„ЧЕЛЛЕНДЖЕР" - бросающий вызов. Английский 3-мачтовый парусно-паровой военный корвет, на котором в 1872—1876 гг. была впервые проведена комплексная океанографическая кругосветная экспедиция,положившая начало
систематическому исследованию океана с борта специализированных судов, созданию новых технических средств и методов наблюдения.
Построен в 1851 г. Имел полное парусное вооружение и 2 паровых машины. В 1872 г. переоборудован в научно-исследовательское судно для гидрологических, биологических и метеорологических исследований.
Научным руководителем 1-й экспедиции был проф. Ч. У. Томсон, командиром - кап. 1-го ранга Дж. Нэрс. В дек. 1872 г. „Челленджер" вышел из устья Темзы (Англия), обследовал северную и южную части Атлантического океана, от Кейптауна (Юж. Африка) в высоких широтах прошел к Мельбурну (Австралия), оттуда через Басов пролив в Океанию, Юж.-Китайское море, затем двинулся на север в Иокогаму (Япония). Дойдя на В. до 150°, повернул к Ю., к Гавайским о-вам, пересек Тихий океан и двинулся на восток Пройдя через Магелланов пролив, вышел в Атлантический океан и в мае 1876 г. вернулся в Англию.
Всего„Челленджером" было пройдено 68 900 миль, наблюдения проведены на 362 океанографических станциях, в 50 пунктах Тихого океана замерены глубины, превышающие 3600 м, обнаружен желоб между Каролинскими и Марианскими о-вами, в то время самый глубокий на Земле,- 8145 м, со дна Мирового океана взято 1200 проб осадков, по образцам донных отложений определено, что в р-не Южного полюса находится большая суша, собраны сведения по физическим и химическим характеристикам воды в морях и океанах, рельефу и геологии, структуре морфологии дна, флоре и фауне Мирового океана.
Полученные научные данные, в частности, подтвердили гипотезу постоянства химического состава вод океанов и преобладания в них хлоридов. Водоизмещение „Челленджера" 2300 т, длинна 62,5 м, мощность 885 кВт, экипаж 233 чел.
С 1872 по 1876 г. отважное небольшое судно прошло по семи морям и собрало беспрецедентное количество информации о них, тем самым положив начало океанографической науке.
Корвет Челленджер стоит на якоре
Небольшое однопалубное судно водоизмещением 2300 тонн вошло под парусами в гавань Спитхед в Англии. Оно вернулось на родину после трех с половиной лет плавания, проделав путь в 68 890 миль по семи морям. Открытия, сделанные экспедицией в области неизвестного, можно сравнивать с великими морскими открытиями XV-XVI вв. Областью неизвестного, исследованной этим судном, было дно океана. Когда судно покидало Англию, океанские глубины представлялись почти неизведанной тайной. Когда оно возвратилось домой, стали известны глубины всех океанов, кроме Северного Ледовитого океана, и был заложен фундамент современной науки океанографии.
Судно называлось «Челленджер». Его название и совершенное им путешествие уже покрылись пылью веков, но история вновь оживает сегодня, когда морские глубины исследуются значительно более оснащенными экспедициями; они дополняют подробностями и ретушируют в отдельных деталях картину, которая в основных чертах остается, по существу, неизменной со времени этого первого путешествия (Эта точка зрения полностью соответствовала действительности в 1953 году, кода был опубликован данный очерк, но с тех пор океанография так преобразилась что само это высказывание представляет уже в известной мере исторический интерес – Г.У. Менард). «Челленджер» при помощи своего искусного, хотя и несовершенного оборудования составил карту, которая до сих пор еще остается основой наших представлений о мире, скрытом под водами океана.
До «Челленджера» в глубоководной области было выполнено лишь некоторое число одиночных промеров глубины. Считают, что первый из них был сделан Магелланом. Во время своего путешествия вокруг света в 1521 г. он бросал ручной лотлинь, вероятно до глубины 200 морских саженей (366 метров) в Тихом океане. Не достигнув лотом дна, он сделал вывод, что находится над самым глубоким местом в океане. (На самом деле глубина дна в местах, где Магеллан делал промеры, составляет 4000 метров, и это далеко не самые глубокие участки дна Тихого океана.) После Магеллана в глубоководных районах промеры не проводились в течение почти трехсот лет. В XIX в. капитаны судов и укладчики телеграфных кабелей начали зондировать большие глубины; некоторые из них бросали свои лоты до глубины три километра и более.
Одним из первых исследователей, проявивших научный интерес к глубинам океана, был Эдвард Форбс, профессор естественной философии Эдинбургского университета. Он выполнил ряд драгировок в Эгейском море, изучая распределение флоры и фауны в зависимости от глубины, температуры воды и других факторов. Форбс ни разу не достиг драгой глубин свыше 360 метров, и у него сложился ряд любопытных представлений, в том числе и убеждение, что на глубинах свыше 500 метров жизни нет. Но его исследовательскими работами был проложен путь к экспедиции на «Челленджере».
Ученым, организовавшим эту экспедицию, был Чарлз Уайвилл Томсон, сменивший Форбса на посту профессора физики в Эдинбурге. Томсон впервые осуществил летние драгировочные экспедиции на борту судов Британского адмиралтейства; их результаты были столь интересными, что побудили Томсона и Королевское общество (Великобритании) обратиться к адмиралтейству с гораздо более грандиозным проектом. Они запросили судно, которое могло бы проводить исследования «условий глубоководных зон океана во всех великих океанских бассейнах». Военно-морские власти, к тому времени уяснившие важность исследований океана, предоставили в их распоряжение военно-морское судно «Челленджер» - корвет, на котором в помощь парусам был установлен паровой двигатель. Для работы в экспедиции была назначена команда военных моряков во главе с капитаном Джорджем С. Нэйрсом, а Томсон подобрал научный персонал и других гражданских работников.
