Дроны в погоне за картой
Человеческая цивилизация достигла соседних небесных тел и научилась манипулировать генами, но до сих пор не составила полную карту своей собственной планеты.
Думаете, на карте Земли не осталось белых пятен? Как бы не так: их лишь осторожно прикрыли синими кляксами океанов. Стыдно, но топография Луны изучена лучше, чем большая часть поверхности нашей собственной планеты. Марс картографирован с разрешением до шести метров, и даже бурная Венера почти вся исследована со 100-метровой точностью. Между тем подобные карты составлены не более чем для 5–10% океанского дна – в основном это прибрежное мелководье и отдельные зоны, где проводятся активные геологические изыскания.
Спутники и океаны
Пять океанов Земли покрывают площадь почти 362 млн км2 слоем воды средней толщиной 3700 м. Свет не проникает глубже пары сотен метров, и на каждые 10 м глубины давление увеличивается примерно на одну атмосферу. Погружаться сюда могут лишь отдельные аппараты, производимые в штучных количествах, и обследовать ими огромные просторы дна совершенно нереально. Подсчитано, что на полный осмотр этой площади даже надводными кораблями с мощными акустическими эхолотами потребуется 200 «судо-лет». Стоимость подобного проекта оценивается в несколько миллиардов долларов (примерно в такую же сумму обходится каждый марсоход) – и денег, как водится, нет.
В результате самым обширным источником наших знаний о рельефе морского дна остаются спутниковые наблюдения. Поверхность океана отражает его в сильно измененной, сглаженной форме: присутствие массивных хребтов и глубоких впадин создает локальные гравитационные аномалии, над подводными горами слой воды оказывается чуть толще, что и фиксируют альтиметрические измерения с орбиты. Именно эту картину можно увидеть, открыв карты Google Earth. Вы можете даже проследить длиннейшую на планете горную систему, которую образуют срединно-океанические хребты. Однако разрешение этой карты составляет от 0,5 до 5 км, отдельные каньоны и пики на ней неразличимы.
Конкурсы и фонды
Мы не можем сказать, например, на чем конкретно лежит опущенный на дно оптоволоконный кабель связи, не знаем рельефа обширных и богатых пространств. А ведь именно с карты начинается изучение любой местности, будь то Австралия, Луна или Мировой океан. Батиметрия – глубоководная топография – важна для инженеров и климатологов, для разработки минеральных ресурсов и сохранения биологических. Обрывочные сведения о морском дне объединяются в Генеральной батиметрической схеме океанов (General Bathymetric Chart of the Oceans, GEBCO), проект которой реализуется под эгидой Океанографической комиссии ЮНЕСКО и Международной гидрографической организации. Начиная с 1903 года вышло уже пять редакций батиметрических карт. Последние версии, достигающие разрешения 500 м, доступны в цифровом формате на сайте GEBCO.
При поддержке японского Nippon Foundation GEBCO реализует программу углубленного изучения батиметрии океанов. За 15 лет ее выпускниками стали около ста молодых исследователей из более чем 30 стран мира. Уже три года реализуется и проект Seabed 2030, направленный на то, чтобы хотя б к 2030 году получить карту морского дна с «адекватным» разрешением. «"Адекватным" считается такое разрешение, которого позволяют добиться современные эхолоты, установленные на надводном или подводном судне. Оно в любом случае лучше "спутникового" и лежит в пределах примерно до 100 м», – объяснила нам Юлия Зарайская из Геологического института РАН. Выпускница «батиметрических курсов» GEBCO, Юлия стала одним из создателей беспилотной системы картографирования морского дна, победившей в конкурсе Shell Ocean Discovery XPRIZE.