Ziemia jest oceanem

Flagowy okręt króla Francji „La Luna" zatonął na Morzu Śródziemnym w 1664 roku, na dno poszła załoga i bajeczne skarby. Wrak spoczywa na głębokości 100 metrów. Przez 342 lata nikt do niego nie dotarł. Dopiero teraz zrobił to Ocean One – robot zaprojektowany specjalnie do eksploracji głębin. Kieruje nim człowiek. Zaprojektowano go i zbudowano nie byle gdzie, bo na Uniwersytecie Stanforda w Stanach Zjednoczonych.

Ocean One to nowa jakość w badaniach podwodnych. Prof. Oussama Khatib odpowiedzialny za obsługę robota zauważył delikatne naczynie ceramiczne spoczywająca na dnie. Posługując się panelem kontrolnym, tak pokierował robotem, że ten uniósł je precyzyjnie i włożył do kosza, do którego pakowane są zabytki przeznaczone do wydobycia na powierzchnię. Po bezbłędnym wykonaniu tego manewru wśród ekipy zapanował entuzjazm, wszyscy sobie gratulowali i przybijali piątkę z profesorem.

Entuzjazm wśród inżynierów, archeologów, historyków jest uzasadniony, tylko patrzeć, jak dzięki tego typu robotom rozpocznie się nowa era w eksploracji zabytkowych wraków.

Ocean jak kosmos

Jednak poczynania Ocean One z zapartym tchem obserwują ludzie, którzy także myślą o eksploracji głębin, lecz nie w głowie im stare wraki – ich celem są minerały, bogactwa naturalne, które kryją się pod morskim i oceanicznym dnem.

Zainteresowanie tych ludzi każdą próbą eksploracji głębin jest ogromne, ponieważ docieranie do dna jest arcytrudne. Budowa podwodnych robotów wymaga wielkich nakładów i współpracy najwyższej klasy specjalistów. Docieranie do oceanicznych głębin pod względem technicznym jest równie trudne jak eksploracja kosmosu. Wystarczy powiedzieć, że Ocean One jest jedynym istniejącym egzemplarzem, zaś jego zbudowanie było możliwe dzięki połączeniu sił i środków, w tym również finansowych, Uniwersytetu Stanforda, Meka Robotics oraz Uniwersytetu Naukowo-Technologicznego Króla Abdullaha w Arabii Saudyjskiej.

O tym, że dostęp do głębin oceanu jest równie trudny jak wyprawy w przestrzeń międzyplanetarną, przekonał się na własnej skórze Fabien Cousteau, wnuk słynnego francuskiego oceanografa – trzy lata temu spędził pod wodą 31 dni, bijąc tym samym o jeden dzień rekord ustanowiony przez swego dziadka. Jacques-Yves Cousteau dokonał podobnego wyczynu w 1963 roku. Przebywał wówczas 30 dni na dnie Morza Czerwonego, na głębokości 10 metrów. Fabien Cousteau, wraz z dwoma akwanautami z Massachusetts Institute of Technology oraz Northeastern University, miał do dyspozycji na głębokości 18 metrów laboratorium Aquarius – własność amerykańskiej Narodowej Służby Oceanicznej i Meteorologicznej. Laboratorium to eksploatuje także NASA do treningów astronautów. Oba wydarzenia dzieli ponad pół wieku oraz przepaść technologiczna, tymczasem – śmieszna rzecz – rekord poprawiono zaledwie o jeden dzień.

Na Księżycu było 12 ludzi, w Rowie Mariańskim tylko trzech. Tym trzecim jest James Cameron, słynny reżyser, miliarder, twórca między innymi takich filmów, jak „Titanic" czy „Otchłań". Jednoosobową łodzią podwodną „Deepsea Challenge" opuścił się w 2012 roku na dno Głębi Challengera w Rowie Mariańskim na Pacyfiku. Nazwa tego miejsca pochodzi od brytyjskiej korwety HMS „Challenger", która w 1875 roku ołowianą sondą po raz pierwszy zmierzyła głębokość tego miejsca. Według najnowszych ustaleń wynosi ona 10 911 metrów pod powierzchnią morza. Mimo że jest to jedno z najbardziej znanych miejsc na kuli ziemskiej – przecież dowiaduje się o nim w szkole każdy uczeń – wcześniej tylko dwóch ludzi tutaj dotarło: Jacques Piccard i Don Walsh w batyskafie „Trieste". Ale dokonali tego w 1960 roku, 52 lata wcześniej. Wyczyn Camerona przyniósł mu medialny rozgłos i kolejny miliard, ale z technologicznego punktu widzenia było to bezużyteczne sięgnięcie dna.

