Tuesday, October 14, 2014

SEA ORBITER - STAR TREK MÓRZ I OCEANÓW

Nasz pierwszy post postanowiliśmy poświęcić wspaniałej idei łączącej badania oceanów i mórz z ideą podróży galaktycznych rodem z filmów StarTrek.

SeaOrbiter - tak się nazywa projekt o którym jest ten materiał - powstał we Francji i jest jedynym takim projektem na świecie, który pozwala na całodobowe i długoterminowe badanie i obserwację oceanów podobnie jak statek kosmiczny Enterprise pozwalał na eksplorację galaktyki.

Historia SeaOrbiter'a ma swoje początki w twórczości jednego z najwspanialszych autorów powieści science-fiction - Jula Verne. Jego opowieść zatytułowane "20 tysięcy mil podwodnej żeglugi", w której opisuje odkrywany przez kapitana Nemo na pokładzie Nautilusa podwodny świat i jego fascynujące życie, zainspirowała wielu późniejszych naukowców i odkrywców oceanów ale nie tylko. 

Już w drugiej połowie XX week Jaques Piccard, syn znanego już wcześniej Augusta Piccard - pionera balonów statosferycznych - na pokładzie jednego z zaprojektowanych przez siebie batyskafów o nazwie Triest i w towarzystwie porucznika US Navy Don'a Walsh'a zanużył się na rekordową głębokość 10,916.00 metrów w regionie Rowu Marsjańskiego w zachodniej części Pacyfiku. To właśnie Jaques Piccard był jednym z pomysłodawców idei statku badawczego dryfującego z prądami oceanów. Jednak najbradziej pobudzającym chyba wyobraźnię całych generacji odkrywców i badaczy oceanów był Jacques-Yves Cousteau. To właśnie kapitan Cousteau w swojej niezapomnianej czerwonej czapeczce jak bohater powieści Jula Verne - kapitan Nemo - przemierzał morza i oceany na swoim statku Calypso i poprzez liczne filmy i programy TV docierał do milionów osób na Ziemi. Nie bez przesady będzie też stwierdzenie, że to właśnie dzięki opracowaniu przez Jacques'a Cousteau i inżyniera Emile Gagnan'a "wodnych płuc" - podwodny świat naszej planety stał się dostepny dla wszystkich.

Bezpośredni związek pomiędzy eksploracja kosmosu, a projektem SeaOrbiter został jednak umożliwiony przez Jean-Loup Chretien, który był pierwszym Francuzem w kosmosie. Po udzałach w mismatch kosmicznych Salut 7 w 1982 i Atlantis w 1997 oraz po pobycie na stacji kosmicznej Mir w 1988, Chretien został szefem Francuskiej Agencji Kosmicznej - CNES oraz ważną osobą w strukturach NASA. To właśnie on doprowadził do współpracy pomiędzy twórcami projektu SeaOrbiter'a i agencjami kosmicznymi w Europe i Ameryce Północnej.

Pomysł budowy samowystarczalnego statku, krążącego po oceanach Ziemi w celu ich lepszego i syntetycznego poznania pod kątem naukowym, nie byłby dzisiaj tak potrzebny i ważny gdyby nie wcześniejsze odkrycia naukowe, umożliwione dzięki wizjonerskim dokonaniom techncznym. Już w 1973 roku Jacques Rougerie zaprojektował podwodną wioskę nawiązującą swoja architekturą do naturalnych kształtów występujących w podwodnym świecie Karaibów. Wioska planowana w okolicy Wysp Dziewiczych we wspólpracy z NASA (agencja kosmiczna USA) i NOAA (agencja oceaniczna USA) mogła przyjąć do 50 do 250 akwanautów i astronautów. Z kolei w 1977 roku Jacques Rougerie zbudował i zwodował pierwsze podwodne mobilne laboratorium i habitat - Galathee. Konstrukcja ta mogła być umieszczana w dowolnych miejscach oceanu na głebokości do 9 do 60 metrów co przy małej ingerencji w ekosystem umożliwiało ciągłą obserwację. W 1979 roku pojawiła się konstrukcja, która przypominała nieco klińgoński kosmiczny okręt wojenny "Bird of Prey" z serialu StarTrek. Aquascope był do połowy zanużalnym trimaranem z panoramicznymi bulajami, które umożliwiały znakomitą obserwację tego co dzieje się pod lustrem wody. Podobnie Aquaspace - znacznie większy trimaran zbudowany w 1982 roku, który dzięki przezroczystej, centralnej części kadłuba umożliwiał obserwację świata podwodnego. To właśnie dzieki tej konstrukcji, która mogła pomieścić więszką ilość naukowców i sprzętu zostały umożliwione nowe badania z zakresu biologii mórz. 


