Co je v nejhlubším oceánu?

Nedávno se ruská sonda Vityaz-D potopila na dno Mariánského příkopu a zaznamenala hloubku 10 028 metrů. Stal se tak prvním plně autonomním bezpilotním podvodním vozidlem na světě, které dosáhlo nejhlubšího bodu Světového oceánu.

Vědci se neomezili pouze na rozbor vodního prostředí – Mariánský příkop pořídili fotografie a videa pomocí unikátní kamery schopné operovat v hloubce až 12 kilometrů. Byl vyvinut specialisty z holdingu Ruselectronics státní korporace Rostec.

O tom, jak byl prozkoumán nejhlubší oceánský „vrchol“ a co nového se o tomto tajemném místě dozvěděli – v našem materiálu.

Hluboká nejistota

V západním Tichém oceánu, 1800 km od Filipín, se nachází nejhlubší místo na Zemi – Mariánský příkop. Objev a první měření nejhlubšího oceánského příkopu byly provedeny v roce 1875 z britské korvety Challenger. Poté byla hloubka měřena pomocí ručního diplotu – zařízení, což je kabel se zátěží o hmotnosti asi 25 kg. Není divu, že ukazatele nebyly příliš přesné. Zpráva uváděla dvě hloubky – 8184 a 8367 metrů, ale již z těchto čísel bylo jasné, že našli nejhlubší oceánský příkop na Zemi.

Autonomní neobydlené podvodní vozidlo “Vityaz-D”. Foto: Nadace pro pokročilé studium

Ani vývoj technologie nepomohl určit přesnou hloubku Mariánského příkopu kvůli obtížné topografii dna. Mariánský příkop, stejně jako většina vysokých hor na povrchu Země, má několik vrcholů (v tomto případě spíše „obrácených vrcholů“) různých hloubek.

Poprvé bylo dno Mariánského příkopu zmapováno s víceméně vysokou přesností až v roce 2010. Poté to bylo provedeno pomocí ultrapřesného echolotu s rozlišením 100 metrů. Dnes je podle oficiálních údajů nejhlubší bod na Zemi 10994±40 metrů, což je dále od hladiny moře než vrchol Mount Everestu. Tento „vrchol“ Mariánského příkopu však nebylo možné dobýt hned.

Kronika dobývání oceánských „vrcholů“

Je těžké si to představit, ale dostat se na dno Marianského příkopu je skoro stejně obtížné jako let do vesmíru. Proto v průběhu historie kleslo na dno příkopu jen několik vozidel. Kromě zaznamenávání hloubky každý ponor odhalil trochu více podrobností o tajemném hydroprostoru.

Intenzivní studium Mariánského příkopu začalo v polovině minulého století. V roce 1951 zamířil na její dno další anglický Challenger – tentokrát hydrografické plavidlo, které pomocí echolotu zaznamenalo hloubku 10 899 metrů. Tento „reverzní vrchol“ Marianského příkopu se nazývá Challenger Deep.

V roce 1957 vytvořilo sovětské výzkumné plavidlo Vityaz pomocí echolotu nový rekord 11 022 metrů. Ale později byl tento výsledek nazýván pochybným. Předpokládá se, že tehdy vědci nezohlednili změnu teploty v různých hloubkách a neprovedli potřebný přepočet odečtů přístrojů.

Výzkumná loď “Vityaz” poblíž Muzea světového oceánu v Kaliningradu

O tři roky později, 23. ledna 1960, se nám podařilo vše takříkajíc vidět na vlastní oči – uskutečnil se první lidský ponor na dno Mariánského příkopu. Prvními „hydrokosmonauty“ byli americký poručík Don Walsh a průzkumník Jacques Piccard. V batyskafu Trieste, který navrhl Jacquesův otec Auguste Piccard, šli ke dnu a zaznamenali rekordní hloubku 10 918 metrů. Ještě nečekanější skutečností bylo setkání s obyvateli hlubinného světa – plochými rybami o velikosti do 30 cm.Walsh a Picard strávili na dně asi 12 minut a okny pozorovali tajemný svět hydroprostoru. Neprováděli žádný speciální vědecký výzkum, ale potvrdili předpoklad, že v takové hloubce je možná existence živých bytostí.

Ke studiu Marianského příkopu jsme se brzy nevrátili – další ponor se uskutečnil až v roce 1995. Bezpilotní japonská sonda Kaiko klesla ke dnu a zaznamenala hloubku 10 911 metrů. Stále to nepřekonalo výsledek v Terstu, ale vytvořilo hloubkový rekord pro bezpilotní podvodní vozidla. Kromě toho Kaiko fotografoval a natáčel řadu organismů, různých krevet a trubicových červů. Mimochodem, Kaiko za svůj život objevil asi 350 nových druhů živých bytostí, ale jeho osud byl smutný – v květnu 2003 robot zmizel během tajfunu.

Již v novém století, 31. května 2009, se na dno Mariánského příkopu potopil americký automatický aparát Nereus. Celkově to byl třetí ponor do Challenger Deep a druhý bezpilotní. Na rozdíl od svého japonského předchůdce dostal batyskaf Nereus maximální míru volnosti pohybu – s lodí byl spojen optickým kabelem o tloušťce pouze jeden milimetr. Zařízení sestoupilo do hloubky 10 902 metrů, kde po dobu 10 hodin pořizovalo videa, fotografie a sbíralo vzorky dnových sedimentů.

