Специализированное судно Chikyu — это совместное детище компаний Mitsui Engineering & Shipbuilding и Mitsubishi Heavy Industries. По сравнению с ветераном подводного бурения Joides Resolution новый японский бурильщик — настоящий великан. Длина судна — 210 м, ширина — 38 м, водоизмещение — около 58 тыс. т.
Но, конечно, самое впечатляющее на Chikyu — это бурильная установка. Максимальная длина ее буровой колонки составляет 12 км. А глубина воды в точке, которую судно может бурить, не превышает 7 км. При этом на максимальную глубину (вода плюс морские отложения и кора) Chikyu может опускать буры с научным оборудованием и извлекать керны пород.
А на океанских глубинах до 4 км судно может бурить и такие скважины, по которым наверх откачиваются раздробленные породы с водой, а также донные отложения — весьма ценный материал для исследований. Для этого по центру пустотелого бура вниз подается вода под огромным давлением, а обратно она идет по внешнему кольцевому зазору, поскольку буровая колонна напоминает телескопическую систему из нескольких труб разного диаметра.
Схема бурения с плавучей буровой.
Буровая установка ночью.
Буры для разных пород.
Плавучая буровая установка — это целый завод.
Разумеется, пока судно проводит бурение, оно должно оставаться на месте. Для этого у Chikyu есть система GPS-навигации и целых семь поворачивающихся водометных движителей суммарной мощностью почти 11 мегаватт. Этого достаточно, чтобы не бояться любых течений и ветров.
Эксперты называют предстоящее бурение одной из самых амбициозных научных программ человечества, наряду с исследованиями Марса, Сатурна и далеких звезд. Ведь о том, что океан и недра нашей планеты скрывают не меньше тайн, чем космос, говорится уже давно.
Правда, как отметил Тигл, чтобы добраться до этих тайн, команде исследователей придется придумать новые бурильные инструменты, которые будут в состоянии противостоять чрезвычайно высоким температурам и давлениям.
Кроме того, исследователи помнят, что многие из предпринятых ранее попыток глубинного бурения оказались не совсем удачными. Многие эксперты опасаются, что и эта окажется безуспешной. «Наша живая планета всегда сопротивлялась подобному вмешательству, — говорят они. — Подобные эксперименты очень опасны. Мантия Земли предельно энергонасыщена, и результатом бурения может стать рукотворный вулкан, последствия извержения которого могут оказаться непредсказуемы…»
Тем не менее, приступая к нынешней попытке, исследователи полны оптимизма. В результате бурения они надеются заполучить образцы «настоящей» мантии, лежащей ниже литосферы. То, что периодически выбрасывают на поверхность Земли вулканы, ученых не устраивает, поскольку при извержении происходят многочисленные процессы, меняющие химический состав и структуру лавы.
Пока же напомним, что ныне глубина рекордной скважины СГ-3, расположенной на Кольском полуострове, составляет 12 261 метр ниже уровня моря. Бурение проводилось с 1970 по 1990 год. С тех пор скважина была законсервирована и в 2010 году была официально закрыта. Так что у зарубежных исследователей есть все шансы побить этот рекорд. Начало всей операции планируют на 2018 год.
С. СЕРЕГИН
Кстати…
АЛМАЗНЫЕ НЕДРА
Как полагают, внутри нашей планеты углерод под колоссальным давлением может превратиться в алмаз. Чтобы проверить это, международная группа ученых из США, Франции, Китая, России, Канады и Великобритании создает Deep Carbon Observatory.
Несмотря на свое название, это не астрономическая обсерватория, а общее название проекта, включающего в себя ряд экспериментов, которые помогут исследователям как бы заглянуть внутрь Земли.
В данном случае ученые надеются смоделировать процессы круговорота углерода в недрах планеты, на глубине в тысячи километров под нашими ногами.
Проект Deep Carbon Observatory, кроме прочего, должен охватить массу аспектов существования и превращений углерода на Земле — от парниковых газов, таких как метан, до образования алмазов. Кроме того, в рамках проекта предполагается исследовать и совершенно экзотические формы углерода — такие как полимерный диоксид, который может встречаться в мантии, в условиях огромных давлений.
Основным инструментом должна стать камера высокого давления с алмазными наковальнями, в которой будут воспроизведены условия давления и температуры, существующие в недрах планеты. Пучок нейтронов позволит смоделировать течения жидкостей сквозь расплавленную каменную породу. Планируются также и опыты с микроорганизмами, способными существовать при высоких температурах и давлении.
В общей сложности работы по проекту Deep Carbon Observatory займут около десяти лет.
УДИВИТЕЛЬНО, НО ФАКТ!
Молекулярная гастрономия, или как алхимики наших дней узнали, что творится в кастрюле
Мы редко задумываемся, что происходит в кастрюле или сковородке во время приготовления того или иного блюда. И напрасно. От того, насколько правильно протекает физико-химический процесс на плите, во многом зависит не только вкус, но и полезность пищи для нашего организма.
К такому выводу пришли британский физик Николас Курти и французский химик Эрве Тис. Они долгие годы занимались изучением явлений, происходящих при разного рода кулинарных трансформациях, создав в конце концов новую область науки, которую назвали «молекулярной гастрономией».
В конце XIX века знаменитый химик того времени Пьер Бертло предсказал, что к 2000 году человечество откажется от традиционной пищи и перейдет на питательные таблетки. И ошибся. Даже в космосе люди не питаются из тюбиков, а перешли на обычные блюда. Ведь человеку, кроме питательных веществ, требуются вкус и аромат еды, красота сервировки и приятная беседа за столом.
Тем не менее, весной 1988 года упомянутые в начале британец и француз пришли к выводу, что за прошедшие тысячелетия цивилизации люди так и не удосужились разобраться, что же происходит в кипящей кастрюле. А потому поставили перед собой множество вопросов и попытались ответить на них. Например, при какой температуре и сколько времени надо варить куриные яйца? Почему варенье надо варить в медном тазу? По какой причине фрикадельки и пельмени всплывают, когда доходят до состояния готовности?..
Понятно, что для любой хозяйки важно не подробное описание с формулами, что именно происходит в кастрюле. Ей нужен надежный рецепт желаемого блюда и конечный результат — скажем, вкусный борщ. Однако все продукты, которые мы используем на кухне, состоят из молекул и при приготовлении того или иного блюда, хотим мы того или нет, они вступают между собой в химические реакции. Посолил суп — и хлорид натрия (в просторечье — поваренная соль) тут же начинает взаимодействовать с остальными ингредиентами раствора. Повар же, как правило, об этом не думает, он часто действует по наитию, руководствуясь своим вкусом и чутьем. Видимо, поэтому поварское искусство иногда представляют как своего рода модернизированный вид алхимии.
