Построил дом на дне моря

Почти 100 лет ученые и фантасты работают над идеей создания подводных домов и городов. Таким образом они пытаются решить вопрос перенаселения планеты. Рассказываем о самых интересных проектах гидрополисов

Современные гидрополисы — это здания на дне океана. В них могут размещаться жилые дома, отели, рестораны или лаборатории.

Идея создания подводных домов пришла ученым после того, как они увидели проблему перенаселения планеты, ведь число жителей ежегодно увеличивается на 80 млн человек. Возможно, скоро людям не хватит места на материках и придется осваивать новые пространства для жизни.

Когда наступит перенаселение планеты

О первых подводных поселках писали советские фантасты Александр Беляев («Подводные земледельцы», 1930) и Григорий Адамов («Изгнание владыки», 1946). В британском фильме «Капитан Немо и подводный город» (1969) действие разворачивается в городе Темплемир, расположенном на дне океана. Гидрополисы встречаются в американском фильме «Путешествие на дно моря» и японском мультфильме Миядзаки о рыбке Поньо. О жителях подводной научно-исследовательской станции ОРКА рассказывается в австралийском сериале «Девочка и океан».

Современные ученые считают, что критический уровень перенаселения Земли наступит совсем скоро — в середине XXI века. Для решения проблемы они предложили создать гидрополисы, которые будут представлять собой гигантские подводные небоскребы. Исследователи считают, что жить в них гораздо комфортней, чем на земле: под водой нет атмосферных явлений, землетрясений, перепадов давления и температур. Предполагается, что подводные города станут получать энергию с помощью приливных электростанций и генераторов, работающих на перепаде температур.

Испытания первых гидрополисов во Франции и СССР

Первые эксперименты по созданию станций для полноценной жизни под водой прошли в 1960-е годы.

«Преконтинент». Первый гидрополис построил Жак-Ив Кусто. В сентябре 1962 года у берегов Марселя он опустил свою первую установку на глубину 10 м. За основу Кусто взял разработки ВМС США. «Преконтинент-1» изготовили из железной цистерны, а за сходство с бочкой прозвали «Диогеном». Первые жители провели в нем неделю.

Через год Кусто приступил созданию следующего проекта. «Преконтинент-2» спустили на воду в Красном море недалеко от Порт-Судана. Проект состоял из нескольких сооружений: дом в форме звезды опустили на 11 м, двухместный дом «Ракету» — на 27 м, для хозяйственных нужд рядом разместили подводный гараж и склад. Технически усовершенствованный «Преконтинент-3» опустился на 100 м. Несмотря на успех, работа Кусто не получила финансирования и проект был заморожен. «Преконтинент» показан в фильме «Мир без солнца», а его остатки сегодня используют в качестве декораций для дайвинга.

Sealab. Первый американский гидрополис Sealab I («Морская лаборатория») появился в 1964 году. Проект разработал Джордж Бонд по заказу ВМС США. Подводный дом для четырех акванавтов был опущен на глубину 59 м в районе Бермудских островов.

28 августа 1965 года Sealab II был погружен на 61 м близ побережья Ла-Хойя, Калифорния. Гидрополис был рассчитан на десять человек и, в отличие от своего предшественника, оснащен горячим душем и системой охлаждения. Спустя четыре года, 15 февраля 1969 года, появился Sealab III, он погрузился в три раза глубже, а на его борту разместились пять команд по девять акванавтов. После успешных испытаний проект был остановлен, а Sealab I выставлен в Музее человека и моря во Флориде.

«Ихтиандр» и «Садко». Первую советскую подводную установку для жизни под водой «Ихтиандр» в 1966 году создали водолазы из Донецка. Гидрополис по форме напоминал перевернутый стакан, воздух в него нагнетал авиационный компрессор, а энергию получали от старой электростанции. В августе 1966 года на крымском побережье «Ихтиандра» опустили на 11 м. Пожить в подводном доме мечтали более сотни человек. Но гидрополис площадью 6 кв. м вмещал лишь двоих, поэтому спускаться в дом, оборудованный электричеством, телефоном и санузлом, было решено посменно. Провизию доставляли водолазы через специальный шлюз. Эксперимент длился три дня. Через год его повторили и построили гидрополис в форме звезды площадью 28 кв. м. В нем было четыре комнаты, где исследователи провели 14 дней. Однако проект не получил господдержки и в 1969 году его закрыли.