Oceanolodzy podkreślają, że mapa Marsa jest dokładniejsza od mapy Rowu Mariańskiego i podobnych głębin na naszym globie (Rów Diamantiny na Oceanie Indyjskim, Rów Portorykański, Głębia Molloy w Arktyce, Rów Sandwich Południowy na Atlantyku).

Dużo czasu zajęło światu dojrzewanie do badania oceanu. „To czyste szaleństwo puszczać się na morze" – twierdził Erazm z Rotterdamu. „Czy eksploratorzy oceanu byli szaleńcami?" – pyta w eseju „Europa i morze" Michel Mollat du Jourdin. I odpowiada: „Gorzej nawet, załogi rekrutowane przez niektórych żeglarzy, między innymi Magellana, składały się po części z przestępców-recydywistów. W połowie XV wieku hagiograf Henryka Żeglarza, Gomes Eanes de Zurara, wyraził pogardę dla »genta baixa« na pokładach statków biorących udział w odkryciach; w następnym stuleciu Luis Vives napiętnował ich nieprzetłumaczalnym określeniem »faex maris«. W literaturze epoki Wielkich Odkryć ludzie morza częstokroć podzielali fatalną reputację samego morza" (Wydawnictwo Krąg, Warszawa 1995)

Zła reputacja

Ale takie podejście do oceanu mamy już za sobą. Teraz najtęższe głowy i najbardziej renomowane laboratoria zyskują uznanie, puszczając się na morze. Crabster CR200 to „skorupiak" kroczący po dnie na sześciu odnóżach. Waży 635 kg, ma długość 2,42 m, szerokość 2,45 m oraz wysokość 2 m. Opuszczany jest do wody ze statku za pomocą dźwigu. W czasie pracy w głębinie cały czas połączony jest przewodami długości 500 m ze swoją bazą pływającą na powierzchni. Przewodami dostarczana jest do robota energia elektryczna oraz sygnały sterujące. Może pracować pod wodą bez wynurzania się przez wiele dni.

Skonstruowali go specjaliści z Korea Institute of Ocean Science and Technology we współpracy z Południowokoreańskim Uniwersytetem Technologicznym. Jest w stanie penetrować miejsca, gdzie prądy morskie są bardzo silne. Umożliwiają to ruchliwe odnóża, dzięki którym może przybierać różne postawy, opierając się prądom. Podczas testów był w stanie pracować w prądzie płynącym z prędkością 1,5 metra na sekundę (5,4 km/h).

Nowego automatycznego robota podwodnego testuje francuski instytut oceanologiczny Ifremer. Robot powstał w Centre Europeen de Technologies Sous-marine w Seyne-sur-Mer. Nazwano go Ariane; Ariadna to postać z mitologii greckiej, dała Tezeuszowi nić, dzięki której zdołał odnaleźć drogę do wyjścia z labiryntu. Urządzenie wyposażone jest w kamery, dwa ramiona z przegubami umożliwiającymi precyzyjne ruchy podczas pobierania próbek. Ma rozmiary auta osobowego, waży 1700 kg, może się zanurzać do głębokości 2500 m. Dla porównania, amerykański podwodny robot Viktor, operujący do głębokości 6000 m, waży 35 ton, a jego opuszczenie na wodę ze statku wymaga podnośnika o dużym udźwigu.

Robot podwodny Nereus zbudowany przez Woods Hole Oceanographic Institution waży 2800 kg, jego kadłub wykonano z bardzo wytrzymałych materiałów ceramicznych. Gdy jest sterowany przez operatora, instaluje się na nim kamerę i manipulator, może pobierać próbki (w sumie 25 kg). Ponieważ maksymalne zanurzenie wynosi 11 km, za pomocą robota można prowadzić badania praktycznie w każdym miejscu. Inne jednostki zanurzają się najwyżej do 6500 m, co pozwala ich używać na 95 proc. powierzchni dna mórz i oceanów.