Cesta do středu Země: Hvězda plave

V roce 2012 se uskutečnil snad „nejhvězdnější“ ponor na dno Marianského příkopu. James Cameron, hollywoodský režisér, autor filmů „Terminátor“, „Titanic“ a „Avatar“, zamířil sám do Propasti Challenger. Říká se, že myšlenka na potápění k němu přišla během natáčení filmu „The Abyss“.

Cameronův batyskaf, zvaný Deepsea Challenger, byl vybaven v nejlepších hollywoodských tradicích – videokamerami pro 3D natáčení, speciální osvětlovací technikou, konstrukcí z kompozitních materiálů, joysticky pro ovládání. Ponoření zařízení trvalo 2 hodiny 37 minut. Neprorazilo „oficiální dno“ – dosáhlo hloubky 10 898 metrů. V Mariánském příkopu, jak řekl filmový režisér, neviděl jediného živého tvora většího než 2,5 cm, nicméně záběry nepřišly vniveč – záběry tvořily základ populárně vědeckého filmu „James Cameron: Cesta do centra Země“ (2012).

Bathyscaphe Deepsea Challenger. Mark Thiessen/National Geographic

Tím však „hvězda“ plave do středu Země neskončila. Naposledy, 7. června 2020, se Katherine Sullivan ponořila na dno Marianského příkopu. A v tomto případě je host skutečně hvězdný. Katherine Sullivan je americká astronautka, první Američanka, která se procházela ve vesmíru. Dne 7. června 2020 se tak stala prvním člověkem, který navštívil vesmír i samotné dno oceánu.

Expedici zorganizoval podnikatel a průzkumník Victor Vescovo. Před rokem již provedl několik samostatných ponorů na dno Marianského příkopu. Poté byla zaznamenána hloubka 10 927 metrů a během ponoru byly objeveny čtyři nové druhy korýšů. Jeho možná nejzajímavějším nálezem na dně Mariánského příkopu byl ale plastový sáček, který lidstvu opět připomněl vážné znečištění světového oceánu.

Hydrospace odysea ruského “Vityazu”

Letos na jaře pandemie koronaviru nezabránila ruským specialistům poslat další expedici na dno Mariánského příkopu. 8. května 2020 se tak autonomní podvodní vozidlo Vityaz-D poprvé ponořilo do nejhlubšího bodu Světového oceánu. Je pojmenován po stejné výzkumné lodi „Vityaz“, která v roce 1957 zaznamenala maximální hloubku příkopu Mariana.

Komplex Vityaz-D se skládá ze samotného modulu sestupu, komunikační a navigační stanice na dně hlubokého moře, jakož i sad lodí a pomocných zařízení. Prostřednictvím hydroakustického kanálu udržují podvodní vozidlo a spodní stanice komunikaci s nosným plavidlem v reálném čase.

Foto: Nadace pro pokročilé studium

Na rozdíl od japonského Kaiko a amerického Nereusu funguje ruský Vityaz zcela autonomně. Jeho řídicí systém využívá prvky umělé inteligence, takže Vityaz-D se dokáže samostatně vyhýbat překážkám a řešit další intelektuální problémy. Ruský Vityaz-D se tak stal prvním plně autonomním neobydleným podvodním vozidlem na světě, které dosáhlo dna Mariánského příkopu.

Během svého prvního ponoru zaznamenal Vityaz-D hloubku 10 028 metrů. Zařízení strávilo na dně asi tři hodiny, během kterých plnilo svou misi pod kontrolou z nosného plavidla. Za tímto účelem je Vityaz-D vybaven echoloty, hydroakustickými navigačními a komunikačními pomůckami, sonary pro boční skenování, kamerami a dalším výzkumným zařízením. Pro focení a natáčení videa byla použita zejména unikátní kamera KT-1200, vyvinutá závodem Energia holdingu Ruselectronics. Jak poznamenávají vývojáři, jedná se o jediný domácí fotoaparát, který je schopen pracovat při tlaku více než 60 megapascalů. Provozní hydrostatický tlak KT-1200 je 127,7 megapascalů. Lze jej tedy použít v hloubkách až 12 tisíc metrů. Kamera poskytuje snímky ve formátu 2K s pozorovacím úhlem 65 stupňů.

Fotoaparát KT-1200. Foto: Ruselecttronics

Nejen fotoaparát, ale také všechny ostatní high-tech komponenty Vityazu jsou vyráběny v tuzemsku. A vše úspěšně prošlo testem. Komplex Vityaz v praxi prokázal, že je schopen operovat v extrémních hloubkách – provádí průzkumné a vyhledávací a batymetrické průzkumy, odebírá vzorky půdy dna, sonarové průzkumy topografie dna a měří hydrofyzikální parametry mořského prostředí. Očekává se, že v budoucnu bude na bázi Vityaz vytvořena celá řada hlubokomořských vozidel, a to i pro námořnictvo.

Události s tím související

U počátků kosmovize

„Engine“ pro internet věcí