аппарат витязь на дне марианской впадины
1. Батискаф «Витязь» достиг дна Марианской впадины
Отечественный аппарат с искусственным интеллектом поставил мировой рекорд, но без китайцев снова не обошлось
«Витязь» перед погружением на дно Марианской впадины. Фото со страницы Фонда перспективных исследований в Twitter
8 мая в 22.34 по московскому времени российский автономный необитаемый подводный аппарат «Витязь» совершил погружение на дно Марианской впадины.
Расположенная в западной части Тихого океана Марианская впадина имеет глубину почти 11 тыс. м и считается самым глубоким местом в Мировом океане. Датчики зафиксировали глубину 10 028 м. На этой глубине аппарат работал более трех часов. «Витязь» стал первым в мире полностью автономным необитаемым подводным аппаратом, достигшим дна самой глубокой впадины Мирового океана. В конструкции аппарата использованы элементы искусственного интеллекта.
Помимо выполнения научной программы разработанный в АО «Центральное конструкторское бюро морской техники «Рубин» аппарат доставил на дно впадины вымпел, посвященный 75-летию со Дня Победы в Великой Отечественной войне. «Проведенное 8 мая погружение на дно Марианской впадины стало первым этапом серии экспериментов «Витязя», – заявил генеральный директор Фонда перспективных исследований Андрей Григорьев. Аппаратом проведено картографирование, фото- и видеосъемка морского дна, изучены параметры морской среды.
«В ходе работы над проектом «Витязь» был реализован полный цикл создания современной наукоемкой техники от проектирования конструкторскими подразделениями до проведения глубоководных испытаний в удаленных районах Тихого океана. Решение этих задач в короткий срок является уникальным опытом для молодых инженеров и конструкторов», – подчеркнул генеральный директор АО «Центральное конструкторское бюро морской техники «Рубин» Игорь Вильнит.
Погружение «Витязя» имело и вполне прикладное значение. Президент Академии геополитических проблем, доктор военных наук, капитан 1 ранга Константин Сивков отмечал тогда, что подобные батискафы необходимы для определения расчетной дальности обнаружения гидроакустических станций надводных кораблей и подводных лодок, а также скрытого обнаружения и изучения расположенных на дне объектов военного назначения.
Ничего удивительного, что американский крейсер и разведывательные самолеты пытались следить за погружением российского беспилотного аппарата «Витязь» в Марианскую впадину.
Но в 2020 году, по-видимому, ни одна мировая значимая новость не может обойтись без упоминания Китая. Вот и на этот раз 10 ноября китайский пилотируемый глубоководный аппарат Fendouzhe («Борец») с семью акванавтами на борту опустился в Марианскую впадину на глубину 10 909 м. В следующие шесть дней батискаф совершил еще два погружения на глубину более 10 000 м.
Любопытный комментарий достижению китайских товарищей дал президент Российской академии наук Александр Сергеев: «В настоящее время у нас уже есть больше 580 космонавтов и астронавтов, поднимавшихся в космос, то есть на высоту более 100 км. А на глубину больше 10 км у нас, с учетом нынешней тройки «борцов», опускалось всего 11 человек, меньше, чем летало на Луну (на ней побывало 12 астронавтов). Первое погружение прошло в 1960 году. Тогда в батискафе Trieste на глубину 10 918 м опустились лейтенант ВМС США Дон Уолш и швейцарский океанолог Жак Пикар. Через 52 года глубину 10 000 м преодолел знаменитый американский кинорежиссер Джеймс Кэмерон. И в апреле прошлого года рекорд глубины погружения, 10 928 м, поставил американский бизнесмен и исследователь Виктор Весково. Исходя из этого, можно сравнить изученность ближнего космоса до нескольких сотен километров и глубин больше 10 км».
Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.
Российский подводный аппарат «Витязь» достиг дна Марианской впадины
Российский автономный необитаемый подводный аппарат «Витязь» совершил погружение на дно Марианской впадины на глубину 10 028 метров. Впервые в истории управление полностью осуществлялось по гидроакустическому каналу. «Витязь» стал первым подводным аппаратом, который действовал в автономном режиме на предельных глубинах Мирового океана. «Витязем» проведено картографирование, фото- и видеосъёмка морского дна, изучены параметры морской среды. Погружение состоялось 8 мая 2020 года в 22 часа 34 минуты по московскому времени. Продолжительность миссии без учёта погружения и всплытия на поверхность составила более 3 часов. На дно Марианской впадины был доставлен вымпел с символикой 75-летия Победы.