Dzisiaj konstrukcje te wyczerpały już swoje przeznaczenie dając możliwość wnikliwego ale wyrywkowego poznania podwodnych ekosystemów. Obecnie bazując na wcześniej uzyskanej wiedzy przyszedł czas na kolejny krok i syntetyczną, ciągłą obserwację oceanów zarówno w strefie powierzchniowej jak i podwodnej. Aby taka obserwacja była jednak możliwa musimy dysponować technologią, która ją umożliwi. Gdyby Jean Luc Piccard, kapitan z serialu StarTrek nie miał do dyspozycji samowystarczalnego statku Enterprise, odkrywanie galaktyki nie byłoby możliwe. Zagrożenie ze strony cywilizacji Borg, która odrzuciwszy biologiczną istotę życia postanowiła związać swoją przyszłość z agresywnym zastąpieniem żywej komórki przez zasymilowaną do innych cywiizacji technologią - nie zostałoby w porę wykryte i Ziemia jak znamy do pokoleń mogłaby przestać po prostu istnieć. Podobnie i tutaj chćo pi co nie zagrażają nam Borg to jednak potrzbujemy projektu SeaObbiter dla ciągłej prezencji badawczej na oceanie Ziemi, dzięki czemu będzie można nie tylko monitorować stan obecny oceanów w czasie rzeczywistym ale takeż prowadzić bierzące badania w laboratorium morskim najbardziej zbliżonym do warunków naturalnych bez zbędnych zakłóceń. Najważniejszą jednak korzyścią będzie możliwość uzyskiwania syntetycznych danych o ekosystemach oceanicznych. Może to mieć kolosalne znaczenie dla odkrycia i badania potencjalnego życia na innych planetach czy księżycach Układu Słonecznego gdzie może ono istnieć właśnie w środowisku wodnym jak się spekuluje dla księżyców Europa czy Enceladus.

Czy zatem jest SeaOrbiter dokładnie ?

Mówiąc w prostych słowach jest to dom i miejsce pracy dla ok. 20 naukowców i akwanautów (wilily taką nazwę dla osób nurkujących w clench naukowych i badawczych), którzy będą mogli prowadzić szeroką gamę obserwacji oceanologicznych przy zastosowaniu nowoczesnych technik badawczo-inżynieryjnych, wspomaganych przez urządzenia zdolne do osiągania głębokości 6000 metrów oraz dane przekazywane za pomocą satelit. SeaOrbiter jest także konstrukcją umożliwiającą symulowanie warunków panujących na stacji kosmicznej czy takich do jakich będą musieli zaadoptować się astronauci w czasie długiego lotu na Marsa. Dzięki wyposażeniu SeaOrbiter'a w najnowocześniejsze technologie medialne będzie on mógł przekazywać bezpośrednie transmisje o charakterze edukacyjnym i naukowym w dowolne miejsce na Ziemi i orbicie okołoziemskiej.

