.911 m - şi colectând probe de sedimente. În cursul a trei expediţii între anii 1995 şi 1998, Kaiko a coborât de mai multe ori în Groapa Marianelor.
• La 31 mai 2009, un vehicul hibrid telecomandat, numit Nereus, aparţinând Statelor Unite, a coborât la rândul său în Challenger Deep. Beneficiind de avansul tehnologic considerabil obţinut în peste un deceniu de dezvoltare, Nereus, spre deosebire de Kaiko, era autonom, nefiind necesară ghidarea printr-un cablu ataşat de o navă de la suprafaţă.

Voiajul abisal al lui James Cameron va beneficia de o tehnologie net superioară. Vehiculul său, numit Deepsea Challenger, este, după descrierea regizorului, o "torpilă verticală". De formă cilindrică, având o lungime de 89 metri, submersibilul este construit având la bază o idee îndrăzneaţă, aceea de a spori viteza de coborâre şi de urcare prin proiectarea sa într-o formă hidrodinamică spectaculoasă şi aşezarea cu axa longitudinală pe direcţia mişcării - cu adevărat o torpilă ce urmează să străbată apa vertical. În plus, în timpul mişcării pe verticală, se va roti în jurul propriei axe, ca un glonţ ieşit din ţeavă.

Cameron a adunat o echipă de specialişti excepţionali pentru a da viaţă proiectului său, iar submersibilul a fost construit în secret, timp de opt ani, la un şantier naval din Australia. Abia acum au început să iasă la iveală detalii privind îndrăzneaţa aventură.

Propulsoarele, în număr de 12, sunt montate deasupra cabinei, pentru a nu deranja sedimentele de pe fundul mării. Astfel, Cameron speră să nu aibă problemele de vizibilitate întâmpinate în 1960 de ocupanţii batiscafului Trieste.

Expediţia va fi o încercarea grea pentru regizor. James Cameron plănuieşte să petreacă 6 ore în Groapa Marianelor, iar misiunea ar urma să dureze, în total, aproximativ nouă ore. În tot acest timp, Cameron ar urma să fie adăpostit într-o sferă metalică cu pereţi groşi de oţel şi cu un diametru interior de numai un metru, unde nu va sta deloc confortabil. Va fi nevoit să stea aproape ghemuit, timp de 9 ore - o treabă deloc simplă pentru un om cu înălţimea de aproape 1,90 m.

Dacă "sfera personală", cum o numesc proiectanţii, este din oţel, restul vehicului este construit, în mare parte, dintr-un material uşor, buretos, o spumă pe care constructorii au trebuit să o proiecteze special pentru această misiune, după ce tipurile disponibile pe piaţă se dovediseră insuficient de rezistente la presiunea uriaşă.

Teste realizate la adâncimea de 8 km au dat constructorilor lui Deepsea Challenger toate motivele să fie mândri de realizarea lor. Urmează testul suprem al măiestriei inginereşti: coborârea în "abisul suprem" al planetei.

Încercarea lui James Cameron este însă doar una dintre cele preconizate să aibă loc în viitorul apropiat, spre aceeaşi destinaţie. Al doilea deceniu al secolului XXI pare să fie deceniul explorării Marelui Abis. Alte 3 expediţii cu echipaj uman se pregătesc pentru marea aventură, coborârea în Challenger Deep, care îi va aduce pe călătorii submarini cu aproape 11 kilometri mai aproape de centrul planetei.

DOER Marine, o companie cu sediul în San Francisco, SUA, lucrează în prezent la dezvoltarea unui vehicul pentru explorări subacvatice de mare adâncime, vehicul cu care speră să viziteze şi Marele Abis - Challenger Deep. Proiectul (numit Deepsearch) este sprijinit de Eric Schmidt, preşedintele companiei Google, care a oferit o donaţie substanţială pentru finanţarea programelor de cercetare şi dezvoltare ale DOER Marine. Vehiculul se află încă în faza de proiect şi vor mai trece câţiva ani până când va fi gata pentru călătoria spre adâncul Pacificului.

Triton Submarines este o companie americană din Florida, specializată în proiectarea şi fabricarea submarinelor particulare. Până acum, recordul lor a fost atins cu ajutorul unui submarin care a coborât la adâncimea de 1 km, dar acum au ridicat ştacheta, acceptând provocarea reprezentată de Challenger Deep.
Proiectul lor are la bază o sferă de sticlă cu pereţi groşi de 15 cm (construită de o firmă specializată din California, Rayotek Scientific), care urmează să adăpostească trei persoane ce vor beneficia de o vedere de 360 grade prin pereţii străvezii ai sferei.
Triton Submarines are în vedere un scop comercial, intenţionând să ofere, la preţul de cca. 250.000 USD, excursii în abis pentru cei dornici să ajungă în cel mai adânc punct al oceanului.

Deep Flight Challenger reprezintă ambiţia omului de afaceri Chris Welsh, care a cumpărat submarinul după ce primul investitor pentru care acest vehicul fusese proiectat a murit într-un accident de avion.
Deep Flight Challenger, proiectat de inginerul britanic Graham Hawkes, este construit de către Virgin, imperiul economic al lui Richard Branson, care, după ce va fi cucerit spaţiul cosmic din jurul Terrei prin uimitorul proiect de turism spatial al companiei sale Virgin Galactic, urmăreşte să cucerească şi adâncul oceanului.
Vehiculul are aspectul unui avion, cu aripi şi coadă; prototipul a fost construit şi se află în prezent în faza de testare.

Trăim, aşadar, epoca explorării marilor abisuri. Pentru mulţi oameni de ştiinţă, cercetarea acestor canioane ale oceanului e mult mai incitantă şi mai plină de promisiuni decât explorarea spaţiului cosmic, fie şi numai din pricina importanţei imediate pe care o au pentru omenire. Oceanul în care a luat naştere viaţa este şi azi indispensabil pentru viaţa pe Terra. Dacă expediţii precum cele patru descrise mai sus se vor încheia cu succes, cunoştinţele noastre despre hăurile pline de enigme ale scoarţei terestre vor fi considerabil sporite, iar explorarea oceanelor va fi făcut câţiva uriaşi paşi înainte.

Sursa:descopera.ro