Проект осуществлён совместными усилиями российских судостроителей, научных коллективов РАН при поддержке Фонда перспективных исследований и Тихоокеанского флота. Своё имя аппарат «Витязь» получил в честь легендарного советского научно-исследовательского судна, внесшего выдающийся вклад в изучение Мирового океана. С 1949 года в течение 18 лет НИС «Витязь» было флагманом экспедиционного флота СССР.
По сообщению пресс-службы Фонда перспективных исследований, в состав комплекса «Витязь» входит автономный необитаемый аппарат, глубоководная донная станция и аппаратура пункта управления. Корабельное оборудование комплекса обеспечивает информационный обмен судна-носителя с подводным аппаратом и донной станцией в режиме реального времени по гидроакустическому каналу. Комплекс полностью соcтоит из комплектующих отечественного производства. Благодаря использованию в системе управления аппарата элементов искусственного интеллекта он может самостоятельно обходить препятствия по курсу, находить выход из ограниченного пространства и решать другие интеллектуальные задачи.
vityaz1.jpg
Событие прокомментировал для rgo.ru старший научный сотрудник Института океанологии РАН им. Ширшова Георгий Виноградов — неоднократный участник погружений на обитаемых подводных аппаратах «Мир»:
vityaz22.jpg
«Витязь-Д» вооружён эхолотами, гидроакустическими средствами навигации и связи, гидролокаторами бокового обзора, имеет внешние видеокамеры, осветительные приборы и специальное научно-исследовательское оборудование. Всё это позволяет «Витязю» производить обзорно-поисковую и батиметрическую съёмку района, забор проб, гидролокационную съёмку рельефа дна, осуществлять измерения гидрофизических параметров морской среды.
Погружения в Марианскую впадину
23 января 1960 года — первое погружение человека на дно Марианского жёлоба на батискафе «Триест» совершили лейтенант ВМС США Дон Уолш и исследователь Жак Пикар. Глубина погружения — 10 918 м.
24 марта 1995 года — японский зонд «Kaiko». Глубина — 10 911,4 м.
31 мая 2009 года — автоматический подводный аппарат «Nereus». Достиг глубины 10 902 м.
26 марта 2012 года на одноместном аппарате «Дипси Челленджер» совершил погружение кинорежиссёр Джеймс Кэмерон. Он добрался до «Бездны Челленджера» — участка впадины на глубине 10 898 метров.
8 мая 2020 года — автономный подводный аппарат «Витязь» достиг глубины 10 028 метров.
Запредельная глубина: как устроен подводный аппарат «Витязь-Д»
Для человека спуск в глубочайшую бездну планеты – Марианскую впадину – по-прежнему остается удивительным приключением и фантастическим событием. Мы помним имена пионеров – американского морского офицера Джона Уолша и швейцарского океанолога Жака Пикара, первыми спустившихся на дно желоба в 1960-м на борту батискафа Trieste. Помним спуск режиссера Джеймса Кэмерона на аппарате Deepsea Challenge в 2012-м. Совсем недавно, в июне нынешнего года, на батискафе DSV Limiting Factor пропутешествовала в Бездну Челленджера (самую глубокую часть впадины) американская женщина-астронавт Кэтрин Салливан. Однако, возможно, куда более важной новостью стали два погружения беспилотного и полностью автономного подводного аппарата «Витязь-Д», созданного по проекту Фонда перспективных исследований и сконструированного в стенах знаменитого ЦКБ МТ «Рубин» – главной кузницы российского подводного флота. Спуск был осуществлен в мае этого года, в дни празднования 75-летия Великой Победы.