Ogólny schemat budowy SeaOrbiter przewiduje następujące, najważniejsze moduły umieszczone na różnych poziomach tej 58 metrowej  konstrukcji:
  1. Mostek obserwacyjny umieszczony na szczycie konstrukcji. Ma on umożliwiać obserwację tego co dzieje się na powierzchni i w powietrzu, a więc np. obserwacje zachowania asaków morskich (wielorybów, delfinów), ptaków czy żółwi. Ma to być także miejsce prowadzenia obserwacji meteorologicznych i co równie ważne z naszej perspektywy łączenia badań oceanów z badaniem kosmosu - ma to być miejsce obserwacji nocnego nieba (wszyscy pasjonaci astronomii wiedzą jak trudno jest znaleźć miejsce z tzw. "ciemnym niebem" czyli takim, które nie jest "skażone" światłem miast. 
  2. Laboratoria oceanologiczne w akawariami zlokalizowane mniej więcej w środkowej części konstrukcji znajdującej się ponad powierzchnią oceanu. Jest to miejsce dla różnych hodowli organizmów morskich w warunkach jak najbardziej zbliżonych do ich naturalnego środowiska. 
  3. Tuż pod laboratoriami znajduje się mostek kapitański. Wciąż nad powierzchnią wody z doskonałym panoramicznym widokiem na ocean i wszystkie funkcje staktu. Naszym zdaniem uważamy jednak, że laboratoria hodowli morskich pawinny znajdować się pod mostkiem i lustrem wody (ewentualnie an jego wysokości) na niższych poziomach konstrukcji. Laboratoria takie potrzebują sporych ilości wody, której transportowanie w górę ponad poziom oceanu wymaga więcej energii niż jej transport w dół. Ponadto akwaria wypełnione wodą stanowią balast i ich lokalizacja w niższych częściach statku może poprawić jego stabilność. Nie bez znaczenia jest też droga transportu złowionych okazów. Im jest ona krótsza tym lepiej. 
  4. Multidiscyplinarne laboratorium badawcze. Na tym poziomie, tuż pod mostkiem znajduje się cała aparatura konieczna do przeprowadzania eksperymentów i testów naukowych. Laboratorium to ma się znajdować tuż nad poziomem wody. 
  5. Z kolei dwa poziomy pod powierzchnią wody ma być zlokalizowana procowania kompleksowej komunikacji. Sczerze mówiąc zamianilibyśmy lokalizację tej pracowni z laboratorium badawczym, dając szansę na umieszczenie centrum komunikacji ponad powierzchnią wody, tuż pod mostkiem kapitańskim. W ten sposób laboratorium badawcze byłoby bliżej laboratoriów oceanologicznych również przeniesionych na niższe poziomy znajdujące się pod powierzchnią wody. 
  6. Moduł ciśnieniowy. To jedna z ciekwaszych części kosntrukcji, odizolowana do reszty staktu w której panuje normalne dla nas ciśnienie atmosferyczne (1atm). Celem modułu ciśnieniowego jest umożliwienie akwanautom swobodne przemieszczanie się pomiędzy statkiem i podwodnym środowiskiem oceanu bez konieczności przechodzenia długotrwałych procedur dekompresji. Jest to także moduł dla treningu astronautów, którzy mogą w nim przechodzić regularne testy przed lotem w kosmos.
W najniżej położonej części konstrukcji i ku jej ruffie mamy trzy stacje wyjściowe w głąb oceanu. Pierwsza z nich to:
  1. Podwodny hangar, który umożliwia opuszczanie dużych urządzeń (np. batyskafów) na większe głębokości oceanu
  2. Kolejna stacja to luk dla akwanautów przez który następuje swobodne wyjście i wejście
  3. Ostatnią stacją umieszczoną najbardziej ku ruffie, jest wyciągarka. Jej celem ma być opuszczanie urządzeń służących do obserwacji życia na dużych głębokościach oraz podnoszenie zebranych okazów.
Pozostałe przestrzenie SeaOrbiter'a mają służyć innym celom w tym oczywiście socjalnym. Będą to kajuty dla mieszkańców platformy, doskonale wyposążona stacja medyczna, kuchnia i mensa czyli wspólna sala posiłków. Należy jednak pamiętać, że konstrukcja będzie podzielona zasadniczo na dwa poziomy: ten z normalnym ciśnieniem atmosferycznym i ten z większym ciśnieniem odpowiadającym głębokości na jakiej mają operować akwanauci. W związku z tym część pomieszczeń o określonym charakterze będzie się dublowała bowiem akwanauci nie mogą pracować pod zwiększonym ciśnieniem rano, by zjeśc obiad w warunkach normalnego ciśnienia i zaraz potem wrócić w głębinę oceanu by znowu wieczorem iść spać do kajuty w strefie normalnego ciśnienia.