В том же 1966 году правительство СССР решило провести аналогичный эксперимент. Акустический институт в Сухуми разработал первую подводную лабораторию «Садко». Гидрополис в виде сферы диаметром 3 м разместили на глубине 12 м при помощи специальной подставки. «Садко» был оборудован вентиляцией, устройством для выравнивания давления и телефоном. За время эксперимента гидрополис посетили восемь экипажей по два человека. Через несколько лет ученые создали «Садко-2». Он был более просторным, с санузлом и кладовой. В 1969 году появился «Садко-3», к которому исследователи погружались в специальном аппарате. Эти проекты доказали, что советские ученые были готовы к созданию подводных домов. Однако проекты оказались дорогими, не имели практического применения, поэтому работы остановили.

Как выглядят современные гидрополисы

Попытки поселиться на дне океана инженеры не оставили и по сей день, воплощая в жизнь яркие идеи фантастов и футурологов.

Jules Undersea Lodge — подводный отель на месте научной океанологической станции в штате Флорида, США, назван в честь Жюля Верна. Гостиница рассчитана на два номера, ее длина составляет 15 м, ширина — 6 м, а высота — 3 м. Воздух, вода и электричество поставляются в номера с берега по специальному шлангу, а в случае аварии в гостинице установлена автономная система жизнеобеспечения. Номера оборудованы душем, туалетом и кондиционером. В них установлены холодильник, микроволновая печь, телевизор, стереосистема и DVD-проигрыватель. Для того чтобы стать гостем Jules Undersea Lodge, необязательно быть профессиональным дайвером. Однако нырять придется: шлюз для входа с аквалангом расположен на глубине более 6 м. Стоимость размещения в подводном отеле составит от $300 в сутки.

Under — подводный ресторан в Норвегии, который открылся в марте 2019 года у побережья города Линдеснес. Первое в Европе подводное заведение спроектировало бюро Snøhetta. Здание длиной 34 м и площадью 495 кв. м частично погрузили на глубину 5 м. Ресторан рассчитан на 40 человек, которые во время ужина могут наблюдать за жизнью морских обитателей через панорамное смотровое окно. Как отмечают разработчики, со временем оболочка подводной части интегрируется в морскую среду и превратится в искусственный риф. Таким образом они планировали подчеркнуть экологический баланс между сушей и морем. Здание работает и как центр по изучению морской среды: исследователи могут наблюдать за поведением рыб при помощи измерительных приборов, установленных на фасаде ресторана.

Гидрополисы будущего

В ближайшем будущем на дне океана могут появиться масштабные проекты жилых комплексов и городов — с небоскребами, бульварами и магазинами.

Ocean Spiral. В 2012 году японская компания «Симидзу» (Shimizu Corp.) представила проект глубоководного жилого пространства Ocean Spiral, разработанный совместно с исследователями из Токийского университета и Японского агентства морских наук.

По словам представителя компании Масатака Ногучи, в подводном Ocean Spiral смогут жить 5 тыс. человек, а кроме домов в проекте предусмотрены исследовательские центры для раскопок морского дна с целью получения энергоресурсов. Согласно плану, Ocean Spiral будет включать в себя сферу диаметром 500 м, плавающую у поверхности воды. Под ним разместится спиральная дорожка длиной 15 км, которая соединит его с исследовательским центром, расположенным на глубине 3–4 км. По словам Ногучи, люди будут жить внутри 500-метровой капсулы. Для производства энергии и опреснения воды Ocean Spirals станет использовать разницу температур в океанской воде и гидравлического давления. Вокруг этой структуры будут построены рыбные фермы. «Океан имеет бесконечное количество возможностей, и проект может помочь человечеству использовать их на практике», — заявили в «Симидзу». На реализацию проекта потребуется около $26 млрд и порядка пяти лет.

