„Alvin” ma 60 lat! Dwa razy odsyłano go do muzeum, ale zawsze wracał na dno oceanów

Jest nestorem wśród wehikułów wożących ludzi w otchłanie morskie. Ciężko pracuje od połowy 1964 r. Wielokrotnie wymieniano mu części – z oryginalnego pojazdu nie pozostał chyba żaden element. Na imię ma „Alvin”. W ciągu 60 lat nurkował 5150 razy, zabierając ze sobą na dno oceaniczne ok. 3 tys. naukowców. Rekordziści wsiadali do niego ponad 50 razy. Dwa razy był atakowany przez morskie drapieżniki, raz urwał się z liny holowniczej i przeleżał na dnie osiem miesięcy, zanim go wyciągnięto. W połowie lat 70. XX w. badacze dna Atlantyku przeżyli chwile grozy, gdy pojazd zaczął być wsysany do wnętrza wielkiej szczeliny wulkanicznej, gdzie zapewne by się ugotował.

Dwa razy odsyłano już „Alvina” do muzeum, ale gdy zaczynano liczyć koszty budowy nowego pojazdu, zawsze okazywało się, że taniej będzie tchnąć drugą młodość w stary. Remontowana i odmładzana na raty maszyna ma od niedawna nową tytanową kapsułę z pięcioma dużymi oknami (wcześniej były trzy małe). Ma też nową powłokę zewnętrzną wykonaną z ulepszonej pianki syntaktycznej, której ponad połowę objętości stanowią puste przestrzenie. To sprawia, że jest lżejsza od wody, a równocześnie potrafi wytrzymać gigantyczny nacisk. Dzięki niej ważący 20 ton pojazd może wypłynąć na powierzchnię po opróżnieniu zbiorników balastowych. „Alvin” otrzymał też nowe baterie, pozwalające mu przebywać pod wodą nawet 10 godz. Oczywiście wyposażono go też w nowe kamery i elektronikę.

Główny cel tych i wielu innych usprawnień był jeden: zwiększenie limitu zanurzenia z 4,5 km do 6,5 km, dzięki czemu w zasięgu pojazdu znajduje się teraz 99 proc. powierzchni dna morskiego (pozostały 1 proc. przypada na dolne partie najgłębszych rowów oceanicznych). Na początku czerwca tego roku „Alvin” po raz pierwszy zabrał naukowców na rekordową dla nich głębokość. Zanurkowali do wnętrza Rowu Aleuckiego, sąsiadującego od południa z półwyspem Alaska i archipelagiem Aleutów, z zamiarem przyjrzenia się głębinowym ekosystemom funkcjonującym wokół szczelin w dnie morskim, z których ucieka metan. Koszty wyprawy, kierowanej przez Lisę Levin ze Scripps Institution of Oceanography w San Diego, częściowo sfinansowała NASA. Poszukiwacze pozaziemskiego życia sądzą bowiem, że podobne, oparte wyłącznie na metanie jako źródle energii, społeczności mogą istnieć także na innych oceanicznych globach Układu Słonecznego, np. na Enceladusie, księżycu Saturna.

Tak oto – w towarzystwie badaczy i na głębokości wielu kilometrów – „Alvin” uczcił swoje 60. urodziny. Formalnie jego właścicielką jest amerykańska marynarka wojenna, ale na co dzień użytkuje go ośrodek oceanograficzny Woods Hole Oceanographic Institution w pobliżu Bostonu. Pojazd pojawił się w nim 5 czerwca 1964 r. Przybył prosto ze stoczni. Wśród witających był Allyn Vine – oceanograf z Woods Hole, który dekadę wcześniej przedstawił propozycję zbudowania trzyosobowego wehikułu, w którym naukowcy mogliby badać otchłanie morskie, a następnie uparcie dążył do zrealizowania swojej wizji, aż w końcu znalazł paru pozytywnie nastawionych generałów w Pentagonie. Jeszcze w stoczni, gdy pojazd był już prawie gotowy, nadano mu imię honorujące upartego oceanografa.

