Подводные исследования трудны и опасны. В глубинах моря царят мрак и холод. Поэтому водолазам необходимо обеспечить не только дыхание, но также освещение и обогрев. Чем глубже вы погружаетесь, тем сильнее давит вода, лежащая сверху, и это создает огромные трудности.
Водолазное снаряжение
В мелких водах водолазы пользуются аквалангом, имеющим баллоны со сжатым воздухом. Аквалангисты могут опускаться на глубину до 70 м. При более глубоких погружениях баллоны берутся только для страховки, а воздух подается с поверхности по шлангу.
Проблемы давления
На глубине до 50 м водолазы могут дышать обычным воздухом (21% кислорода и 78% азота). Глубже давление заставляет азот растворяться в крови. Это вызывает сонливость и потерю координации движений. Азот можно заменить гелием. Глубже 90 м обычно содержание кислорода становится ядовитым, так что приходится уменьшать долю кислорода в смеси. Но даже при уменьшении концентрации высокое давление вызывает повышенное содержание газа в крови и тканях. При быстром подъеме с таких глубин давление уменьшается слишком быстро и газ «закипает» в крови и тканях, образуя пузырьки, как в откупоренной бутылке лимонада. Это вызывает кессонную болезнь и может привести к смерти. При неглубоких погружениях кессонной болезни можно избежать, медленно поднимаясь на поверхность. После глубоководного погружения водолазу приходится несколько дней провести в декомпрессионной камере, где давление очень медленно уменьшается.
Подводные лодки
Внутри подводной лодки поддерживается нормальное атмосферное давление, так как толстые металлические стенки способны выдержать давление воды. Крупные подводные лодки могут неделями не подниматься на поверхность и используются в основном в военных целях. Небольшие аппараты, называемые батискафами, используются для других работ и обычно остаются под водой не более суток.
«Элвин»
Батискаф «Элвин» может погружаться на глубину до 4000 м. При опасности камера с экипажем может отделиться от лодки и быстро возвращаться на поверхность. Именно с борта «Элвина» производились съемки глубоководного разлома. «Элвин» доставил и первых посетителей на «Титаник» через 73 года после того, как этот корабль затонул (см. статью «Кораблекрушения«). Частичный разрез батискафа «Элвин» показывает его внутреннее устройство. Длина «Элвина» всего 7,6м. Батискафы доставляются на место погружения и опускаются в море кораблем-носителем. Здесь показан батискаф «Элвин», опускаемый с борта корабля-носителя «Атлантис-11». Команда из двух ученых и капитана сидит внутри шаговой кабины из прочнейшего металла титана. Ев Стенки толщиной 50 мм могут выдержать огромное давление воды. Радио и телефоны обеспечивают связь команды батискафа с кораблем — носителем. Диаметр кабины всего два метра. За время погружения температура падает до 13°С.
ДУУ
Сейчас большинство подводных работ выполняют небольшие механические роботы, вызываемые ДУУ (дистанционно управляемыми устройствами). Они управляются оператором с поверхности. ДУУ могут собирать образцы, вести съемки и телепередачи и выполнять другие сложные операции. По кабелю ДУУ получает управляющие сигналы и электропитание и передает оператору телевизионное изображение
Корабли науки
Океанографы часто работают на судах, оснащенных лабораториями, компьютерами и другими научными приборами. Например, научно-исследовательское судно «Челленджер» обеспечивает работу 14 океанографов в Атлантическом океане, Средиземном и Карибском морях.
Съемка океанского дна
Океанское дно наносится на карту с помощью эхолота или сонара. Корабль тянет на буксире прибор, называемый сканирующим сонаром. Звуковые импульсы, посылаемые прибором, достигают океанического дна и, отражаясь, принимаются приборами на корабле, которые преобразуют их в электрические сигналы и изображения. Сканирующий сонар посылает пучки звуковых импульсов на 30 км в стороны корабля.
Гидротермальные зоны
Недавно под водой открыты новые классы животных, например гигантские трубчатые черви. Они обитают в гидротермальных зонах — участках горячей воды в разломах подводных хребтов и питаются бактериями, живущими за счет химических веществ, поступающих из разлома.