Water Discus Hotel. В 2006 году архитекторы ОАЭ представили проект подводного отеля в Дубае с номерами, расположенными на глубине 10 м. Здание Water Discus Hotel по форме напоминает космический корабль. А его создатели, дизайнеры Deep Ocean Technology (DOT), надеются, что отель поможет отдыхающим исследовать глубины океанов. Проект состоит из двух основных дисков, один над водой и один на глубине, они соединены тремя «ножками», в которых будут размещаться лифты и лестницы, чтобы погрузить гостей под воду. «Появление новых технологий сделало океан средой не только для дайвинга, но и для роскошного отдыха», — считают в швейцарской компании BIG InvestConsult, занимающейся разработкой проекта.

Sub-Biosphere. Еще один проект гидрополиса разработал британский архитектор Фил Поли, он предложил построить на дне океана автономный город Sub-Biosphere. По задумке автора, проект будет состоять из восьми «биокуполов» диаметром 340 м: центральной биосферы, модуля для наблюдений и жилых блоков, в каждом из которых смогут жить 100 человек.

Подводный небоскреб The Gyre. В 2010 году компания Zigloo разработала проект плавучего подводного небоскреба The Gyre. Он представляет собой перевернутую конструкцию площадью 212 тыс. кв. м, достигающую глубины 400 м. Его четыре крыла настолько большие, что смогут принимать самые крупные из существующих кораблей.

Дайвер и косяк рыб за пределами подводного исследовательского центра Аквариус на архипелаге Флорида-Кис Фото: BRIAN SKERRY nationalgeographic.com
Люди мечтают не только покорить космос и оккупировать Марс, но и занять подводное пространство. Идеи о строительстве городов на океаническом дне постоянно высказываются то в одной части света, то в другой. В начале 2000-х швейцарец Клод Шритван предлагал проект подводного города (с населением до миллиона человек) в виде 30-этажного амфитеатра под стеклянным куполом на 300 тыс. квартир по 75 м² каждая. Другой амбициозный план представил концерн Shimizu в 2014 году — японцы хотели построить спиралевидный подводный город на 5 тыс. жителей. Проект оценивается в $26 млрд Концерн надеется, что к 2025 году он найдет финансирование и начнет подготовку, а к 2030 году уже появится гидрополис. Пока эта идея далека от реализации. И не просто так — опыт прошлого ставит перед создателями много задач.

Одиссея подводных домов Жака Кусто

Изобретатель акваланга Жак-Ив Кусто хотел проверить, может ли человек не просто погружаться под воду, а жить в ней. В 1962 году первый в истории акванавт, бельгийский подводный археолог Робер Стенюи доказал, что человек вполне способен провести 24 часа в специальном цилиндре под водой. Кусто загорелся идеей. Первый «Преконтинент» (Conshelf) был всего лишь переделанной транспортной цистерной длиной 5 м и диаметром 2,5 м. В этой бочке, шутливо прозванной командой Кусто «Диогеном», в течение недели на 12-метровой глубине на дне Средиземного моря прожили водолазы Альбер Фалько и Клод Уэсли. Первый подводный дом показал себя хорошо.

«Преконтинент-2» 1963 года на дне Красного моря стал уже целым подводным хутором с населением в шесть подводников, не считая жившего с ними зеленого попугая. Здесь были основной дом, подводный гараж для небольшого батискафа, склад и двухместный домик «Ракета». Колония из четырех строений под водой оставалась обитаемой три месяца. Все необходимое, например еду, доставляли с берега сами водолазы в герметичной посуде (в такой кастрюле они принесли и попугая). Остальное: воздух, электричество и пресная вода — передавалось по специальным шлангам.

«Преконтинент» — первая подводная деревня

Вместе с подводными поселенцами жил и сам Кусто. На глубине 10–20 м акванавты могли с комфортом работать, чистить дом от водорослей и ловить рыбу, перемещаться между разными сооружениями и жить в них, снимать фильм. А в главном подводном доме в форме звезды команда отдыхала: они спали, мылись в душе, готовили на плите еду, ели и пили вино, курили, играли в шахматы, проводили исследования. В общем, чувствовали себя как рыбы в воде. Нормальная жизнь, почти как в домах на суше. Только вместо окна — иллюминатор, а за ним — не птицы, а морские животные и водолазы.

О втором подводном эксперименте Кусто снят фильм «Мир без солнца» (1964).