Pierwsze zanurzenie nie było spektakularne – odbyło się w basenie na terenie Woods Hole. Ale już w następnym roku, po zaliczeniu wszystkich testów i otrzymaniu certyfikatu od wojskowych, „Alvin” z trzema osobami na pokładzie popłynął na głębokość 2 km, rozpoczynając nową erę w badaniach oceanów. Owszem, przed nim byli już tacy, którzy zanurzyli się jeszcze niżej. W styczniu 1960 r. dwaj śmiałkowie Jacques Piccard i Don Walsh wsiedli do batyskafu „Trieste” i po pięciu godzinach opadania, ściśnięci w stalowej kuli o średnicy 2 m, dotarli na dno Rowu Mariańskiego na głębokości blisko 11 km. Jednak batyskafy nie nadawały się do badań naukowych. Poruszały się tylko w pionie, były ciężkie, mało zwrotne, nie mogły zabrać na dno sprzętu badawczego ani też pobrać próbek do analiz laboratoryjnych.

Wszystko to potrafił zrobić „Alvin”. Jego pierwszy wyczyn miał charakter czysto wojskowy – w 1965 r. odnalazł bombę wodorową zgubioną przez amerykański bombowiec w Morzu Śródziemnym. Potem skupił się na misjach naukowych. Niektóre miały znaczenie przełomowe. W 1977 r. uczestniczył w słynnej wyprawie Galápagos Hydrothermal Expedition, podczas której na dnie wschodniego Pacyfiku, na głębokości ponad 2 km, znaleziono pierwsze gorące źródła hydrotermalne zamieszkane przez liczne gatunki zwierząt. Żyły tam sobie w najlepsze kraby, małże, krewetki oraz rurkoczułkowce, ukryte we wnętrzu długich, cienkich rurek z chityny. Było to jedno z największych odkryć ostatnich dekad w oceanografii. Wcześniej nikomu się nie śniło, że w głębinach może kwitnąć bogate życie.

Dwa lata później „Alvin” znalazł – także w Pacyfiku, na wysokości Półwyspu Kalifornijskiego – podmorskie źródła o temperaturze prawie 300 st. C! Woda wydobywała się z wież, które naukowcy nazwali kominami. Wokół nich także odkryto faunę, której nie przeszkadzały ani skrajnie wysokie temperatury, ani też wszechobecny siarkowodór (dla nas zabójczy). Badacze byli podwójnie szczęśliwi – zorientowali się, że podwodne oazy życia nie są czymś wyjątkowym, a w kominach hydrotermalnych znaleźli nagromadzenie rud cennych metali, m.in. cynku, miedzi, srebra.

Drugim wielkim osiągnięciem było dotarcie do „Titanica” w 1986 r. Wrak leżał na głębokości 3,8 tys. m. Był to prawie kres ówczesnych możliwości „Alvina”. Tamtą ekspedycją kierował znany oceanograf Robert Ballard, który nurkował wówczas 14 razy, ale już po zakończeniu wyprawy jako jeden z pierwszych badaczy doszedł do wniosku, że owszem, załogowe pojazdy dostarczają naukowcom wielu niezapomnianych wrażeń, jednakże znacznie efektywniej, bezpieczniej i taniej można wykorzystać do tego celu zdalnie sterowane pojazdy bezzałogowe wyposażone w kamery.

Jednak załogowe wehikuły mają nadal wielu obrońców, zdaniem których w eksploracji nieznanych zakątków oceanu nic nie zastąpi ludzkiego oka. „Można godzinami oglądać zdjęcia kanionu Kolorado, ale aby ocenić jego ogrom, piękno i niezwykłość, trzeba go zobaczyć na własne oczy. Zawsze to powtarzam, gdy ktoś mnie pyta, czy maszyny mogą zastąpić człowieka w odkrywaniu nieznanego. Do pewnego momentu mogą, ale nie całkowicie” – powiedziała Levin magazynowi „Science” po powrocie z czerwcowej wyprawy do Rowu Aleuckiego.

Mimo sceptycyzmu Ballarda co do wypraw załogowych w latach 80. XX w. „Alvin” znalazł pierwszych naśladowców. I to lepszych od niego. Podczas gdy on zanurzał się wówczas na głębokość 4,5 km, co oznaczało, że jedna trzecia dna oceanicznego jest dla niego niedostępna, Japończycy zbudowali pojazd „Shinkai”, który w 1989 r. dotarł na głębokość 6527 m i wpłynął jako pierwszy do rowu oceanicznego. Równie dobrze sobie radził francuski „Nautile”. Poziom 6 tys. m okazał się też dostępny dla rosyjskich pojazdów badawczych „Mir 1” i „Mir 2”. Jednak wszystkich przebili Chińczycy. W 2012 r. ich pojazd „Jiaolong” osiągnął rekordową głębokość 7062 m, a w 2020 r. kolejny chiński pojazd – wielkie głębinowe laboratorium „Fendouzhe”, ważące 37 ton i zabierające trzech naukowców – wylądował na dnie Rowu Mariańskiego.

