На глубине почти 11 километров звук треска — это не предупреждение. Это приговор. В Бездне Челленджера, где толща воды давит на каждый квадратный сантиметр с силой в одну тонну, любая деформация структуры означает мгновенную аннигиляцию. Когда экипаж батискафа "Триест" услышал этот резкий хлопок, физика должна была превратить их в пыль за миллисекунды. Но они выжили. И это не чудо, а торжество конуса над сферой.
В 1960 году Жак Пикар и Дон Уолш отправились туда, где подводная бездна диктует свои правила. Их транспорт — батискаф "Триест" — напоминал гигантский поплавок с подвешенной снизу стальной гондолой. Стенки этой сферы имели толщину 13 сантиметров. Любая микротрещина в металле под таким гнетом привела бы к катастрофе, сопоставимой с тем, как Земля трещит и рушится в зонах тектонических разломов.
"На таких глубинах металл и пластик ведут себя иначе, чем на поверхности. Любой дефект структуры под колоссальным давлением становится точкой невозврата. То, что иллюминатор выдержал после появления трещины, говорит о ювелирном расчете геометрии сжатия", — объяснил в беседе с Pravda. Ru учёный-физик Дмитрий Лапшин.
Когда батискаф миновал отметку в 9 километров, раздался взрывной треск. Это не был скрип обшивки. Это лопнуло внешнее оргстекло иллюминатора. В обычных условиях, если окно дает трещину, оно рассыпается. Здесь же вода должна была ворваться внутрь со скоростью 1500 метров в секунду. Это быстрее, чем скорость звука в воздухе. Экипаж бы даже не успел моргнуть.
| Параметр | Значение на глубине 11 км |
|---|---|
| Давление | Более 1000 атмосфер (1100 кг/см²) |
| Температура воды | Около 0… +3°C |
| Скорость струи при прорыве | ~1,5 км/сек |
Спасение пришло из геометрии. Иллюминатор "Триеста" не был плоским блином. Он имел форму усеченного конуса, обращенного широкой стороной наружу. Чем сильнее на него давил океан, тем плотнее стекло вклинивалось в стальную оправу. Давление работало на герметизацию, а не на разрушение. Даже когда в оргстекле возник "крейзинг" — сеть микроразрывов — конусная посадка удержала фрагменты вместе.
"В ситуациях с экстремальными нагрузками на материалы мы часто видим, что расчетная прочность — это лишь половина успеха. Вторая половина — это поведение системы в момент частичного отказа. Здесь сработал эффект самозаклинивания", — отметил в беседе с Pravda. Ru инженер по промышленной безопасности Виталий Корнеев.
Достигнув дна Марианской впадины, Пикар и Уолш ожидали увидеть безжизненную пустыню, напоминающую загадки Кольского полуострова, где в глубинах озер ищут следы древних тайн. Вместо этого в свете прожекторов проплыла плоская рыба. Это открытие потрясло научный мир: жизнь способна существовать в условиях, которые мгновенно уничтожают человеческие технологии. Пока ученые фиксируют уникальные события в глубоком космосе, океан подкидывает не менее сложные ребусы прямо здесь, на Земле.
"Обнаружение сложных организмов на глубине 11 тысяч метров изменило наше понимание пределов выносливости белковых структур. Это иная форма существования, где давление является нормой, а не стрессовым фактором", — подчеркнул в беседе с Pravda. Ru биолог Андрей Ворошилов.
Из-за конической формы давление сжимало материал. В режиме сжатия трещины не могут расходиться свободно, так как внешняя сила постоянно "схлопывает" их обратно, удерживая общую структуру окна в оправе.
Плоское окно работает на изгиб и растяжение. В такой конфигурации достаточно одной микротрещины, чтобы стекло лопнуло и вылетело внутрь кабины. Скорее всего, аппарат был бы уничтожен мгновенно.
Их тела лишены свободных газов (воздушных пузырей) и состоят в основном из воды и специальных веществ — пьезолитов, которые предотвращают деформацию белков и клеток под огромным весом океана.