Открытие течения
«Доставка человека на предельные глубины, – говорит заместитель руководителя направления физико-технических исследований Фонда перспективных исследований, кандидат военных наук Виктор Литвиненко, – серьезно ограничивает наши возможности по изучению океанского дна. Все известные обитаемые батискафы работают в режиме лифта: их опустили на тросе в определенную точку, из которой можно сделать лишь небольшие движения в сторону, затем подняли. Присутствие на борту аппарата системы жизнеобеспечения перетяжеляет аппарат. Если убрать это оборудование, заменив его научно-исследовательским, мы сможем значительно повысить функциональность батискафа, не меняя его массы. И это именно тот путь, которым мы пошли. Наш «Витязь-Д» не просто опускается в заданную точку. Оттуда он может передвигаться как по глубине, так и в горизонтальном направлении, исследуя значительные площади. Кстати, после погружения к низшей отметке – 10 028 м – мы ждали всплытия аппарата в одном месте, а на самом деле он появился над водой в 9 км от заданной точки. Так нам удалось установить, что в Марианской впадине есть достаточно сильное морское течение».
Впадина, дугой протянувшаяся от американского острова Гуам вдоль Марианского архипелага, – это лишь одно из следствий геологических процессов, опоясывающих весь Тихий океан и приведших к возникновению как протяженных зон вулканизма (так называемого Тихоокеанского огненного кольца), так и цепочек глубоких разломов. Всему виной субдукция – подминание под себя твердыми континентальными плитами более мягкой океанической. Фактически продолжением Марианской впадины может считаться Курило-Камчатский желоб, который также является интереснейшим объектом глубоководных исследований. «Важно подчеркнуть, – говорит Виктор Литвиненко, – что Россия первой среди стран мира получила в свое распоряжение полностью автономный аппарат, который может работать во всем эшелоне глубин, от нуля до 13 000 м. Да, пока такой предельной глубины в Мировом океане не обнаружено, но на всякий случай в ходе испытаний в Крыловском центре (Санкт-Петербург) аппарат продавили на стенде именно в таком режиме. Так что «Витязь-Д» теоретически может опускаться еще глубже, чем дно Марианской впадины».
Против сверхдавления
Аппарат, каркас которого создан из титановых конструкций, а внешний корпус сработан из сверхпрочного сферопластика, сконструирован таким образом, чтобы очень экономно расходовать энергию. «Витязь-Д» имеет на борту балласт, при котором аппарат просто тонет под воздействием земной гравитации, обретая нулевую плавучесть лишь на заданной глубине (в случае с погружением в Марианскую впадину речь шла об отметке 8500 м). Затем в дело вступают маршевые электродвигатели, винты которых увлекают аппарат еще глубже на дно. При необходимости те же двигатели могли приподнять аппарат вверх. Вдобавок к этому «Витязь-Д» располагает десятью подруливающими движками, обеспечивающими передвижение в горизонтальной плоскости. При подъеме наверх аппарат сбрасывает балласт, так что к поверхности его толкает в основном сила Архимеда. Всем двигательным хозяйством рулит система управления, основанная на элементах искусственного интеллекта.
Аппарат может самостоятельно выполнять алгоритмы по выходу из сложных ситуаций – например, если движение батискафа ограничено стенами подводного грота или стеной скал, обходить препятствие. Эта система управления по сути и отличает «Витязь-Д» от других беспилотных телеуправляемых зондов, уже побывавших на дне желоба. Это японский Kaiko и американский Nereus. Оба можно назвать достаточно продвинутыми аппаратами: в частности, они были оснащены руками-манипуляторами, – однако и в том и в другом случае они были связаны с исследовательским кораблем командным кабелем и самостоятельных решений не принимали.
Вода как провод
Впрочем, о стопроцентной автономии «Витязя-Д» говорить не приходится: обмену информацией между зондом и исследовательским кораблем конструкторы посвятили ряд специальных решений. Был устроен канал гидроакустической связи, использующий вместо звуковых волн колебания, возбуждаемые в водной среде. Изначально в его надежности для сверхглубин высказывали сомнения, поэтому для обеспечения более устойчивой связи была построена донная станция – своего рода реле, промежуточное звено между постом управления и аппаратом. Однако в ходе испытаний выяснилось, что гидроакустический канал позволяет обеспечивать бесперебойную связь с «Витязем-Д», давая возможность отправлять команды на глубину, получая взамен телеметрию. И все это в цифровом виде.