Конечно, многообещающей технологией заинтересовались промышленники. Кусто предрекал, что будущие подводные дома позволят создавать постоянные недорогие поселения на дне океана. Богатые ресурсы шельфов (прежде всего, конечно, нефть) обещали отличные коммерческие перспективы. Но они требовали работы на гораздо большей глубине, чем та, на которую спускались первые два «Преконтинента». Чтобы выяснить, получится ли спуститься ниже, в 1965 году под воду Средиземного моря на 100-метровую глубину отправили «Преконтинент-3». В нем три недели жили шесть акванавтов. Они сохранили работоспособность и здесь, но из-за сильнейшего давления выявили много проблем, требующих дорогостоящих решений. Дышать сжатым атмосферным воздухом на такой глубине невозможно, для этого нужен гелиокс — газовая смесь из гелия и азота с небольшим добавлением кислорода. Необходимы также дорогие и сложные системы очистки воздуха в подводном доме, материалы для приборов, устойчивые к газовым смесям, и многое другое. К тому же, чем глубже, тем холоднее, а значит — нужно больше энергии, и акванавту в костюм пришлось подавать по шлангу подогретую воду.

В общем, радужные перспективы обернулись множеством затруднений и издержек, так что потенциальные выгоды выглядели сомнительно. «Преконтинент-3» Кусто показал проблематичность и дороговизну глубоководных подводных домов — он не достиг своей цели, и отношения Кусто с его спонсорами прекратились.

Примерно тогда же для глубоководных работ нашли более простое решение. Вместо дорогостоящих подводных домов использовали гипербарические камеры и водолазные колокола — более дешевую и мобильную технологию. С ее помощью водолаза спускают на глубину около 60 м для временных глубоководных работ (например, аварийных, спасательных, исследовательских или обслуживания оборудования нефтяных скважин). На малых же глубинах (20–30 м) использовать подводные дома Кусто для обслуживания сложных установок нецелесообразно: до берега недалеко, а значит, все можно сделать с суши или просто отправить обычных дайверов. Зато малые и средние глубины актуальны для океанографических, биологических, геологических, медико-физиологических, психологических и экологических исследований. В основном с этой целью создавались после Кусто и существуют поныне подводные дома-лаборатории. С их помощью ученые берут биохимические пробы воды, открывают новые виды и изучают их поведение, экспериментируют с новой техникой.

Фабьен Кусто fabiencousteauolc.org
В 2014 году Фабьен Кусто — внук Жака Кусто — побил рекорд своего деда и провел в подводном доме 31 день, на день дольше предка. Это была американская лаборатория «Аквариус» на глубине 20 м в Мексиканском заливе, построенная еще в 1986 году.

Настоящий Ихтиандр и настоящий Черномор: советские подводные дома

Донецкий врач Александр Хаес услышал об экспериментах Кусто, когда приехал в Крым, чтобы понырять с аквалангом. Тогда в Советском Союзе хорошо знали Жак-Ива: его фильмы показывали в кинотеатрах и по телевидению, а позднее Кусто приезжал в СССР и даже был гостем передачи Николая Дроздова «В мире животных». Вдохновившись опытом французов, Хаес решил это повторить. У него и его товарищей по клубу подводников Донецкого мединститута не было возможностей Жака Кусто, зато были та же неуемная энергия и золотые руки. Подводный дом энтузиасты строили пять месяцев. Где-то добыли и починили старый списанный компрессор, генератор, койки и металл, и получился небольшой домик на 6 м3 с четырьмя иллюминаторами, двумя спальными местами, системой вентиляции, туалетом и лампочкой. 19 августа 1966 года первый «Ихтиандр» совершил погружение на 10 м у мыса Тарханкут в Крыму. А 23 августа его заселили. Александр Хаес и инженер Дмитрий Галактионов прожили в «Ихтиандре» три дня. Еду им приносили другие дайверы и клали ее в специальный шлюз.