Po co to wszystko, te fantastyczne podmorskie machiny? Właśnie dla tych 95 proc. powierzchni dna mórz i oceanów. Dla kryjących się pod nimi złóż. Do tych zalegających stosunkowo płytko, jak ropa i gaz, współczesna technologia już umożliwiła dostęp. Na płytkich wodach przybrzeżnych już prowadzone są próby wydobywania złota, diamentów, cyny. Ale teraz apetyty budzą złoża zalegające głębiej, zwłaszcza metali rzadkich, do których trzeba sięgać wiele kilometrów pod powierzchnię. Analitycy pracujący na zlecenie „The Wall Street Journal" oszacowali, że ukryte tam minerały i metale są warte nie mniej niż 500 bilionów dolarów – suma trudna do wyobrażenia.

Dla ludzi myślących o górnictwie w tradycyjny sposób trudne do wyobrażenia jest także środowisko podwodne, z jakiego przyjdzie wydobywać zasoby naturalne. Na przykład kominy hydrotermalne – wydobywają się z nich gazy wulkaniczne i gorąca woda bogata w substancje chemiczne. Z reguły występują na styku płyt tektonicznych, na głębokości 1500 – 6000 m. Wokół kominów lokują się złoża bogate w miedź, cynk, cynę, kobalt, nikiel, złoto, srebro, gal, german, ind i ołów.

Kanadyjska firma Nautilus Minerals, we współpracy ze specjalistami z Soil Machine Dynamics, opracowała technologię umożliwiającą korzystanie z takich złóż. Projekt przewiduje użycie statku bazy, do którego podłączone będą podwodne kombajny zdejmujące górną warstwę dna. Gdy złoże zostanie odsłonięte, statek baza opuści agregaty zasysające surowce. Urobek specjalną rurą zostanie przetransportowany na powierzchnię, ale nie do statku bazy, lecz do innego, wyłącznie towarowego, który dostarczy urobek na ląd. Podwodny sprzęt wydobywczy przygotowany przez Nautilus Minerals waży w sumie 760 ton, może operować do głębokości 1600 metrów.

Kwestia wyobraźni

Nautilus Minerals planowała rozpoczęcie wydobywania minerałów na Morzu Bismarcka (część Oceanu Spokojnego między Nową Gwineą a Archipelagiem Bismarcka) wraz z rządem Papui-Nowej Gwinei, ale ostatecznie jej władze nie zgodziły się na pokrycie jednej trzeciej kosztów, dlatego Kanadyjczycy nie rozpoczęli jeszcze wydobycia. Z Morza Bismarcka planowano wydobycie rocznie miliona ton surowców, natomiast w przedsięwzięcie należałoby zainwestować pół miliarda dolarów.

Europejska Agencja Kosmiczna ESA i Rosyjska Agencja Kosmiczna Roskosmos ogłosiły w mijającym tygodniu po raz kolejny przesunięcie o dwa lata wysłania misji na Marsa. Także NASA często nie realizuje swoich misji zgodnie z planem. Penetracja kosmosu to wciąż działania dalekie od rutyny, a tym samym ekstremalnie trudne.

W przypadku głębin morskich jest podobnie, ich eksploracja jeszcze długo, prawdopodobnie przez kilkadziesiąt lat, nie będzie działaniem rutynowym. Ale kilkadziesiąt lat, czyli kilka dekad, dwa, może trzy pokolenia, to mgnienie oka w dziejach naszej cywilizacji. Dlatego nieuchronnie powstanie nowa gałąź przemysłu: górnictwo podwodne. A wtedy nad gmachem mieszczącym ministerstwo tej branży być może pojawi się jako motto zdanie Arthura C. Clarka, autora powieści „2001: Odyseja kosmiczna": „Jak niesłuszne jest nazywanie tej planety Ziemią, skoro jest raczej Oceanem".

PLUS MINUS

Prenumerata sobotniego wydania „Rzeczpospolitej":

prenumerata.rp.pl/plusminus