Celem SeaOrbiter'a jest można powiedzieć bezinwazyjna obserwacja i badanie oceanów. Oznacza to, że konstrukcja musi być możliwie najdalej bierna pod kątem produkcji  różnego typu zanieczyszczeń. Nie ma w niej w związku z tym silników napędzających i produkujących hałas co mogłoby znacznie zakłócać jakość prowadzonych badań. 
Jak więc SeaOrbiter porusza się i jak steruje bo przecież musi mieć jakąś zdolność manewrowania aby móc np. uniknąć kolizji?

W zamyśle konstruktowów jest to aby konstrukcja poruszała się niesiona prądami oceanicznymi, jednak uwzględniając konieczność manewrowania wyposażyli platformę w elektrycznie napędzane silniki odrzutowe, które zasysają wodę a nastepnie wypuchają ją w określonym kierunku pod zwiększonym ciśnieniem. W ten sposób nie ma zanieczyszeń spalinami ani zbyt dużego hałasu charakterystycznego dla śrub okrętowych.

Skąd zatem SeaOrbiter czerpie energię?

Ze schematów wynika, że moga to być daw źródła: eneriga słoneczna przekształcana w elektryczność w panelach słonecznych umieszczonych w górnej strefie konstrukcji oraz z umieszczonych nad panelami pionowych turbin wiatrowych, które produkują znacznie mniej hałasu niż turbiny klasyczne. Mogą oczywiście być takeż inne, dodatkowe żródła energii. Można sobie wyobraźić na pokładzie urządzenia do uzyskiwania wodoru i tlenu z wody morskiej i ich późniejszego łączenia, które jak wiadomo generuje znacze ilości energii. Konstrukcja SeaOrbiter'a daje zresztą znakomitą możliwość testowania innych i nowych rozwiązań generujących energię w warunkach oceanicznych a nawet zbliżonych do tych jakie panują an pokładzie statków w przestrzeni kosmicznej.

No właśnie jak dokładnie może wyglądać zastosowanie SeaOrbiter'a w badaniach i eksploracji przestrzeni kosmicznej?

Zajmiemy się tym tematem dokładniej przy okazji kolejnej publikacji. Tutaj wspomnimy jednak raz jeszcze o tym o czym mówiliśmy już wcześniej. SeaOrbiter dzięki zastosowaniu dwóch obszarów funkcjonowania w jednej konstrukcji, w których panują różne warunki ciśnienia atmosferycznego daje także możliwość technicznego, medycznego i psychologicznego testowania procedur związanych z lotami w kosmos, przebywaniem na stacji kosmicznej czy obsługą urządzeń technicznych na zewnątrz statków kosmicznych.
         
No dobrze SeaOrbiter to ciekawy projekt ale w zasadzie po co jest nam potrzebna wiedza, którą dzieki niemu możemy zdobyć? Po co mamy przebywać 24h na dobę przez 365 dni w roku na oceanie obserwując to co się w nim dzieje?