«Ихтиандр-66» под водой

На следующий год новый «Ихтиандр-2» — уже побольше, на пять мест в четырех помещениях — спустился на дно под Севастополем. В этой экспедиции участвовали первые женщины-акванавты Мариа Барац и Галина Гусева. И в этот раз дом проработал две недели на глубине 12 м. Как и космонавты в космосе, подводники проводили эксперименты над собой — проверяли человеческий организм на работоспособность в неестественных условиях: таскали грузы разной тяжести, что-то пилили, брали пробы грунта, анализировали собранный материал внутри подводной станции. С собой в дом они, как и Кусто, взяли животных: морских свинок и кроликов.

Первые женщины-акванавты экипажа лаборатории «Ихтиандр-67». Слева направо: Мария Барац, Галина Гусева. histrf.ru
Последний «Ихтиандр» нырнул под воду в 1968 году, но в этот раз все прошло неудачно из-за штормовой погоды, и эксперимент пришлось прекратить досрочно, всего через три дня после начала. Это еще одна уязвимость подводных домов: в шторм они раскачиваются, погружение становится невозможным, возникает угроза безопасности систем жизнеобеспечения. Погружение «Ихтиандра» 1968 года стало последним — на продолжение проекта не было средств.

Государство предпочло финансировать профессиональную исследовательскую подводную лабораторию «Черномор», которой занимался Институт океанологии АН СССР. В домах «Черномор» и «Черномор-2» успели поработать всего 40 человек в течение шести сезонов (с 1968 по 1974 год). Ученые прожили на дне Черного моря под Геленджиком семь месяцев. Сначала эксперименты проводились на глубине 14 м, а затем дошли до 30 м. В 1971 году сильный шторм сорвал лабораторию «Черномор» с якорей и выбросил ее на берег. Акванавтов удалось доставить в барокамеру и избежать мощного декомпрессионного удара.

Из дневника Александра Хаеса в первый день в «Ихтиандре», 23 августа 1966 года: «Первые сутки под водой. В доме не холодно, хотя и сильная влажность. Я довольно удобно расположился на нарах. Я так устал там, наверху, что с удовольствием отдыхаю в одиночестве. Время летит быстро. За иллюминаторами густые сумерки, прошу выключить свет и наблюдаю наступление ночи под водой. Близко видна скала, поросшая подводными джунглями. Там кишит жизнь. На выступе, ближе всего к дому, почти постоянно висит серо-коричневая зеленушка, окрещенная мною Рыжей Машкой. В углублении, под машинным выступом, пристроился краб Митька. Он иногда выходит из своего укрытия, флегматично проползает по скале и при этом все время что-то жует. Всю ночь раскачивало дом. Несколько раз с ужасом просыпался — я терял ощущение пространства; иногда мне казалось, что вот-вот лопнут тросы, придется стремглав бросаться к выходу, но где он, с какой стороны? И где потом искать скалу, под которой лежат аварийные акваланги?! Каждый раз звонил на базу с тревогой, но уверенный голос неизменно повторял: „Саша, все в полном порядке…“ Теперь все сомнения позади. Эксперимент, наш эксперимент, удался…»

Всего было четыре советских проекта подводных жилищ: «Ихтиандр», «Черномор», «Садко» и «Спрут». Последний — единственный в своем роде пневматический, а проще говоря, надувной подводный дом. Его в 1967 году сделали москвичи из клуба подводников «Дельфин». Этот «гидростат» (так они его назвали) был мягким — из трех слоев брезента и прорезиненной алюминиевой ткани. Надутый шар «Спрута» крепился ко дну под Коктебелем веревочной сетью и якорями.

Подводная станция «Черномор-2»

Море волнуется раз, море волнуется два: а каковы перспективы гидрополисов?

Кроме французских и советских, подобные проекты были в США, Великобритании, ФРГ. Особенно много их появлялось во второй половине 1960-х и почти до середины 1970-х годов. Американские SEALAB, Tektite и Aquarius (эта станция на глубине 20 м работает до сих пор), немецкие BAH I и Helgoland, итальянский Operation Atlantide, французский Aquabulle и другие. Но промышленные задачи перед ними уже не ставили — либо только исследовательские, либо какие-то смежные цели. К примеру, проект SEALAB создавался, чтобы тренировать астронавтов. Но новых прорывов гидронавты после «Преконтитентов» уже не сделали, и вскоре интерес к ним угас.

