Кіріспе

Алвин (DSV 2) – Америка Құрама Штаттарының Теңіз күштеріне тиесілі және Массачусетс штатындағы Вудс-Хоул қаласында орналасқан Вудс-Хоул океанографиялық институты (WHOI) басқаратын, адамдармен басқарылатын терең теңіз зерттеу суасты кемесі. Алғашқы аппарат Минеаполис қаласындағы General Mills Electronics Group компаниясымен құрастырылған. Кеме, аппаратты жасаушы және оның идеялық күшін дамытқан Аллин Вайннің құрметіне аталған, ал 1964 жылдың 5 маусымында қолданысқа енгізілген. Суасты кемесі, сонымен қатар АҚШ Теңіз күштеріне тиесілі және WHOI басқаратын, терең суға түсуді қолдайтын RV Atlantis кемесінен іске қосылады. Суасты кемесі 5200-ден астам терең суға түсу операциясын жасаған, құрамында екі ғалым мен пилот болады, өте жоғары қысымға төтеп беретін және толық қараңғылықта өмір сүретін тіршілік иелерін бақылайды, сондай-ақ «Титаник» кемесінің құлау оқиғасын зерттейді. Алвин жүргізген зерттеулерге қатысты деректер шамамен 2000 ғылыми мақалада жарияланған.

Дизайн

Алвин батискафтар және басқа да маневрлеуі қиын теңіз зерттеу көліктерін алмастыру мақсатында жобаланды. Оның жақсырақ маневрлеуге икемді дизайны, ішінара, синтетикалық көбіктің дамуының арқасында мүмкін болды – ол суында жүзіп, сонымен бірге үлкен тереңдікте конструкциялық материал ретінде қолдануға жеткілікті күшті. Көліктің салмағы 17 тонна. Ол екі ғалым мен бір ұшқыштың тоғыз сағатқа дейін суға түсуіне мүмкіндік береді. Суасты кемесі екі роботтық қолға ие және миссияға қатысты үлгі алу және тәжірибелік құралдармен жабдықталуы мүмкін. Көліктің тығыздағыш люгінің диаметрі және қалың титан шарлы қысым корпусынан қалың; Көліктің қазіргі нұсқасы лақтырылатын жабдықтарда босатылатын салмақтар мен шұғыл босату жүйелерін қолданады. Гарольд Э. Фролих Альвиннің негізгі конструкторларының бірі болды.

Ерте мансап

Алвин – терең суға түсу аппаратының (DSV) өз класындағы алғашқы кеме. Ол әртүрлі тереңдіктерге сүңгігіше құрылған. Дегенмен, Альвин Ұлттық мұхиттық және атмосфералық басқармаға (NOAA) бекітілген жалғыз аппарат, ал қалғандары АҚШ Теңіз күштерінде қалады. Альвиннің алғашқы теңіз тереңдігіндегі сынақтары Багам аралдарындағы Андрос аралынан өтті, онда ол 12 сағаттық, экипажсыз, 7500 фут (2286 м) тереңдіктегі сынақ сүңгісін сәтті аяқтады. 1965 жылғы 20 шілдеде Альвин Теңіз күштері үшін 1829 м тереңдіктегі алғашқы экипажды сүңгісін жасады және сертификат алды. 1967 жылғы 6 шілдеде Альвинге 202-ші сүңгісі кезінде қылыш балық шабуыл жасады. Қылыш балық Альвиннің қабығына тігіліп қалды. Шабуыл су бетінен 610 метр тереңдікте болды. Балық судан шығарылып, кешкі асқа дайындалды. 1944 жылғы 30 қыркүйекте ұшақ авиатасымалдағыштан біліктілік сапасын тексеру кезінде құлап, бірақ ұшқыш аман қалды. 1968 жылдың соңындағы нашар ауа райы Альвиннің қалпына келтірілуіне кедергі келтірді, бірақ 1969 жылғы маусымда ол Атлант мұхитының түбінде USS Mizar сүйреп жүрген камерамен суретке түсірілді. Альвин тік тұрған және артқы бөлігінің зақымдануынан басқа жағдайы жақсы болды. Оны қалпына келтіруге тырысуға шешім қабылданды; Альвин сияқты үлкен объектіні 5000 фут (1524 м) тереңдіктен ешқашан қалпына келтірмегенімен, қалпына келтіру «технологияның мүмкіндіктері шегінде» деп есептелді. 1969 жылғы тамызда Рейнольдс Металл компаниясы салған DSV Aluminaut Альвинге түсті, бірақ қажетті кабельдерді бекітуде қиындықтар туды, ал «Камилл» дауілінен туған салдары ауа райының нашарлауына себеп болды, команда Вудс-Хоулға қайта жиналуға мәжбүр болды. Екінші әрекет 27 тамызда басталды, және Aluminaut Альвинге кабельдер мен қауіпсіздік белдіктерін бекітіп, оның корпусына алдын ала дайындалған нейлондық торды орады, бұл оны Mizar кемесімен көтеруге мүмкіндік берді. Альвин 40 фут (12 м) тереңдікте, белгілі бір жылдамдықпен Вудс-Хоулға сүйретіліп әкелінді. Француздар «Архимед» және «CYANA» суасты кемелерін ұсынды. Барлығы қырық төрт сүңгіс жасалып, рифтік аңғардың түбіндегі жер қыртысының аккрециялық аймағын анықтауға қол жеткізілді.