Częściowo na te pytania odpowiedzieliśmy już wcześniej. Tylko obserwując bezpośrednio życie oceanów na Ziemi, pisząc indywidualne a nie uśrednione historie zamieszkujących je zwierząt pozwoli nam na dogłębne poznanie wzajemnych relacji jakie łączą gatunki między sobą oraz osobniki w ramach jednego gatunku, a otaczającym je środowiskiem - w tym z nami, ludzmi. Ta wiedza jest nam potrzebna tak samo jak ta której poszukujemy w gwiazdach. Jest ona częścią odpowiedzi na najbardziej podstawowe pytanie każdej inteligentnej istoty: kim jestem i dlaczego jestem tu i teraz? Aby znaleść odpowiedzi na te ptyania musimy "zanużyć się" w świat wokół nas tak samo jak dążymy do tego aby "wbić się" w świat dookoła nas. Dzięki projektowi SeaOrbiter uzyskamy dokładniejszy, pełniejszy wgląd w życie oceanów. Odkryjemy nowe gatunki, nowe formy życia, opiszemy nowe i wcześniej nieznane podmorskie formacje geologiczne, a także zbadamy to co jeszcze pozostało po nieistniejących już ludzkich cywilizacjach. Co najważniejsze jednak uzyskamy po raz pierwszy możliwość syntetycznego opisania całego ekosystemu oceanów, które mają bezpośredni wpływ na nasze życie na lądzie.                  


To czego nauczymy się w czasie misji SeaOrbiter'a wpłynie także na to jak nasz świat będzie postrzegany przez nowe pokolenia. Dzieki zastosowaniu technologii satelitarnych oraz wyposażeniu statku w nowoczesne rozwiązania medialne możliwe będą bezpośrednie transmisje programów edukacyjnych na żywo do każdej szkoły i każdego oceanarium na świecie. Każdy będzie mógł stać się wirtualnie częścią programu, a poprzez fakt, że będą to badania oceanów a nie wciąż znacznie trudniej dostepnej przestrzeni kosmicznej - zainteresowanie wśród dzieci i młodzieży, która przecież przejmie odpowiedzialność za naszą planetę może być znacznei większe. Zresztą SeaOrbiter dla wielu może okazać się wstępem do badań i eksploracji przestrzeni kosmicznej i na pewno w przyszłości wiedza oraz wzorce wypracowane w czasie jego misji będą wykorzystane przez wielu astronautów i inżynierów. Już sam futurystyczny kształt SeaOrbiter'a może może być inspiracją dla przyszłych staktów i sond kosmicznych budowanych nie na Ziemi ale na orbicie. To właśnie projekt i misja SeaOrbiter może doprowadzić do jakościowej zmiany w globalnej kulturze przekształcając ją z klutzy konfrontacji i współzawodnictwa w kulturę współpracy, naukowego badania i eksploracji w poszukiwaniu tych najważniejszych odpowiedzi na pytania stawiane sobie przez każdego świadomego człowieka. Zresztą Jacques Rougerie jako twórca projektu SeaOrbiter i jego zespół intensywnie pracują nad tym aby projekt ten był także impulsem inicjującym nie tylko zmiany kulturowe ale także ekonomiczne. Wokół projektu powstała organizacja "Blue Society" dla której SeaOrbiter jest statkiem flagowym. Tak jak wizjonerska i nowatorska architektura staktu, podobnie stowarzyszenie skupia tych wszystkich, którzy wierzą że w tym co reprezentuje projekt SeaOrbiter leży nasza wspólna przyszłość, że oceany są cząścią równania którego prawidłowe rozwiązanie jest gwarancją na to aby ta przyszłości była bezpieczna, pełna potencjału oraz możliwości rozwoju. Właśnie dlatego Blue Society tworzy także nowy model społeczno-ekonomiczny w ramach którego oceany będą stanowiły zasadniczy element w dążeniu do utworzenia samowystarczalnej gospodarki przy jednoczesnym zachowaniu zasobów naturalnych. Dla Blue Society i projektu SeaOrbiter, oceany są źródłem innowacyjności i postępu dla całej planety an której wszyscy mieszkamy.

Wiele osób na świecie wspiera projekt SeaOrbiter osobiście oraz poprzez udział w kampaniach organizowanych przez Blue Society. Wsparcie jest różnorodne. Od przkazywania środków finansowych na cel budowy konstrukcji po nagłaśnianie projektu w medical, a także oferowaniu własnej widzy i umiejętności.  

Więcej o projekcie można dowiedzieć się na następującej stronie internetowej:

No comments:

Post a Comment