Разведка недр
Как уже отмечалось, подводный беспилотник при приемлемых массе и габаритах (5600 кг, длина 5,7 м) удалось наполнить большим количеством разнообразного исследовательского оборудования. В состав полезной нагрузки «Витязя» входят носовые и кормовые эхолоты, гидроакустические станции, гидролокаторы бокового обзора, видеокамеры, другие сенсоры. Это оборудование позволяет аппарату производить обзорно-поисковую и прецизионную батиметрическую съемку района, гидролокационную съемку рельефа дна, исследование структуры верхнего слоя донного грунта, осуществлять измерения гидрофизических параметров морской среды.
«На сегодняшний день основные задачи, которые выполнял аппарат, относятся к сфере науки, в связи с чем мы развиваем сотрудничество с Институтом океанологии РАН им. П. П. Ширшова, – говорит Виктор Литвиненко, – однако в будущем «Витязю-Д» по силам выполнение и народно-хозяйственных задач, таких как, например, поиск полезных ископаемых на океанском дне. Особенно если учесть модульный принцип конструкции, который позволяет устанавливать на аппарат различные блоки исследовательского оборудования в зависимости от разных задач. Глубина, на которой предстоит работать нашему аппарату, не имеет значения».
Подводный беспилотник «Витязь» впервые испытали в Марианской впадине
Российский подводный аппарат «Витязь» совершил погружение на дно Марианской впадины. В отличие от работавших в этом районе зарубежных аппаратов, он функционирует полностью автономно.
Как сообщили в Фонде перспективных исследований (ФПИ), «Витязь» стал первым в мире полностью автономным необитаемым подводным аппаратом, достигшим самой глубокой точки Мирового океана.
Погрузился он вечером 8 мая. Датчики аппарата зафиксировали глубину 10 028 метров. На дне Марианской впадины «Витязь» установил вымпел, посвященный Победы в Великой Отечественной войне.
Аппарат провел картографирование, фото- и видеосъемку морского дна, а также изучил параметры морской среды. Продолжительность миссии без учета погружения и всплытия на поверхность составила более трех часов.
Генеральный директор ФПИ Андрей Григорьев сообщил, что погружение на дно Марианской впадины стало первым этапом серии экспериментов «Витязя».
Новости по теме
75-летие Победы
Казанец получил условный срок за фото «Адика Гилтера» на сайте «Бессмертного полка»
Суд вынес приговор студенту за фото Власова на сайте «Бессмертного полка»
Разместивший фото Власова на сайте «Бессмертного полка» студент предстал перед судом
В Биробиджане открыли каток с искусственным льдом
На разведку в гидрокосмос
Вопрос самый первый и главный: а в чем тут, собственно, новизна и причина для гордости?
Широко известны и две миссии необитаемых подводных аппаратов в Марианской впадине: японский исследовательский зонд «Кайко» (1995 год) и американский аппарат «Нерей» (2009 год). Причем последний зафиксировал глубину 10 902 метра, снимал видео, сделал несколько фотографий и собрал образцы отложений на дне.
Заказчиком выступил Фонд перспективных исследований. Куратор этого проекта от ФПИ Виктор Литвиненко тогда же заявил: «В проектные характеристики закладывается возможность погружения на 12 тысяч метров. Мы понимаем, что официальная глубина Марианской впадины несколько меньше, но там есть неисследованные области. Например, «пятно Челленджера», в которое пока никто не погружался, и какова там глубина, точно не известно. На такую глубину погружалось лишь несколько человек, а широкомасштабные исследования не проводила ни одна страна. Мы же хотим исследовать территорию вокруг места спуска аппарата в радиусе 150 километров».
«Витязь-Д» вооружен эхолотами, гидроакустическими средствами навигации и связи, гидролокаторами бокового обзора, имеет внешние видеокамеры, осветительные приборы и специальное научно-исследовательское оборудование. Все вместе взятое позволяет производить на глубинах до 12 километров обзорно-поисковую и батиметрическую съемку района, забор проб для исследования структуры верхнего слоя донного грунта, гидролокационную съемку рельефа дна, осуществлять измерения гидрофизических параметров морской среды.
Помимо маневрирующего АНПА в состав комплекса входят глубоководная донная станция и аппаратура пункта управления. Корабельное оборудование комплекса обеспечивает информационный обмен судна-носителя с подводным аппаратом и донной станцией в режиме реального времени по гидроакустическому каналу. Комплекс полностью состоит из комплектующих российского производства.