Ale i bezzałogowe maszyny zaczynały pokazywać, że stać je na wiele. Szlaki przetarła japońska sonda „Kaiko”, która w latach 1995–98 zanurkowała kilkanaście razy na dno Rowu Mariańskiego. Zmierzyła jeszcze raz jego głębokość, obfotografowała dokładnie i dostarczyła próbki mułu dennego, w których znajdowały się bakterie i otwornice, oraz złowiła maleńkie skorupiaki. W 2009 r. w to samo miejsce dotarł amerykański pojazd bezzałogowy „Nereus”.

Jednak ludzie nie chcieli do końca zrezygnować z wypraw do najgłębszych zakamarków oceanów. Zdobyć je zapragnęli budowniczowie i użytkownicy prywatnych pojazdów. W jednym z nich – „Deepsea Challenger” – reżyser James Cameron zanurkował w 2012 r. na dno Rowu Mariańskiego. Siedem lat później tę samą głębię odwiedzili Victor Vescovo i Patrick Lahey w dwuosobowym pojeździe „Limiting Factor”. W kolejnych latach Vescovo zabrał łącznie kilkanaście osób na kilkugodzinne „wycieczki” po Rowie Mariańskim.

W wyścigu ludzi na dno oceanów czasami chodziło też o politykę. W 2007 r. oba rosyjskie „Miry” zanurkowały na głębokość 4261 m w miejscu, gdzie znajduje się biegun północny, by pozostawić tam rosyjską flagę wykonaną z tytanowego stopu. Chińskie pojazdy, koniecznie z ludźmi na pokładzie, regularnie pływają na tych akwenach, które Chińska Republika Ludowa darzy szczególnym zainteresowaniem, czyli na Morzu Południowochińskim, Morzu Wschodniochińskim oraz na zachodnim Pacyfiku. Na dnie trwa też rywalizacja o to, kto pierwszy odnajdzie tam złoża rud cennych metali.

A co z tą nauką, która nie służy polityce? Rośnie grono tych, którzy uważają, że w przyszłości do prowadzenia badań w głębinach wystarczą zaawansowane technologicznie sondy bezzałogowe. Takiego zdania jest nawet Weicheng Cui, główny budowniczy chińskiego pojazdu „Jiaolong”. „Kamery współczesnych sond widzą dziś więcej niż ludzkie oczy, zatem z naukowego punktu widzenia nie ma większego sensu posyłać ludzi na dno oceanu. Dla mnie trend jest oczywisty: nadchodzi koniec takich wypraw. Gra jest skończona” – stwierdził na łamach „Science”. Według niego najlepszym przykładem tego trendu była właśnie urodzinowa wyprawa „Alvina” do Rowu Aleuckiego. Uczestniczyła w niej również para bliźniaczych sond, które otrzymały inspirowane greckim mitem imiona „Orpheus” i „Eurydice”.

Należą do nowej klasy autonomicznych pojazdów podwodnych, dla których nie istnieją żadne limity głębokości. Są lekkie, nieduże i łatwe w obsłudze. Powstały przy współpracy inżynierów z Woods Hole i NASA. Na razie zbudowano dwa, ale docelowo będą ich dziesiątki, a kolejne wersje mają być wyposażane w moduły sztucznej inteligencji. W razie dostrzeżenia czegoś interesującego pod wodą skomunikują się ze sobą i podzielą pracą – na Ziemi albo też poza nią. Jeśli jeden ulegnie awarii, jego zadania przejmą pozostałe. Wśród tych zadań może być wykonanie zdjęć, pobranie próbek wody czy też nawiercenie dna i pobranie rdzeni skalnych.

Czy jest tu jeszcze miejsce dla człowieka? Levin uważa, że tak. „Badania w Rowie Aleuckim prowadziliśmy w ten sposób, że najpierw nocą posyłaliśmy na przeszpiegi »Orfeusza« i »Eurydykę«, aby spenetrowały dno i wybrały najbardziej obiecujące miejsca, a następnie już za dnia w dół ruszał »Alvin« z naukowcami w kabinie. To nasza kolejna ekspedycja, w której pojazdy bezzałogowy i załogowy wspomagały się wzajemnie. Pierwszy wykonywał zwiad, a drugi zabierał ludzi, by przeprowadzili najważniejsze obserwacje, w których wciąż jesteśmy niezastąpieni” – powiedziała w „Science”.