Гидротермиялық шамырауыштар

Тынық мұхитында "Альвин" батығышасын пайдаланған теңіз геологтары мұхиттың таралу орталықтарына жасаған екі экспедиция барысында терең теңіз гидротермальдық жарықтарын және олармен байланысты биологиялық қоғамдастықтарды ашты. 1977 жылы "Альвин" батығышасындағы ғалымдар Галапагос аралдарының шығысында орналасқан таралу орталығында төмен температуралы (~20 °C) жарықтарды тапты. 1979 жылы "RISE" экспедициясы кезінде "Альвин" батығышасын қолдана отырып, ғалымдар Шығыс Тынық мұхитының 21° солтүстік ендігіндегі жотасында "қара түтіншілер" деп белгілі болған жоғары температуралы (380 °C) жарықтарды ашты. Бұл жаңалықтар күн сәулесіз және хемосинтез негізінде өмір сүретін терең теңіз экожүйелерінің бар екенін көрсетті. 2006 жылы жаңа роботтық қол қосылды.

Соңғы еңбектері

2008 жылдың маусым айында Alvin-ді жаңарту үшін (2011 жылдан бастап пайдалануға болады) күштірек және сәл үлкен персоналдық сфераның құрылысы басталды, кейін ол толығымен жаңа көлікте қолданылмақ. Жаңа сфера қатты титан құймаларынан екі тең жартыға бөлініп, Висконсин штатының Кудайхи қаласындағы Ladish Forge зауытында жобаланып, содан кейін жасалды. 15,5 тонна титан өңделіп, бес қарау терезесімен (бұрынғы үштің орнына) жинақталды және Alvin-нің бастапқы тереңдік шегі болған тереңдіктерге арналған. Бұл, қолдау жүйелерінің, құралдардың және материалдардың жалпы жаңартылуымен бірге Alvin-ге мұхит түбінің 98% -на жетуге мүмкіндік береді. Мексика шығанағындағы Deepwater Horizon апатынан кейін теңіз түбіне келген зиянды бағалау үшін соңғы суға түсуден кейін, Alvin 2011 жылдың қаңтарынан бастап қайта жаңартылды, 2012 жылы мұхитқа қайта оралуы күтілуде және 2014 жылы толық тереңдікке жетуге қол жеткізілді.

2014 жылғы қайта құру

2011 жылдан бастап, Алвин жаңа камералар, жарықтандыру және үлкен титандық персоналдық сферасымен толыққандай қайта құруды бастады. Кемені жаңартуға кеткен үш жарым жылдық еңбек негізгі инфрақұрылымды орнатып, оның тереңдікке түсу мүмкіндігін арттыруға мүмкіндік берді. 2014 жылы кеңінен жаңартылған Алвин Мексика шығанағында сынақтан өтті және қызметке оралуға сертификатталды. 2014 жылдың наурыз және сәуір айларында Алвин 2010 жылғы «Дипвотер Хоризонт» мұнай апатты оқиғасының орнын зерттеуге қолданылды.

2022 жылға арналған жаңарту

2020 жылдан бастап "Алвин" батысу аппаратын жаңартудың екінші кезеңі басталды; 2014 жылғы жаңа, үлкен титандық қорпус пен персоналдық кабинасы, сондай-ақ қайта құрылған негізгі конструкциясы бірінші кезең болды. Осы кезеңде "Алвин" жаңа титандық балласт шарларымен, екінші "Шиллинг" манипуляторымен, 4K бейнелеу жүйесімен, бірнеше жаңа синтаксистік көбік модульдерімен, гидравликалық жүйесі жаңартылды және жаңа жылдамдық қозғалтқыштарымен жабдықталды. 2022 жылы "Алвин" теңіз сынақтарын сәтті аяқтады және 6500 метрге дейін тереңдікте жұмыс істеуге рұқсат алды.

Операция

Көптеген терең суға батып түсетін аппараттар сияқты, "Алвин" де әдетте оның қолдау кемесімен тасымалданады. Суға түсуге аз уақыт бұрын суға жіберіледі және судан кейін қолдау кемесіне орнатылған тиісті (LARS) арқылы қайта көтеріледі. Қолдау кемесі әдетте R/V Atlantis болып табылады, бірақ басқа да бірнеше кемелер пайдаланылған. "Алвин" мұхит түбіне саяхаттау үшін теріс итеру күшін қамтамасыз ету үшін төрт болат салмақ (~1,7 куб фунт болат) қолданады. "Алвин" балласт және теңдестіру жүйесімен жабдықталған, бірақ болат салмақтар терең суға тез түсуге мүмкіндік береді. Бұл салмақтар әр суға батқан сайын тасталып, теңіз түбінде қалады.