Проект SEALAB. twitter.com
Судьба идеи гидрополисов похожа на судьбу космических проектов человечества: бурное начало и… тупик в том месте, где расходы уже не оправданы экономическими перспективами, а главное — технологии еще недостаточно развиты. Человек пока не может создать космические колонии и даже высадиться на Марсе, не говоря уже о том, чтобы добраться до экзопланет в других звездных системах. То же и здесь: первые успехи подводников взбудоражили их фантазию, но очень быстро практика обнаружила непреодолимые препятствия.

В чем же дело? Все просто. Гидрополисов и даже деревень на дне все еще нет потому, что нет экономических поводов для их появления. Подводные дома не могут быть по-настоящему автономны. Им нужна серьезная поддержка с суши — подача по шлангам электричества, воздуха и питьевой воды, доставка еды. Необходимы компрессоры, газовые смеси и другая техника.

Эксперименты с подводными домами показали, что они, как и космические аппараты, имеют много уязвимых мест. Так, во время работы «Ихтиандра-67» у шланга с воздухом слетела муфта, и в дом хлынула вода. К счастью, с берега вовремя заметили и устранили неисправность. А два года спустя американский акванавт проекта SEALAB-III погиб на глубине 190 м близ Калифорнии. Берри Кэннон отравился углекислым газом, когда занимался ремонтом подводного дома. Этот несчастный случай только усилил скепсис относительно глубоководных гидрополисов.

Все прелести гидрополисов также сталкиваются с проблемой давления и декомпрессии. Каждое погружение акванавта — это испытание для организма. Человеческое тело адаптируется к давлению толщи воды. Легкие по-другому всасывают поступающие газы, и они иначе растворяются в крови. Чем глубже, тем под более сильным давлением они проникают в легкие и поглощаются ими в большей концентрации. По этой причине нельзя всплывать второпях — растворенный в крови азот слишком быстро выводится через легкие, нагрузка на них возрастает, и кровь «закипает». В результате может возникнуть так называемая декомпрессионная болезнь, которая в худшем случае заканчивается смертью.

Чтобы этого избежать, всплытие с глубины более 10–15 м должно происходить постепенно и с декомпрессионными остановками (иногда довольно долгими), во время которых излишек растворенных в крови газов выводится организмом. Подводный дом частично решает эту проблему, так как акванавты могут несколько дней работать на дне, не всплывая и не погружаясь ежедневно, а значит, не подвергая себя дополнительным нагрузкам и рискам.

Настоящие полноценные гидрополисы остаются в мире фантастики. Один из самых красивых подводных городов — город гунганов в киновселенной Джорджа Лукаса «Звездные войны». В первой части новой трилогии главные герои саги Оби-Ван и Квай-Гон спускаются в скрытый на сравнительно небольшой глубине мегаполис на планете Набу. Возможно, в далекой-далекой галактике проблемы давления и дыхания на глубине давно решены! А вот с миролюбием там все не так просто — именно из-за враждебного окружения, а не от любви к «миру безмолвия» гунганы ушли под воду.

При всех недостатках у подводных сооружений сегодня только одно серьезное достоинство: красота вида за иллюминатором и экзотичность. Этим пользуются так называемые подводные отели, которые на самом деле погружены лишь частично: под водой находится только подвал с панорамным видом, а все остальное — на поверхности. Есть всего одно исключение: подводный домик Жюля (Jules Undersea Lodge), названный так в честь Жюля Верна. Это единственный в мире полностью подводный отель, и он уже 30 лет принимает гостей. Когда-то домик Жюля тоже был лабораторией (под другим названием — La Chalupa), а после выполнения исследовательской программы стал гостиницей. Это домик размером 15 на 6 м на глубине 6,5 м. В нем есть два номера и общая гостиная, «мокрая комната» (это прихожая, там снимают акваланг и костюм), душ, туалет, кондиционер и холодильник, телевизор и другие бытовые приборы.

Возможно, у уникальной гостиницы еще появятся конкуренты, и тогда подводный туризм обретет новую жизнь. А вот большие подводные поселения еще долго будут оставаться призрачной надеждой или декорацией научно-фантастических фильмов. А может, популярными станут плавающие города как альтернатива подводным. Футурологи предлагают множество проектов таких поселений, но пока ни один не реализован.