Они провели работу по приспособлению уже имеющегося или конструированию нового научного оборудования, необходимого для этой экспедиции, и создали на борту «Челленджера» научные лаборатории. Чтобы сделать помещения для своих приборов и оборудования, они убрали все, за исключением двух из восемнадцати, пушки, которыми был вооружен корвет. В числе оборудования были устройства для промеров глубины дна, взятия образцов донных грунтов и измерения температуры на разных глубинах; лебедки и небольшая вспомогательная паровая машина; 144 мили промерных канатов и 12,5 мили стальных проволочных промерных тросов; грузила, сети, драги, небольшая библиотека, сотни разнообразных научных приборов и спирт для консервирования добытых экземпляров организмов. Экспедиция, отправлявшаяся в путь после знаменитого путешествия Чарльза Дарвина на корабле «Бигль» и в разгар ожесточённых споров по поводу его новой эволюционной теории, естественно, привлекла внимание широких кругов публики. Даже журннал «Панч» напутствовал «Челленджера» таким посланием в стихах:
Поставил целью он промерить Океан,
Глубокое Нептуна ложе изучить...
Природы тайны все раскрыть
И возвратиться с полным фактов трюмом.
«Челленджер» вышел в море из Портсмута 21 декабря 1872 г. и тотчас же попал в сильный шторм. Томсон заявил, что этот шторм не дурное предзнаменование, так как буря «пролила свет на все наши слабые места» и укрепила уверенность в том, что экспедиция подготовлена хорошо. Научный персонал провел первую часть плавания к Бермудским островам в тренировках с целью практического освоения всех видов предстоящих работ: промеров глубины, драгирования, траления и измерения физических и химических характеристик воды и атмосферы.
Судно твердо прокладывало путь, не отклоняясь от намеченного курса благодаря паровому двигателю, гражданская и военная команды точно выполняли в определенные сроки всю программу наблюдений: измерение полной глубины моря, температуры на разных глубинах, изучение атмосферных и метеорологических условий, направления и скорости течений на поверхности океана, а при случае и на разных глубинах. Они также поднимали драгой со дна образцы грунтов и горных пород, а также экземпляры растений и животных, а кроме того, отбирали пробы воды и вылавливали мелкие морские организмы с разных глубин.
Они установили, что промеры надо было делать пеньковым тросом, так как проволока скручивалась и ломалась. К лотлиню прикреплялись грузила, термометры и бутылки; ударяясь о дно, грузила автоматически отделялись. За все время плавания такие работы были выполнены на 360 станциях, разбросанных над океанским дном площадью 140 миллионов квадратных миль.
На повседневную работу затрачивалось много труда и времени. На участках с действительно океанскими глубинами приходилось терять не менее полутора часов на то, чтобы достигнуть дна, и гораздо больше чтобы выбрать лотлинь обратно. «Драгирование, писал один из морских офицеров, было нашей bete noire «ненавистной» работой. Романтика повторявшегося сотни раз глубоководного траления или драгирования рассматривалась в экспедиции с двух точек зрения: одна из них – точка зрения военно-морских офицеров, которые должны были простаивать на вахте десять-двенадцать часов, непрерывно проводя работы. И другая натуралистов, которым какой-нибудь новый червь, коралл или иглокожее доставляли неописуемую радость; они отправлялись по своим комфортабельным каютам и с энтузиазмом описывали новых животных, которых мы без большого энтузиазма, утомленные (для этого было достаточно хотя бы лязга лебедки) поднимали для них драгой со дна моря».
Однако экспедиция сводилась не только к черной работе. Было достаточно много и романтики, и приключений, что вдохновило почти всех офицеров и научных работников на мемуары, дневники и разного рода отчеты для публики, нетерпеливо ожидавшей окончания путешествия.
Одно из первых отклонений от будничного распорядка случилось в Южной Атлантике. Посетив маленькую колонию на острове Тристан, экипаж «Челленджера» узнал от местных жителей, что два брата по фамилии Штольтенхофф в погоне за удачей занялись охотой на морского зверя и около двух лет тому назад высадились на остров, метко названный Недоступным.
Судно изменило свой курс, чтобы спасти братьев, попавших в беду. Они выжили, питаясь только яйцами пингвинов и дикими свиньями; с охотой на морского зверя им не повезло.
Судно остановилось также у расположенного поблизости острова Найтишейл, служившего прибежищем для сотен тысяч пингвинов и сплошь покрытого яйцами, так что высадившиеся на берег члены экипажа с трудом выбирали место, куда поставить ногу, не наступив при этом на яйцо. Пингвины яростно защищали свои гнезда и даже заклевали насмерть одну из корабельных собак.
За мысом Горн на острове Марион они увидели множество белых альбатросов, но, внимая предупреждению «Старого Моряка», не убили ни одного из них. Это было редким исключением, ибо, служа науке, они старались собирать образцы местной фауны и флоры всюду, где ступали на берег.
Корвет Челленджер в шторме
«Челленджер» стал первым паровым судном, пересекшим во время обследования самой южной части Индийского океана Южный полярный круг. Ученых чрезвычайно заинтересовали айсберги, и они даже попросили выстрелить из пушки по одному из них, чтобы отколоть от него кусок льда. В безуспешной попытке найти «Землю Терминейшн» («Конечную Землю»), о которой сообщал американский исследователь Чарлз Уилкс, «Челленджер», проходя среди скопления айсбергов, внезапно попал в антарктический шторм. Наступала ночь, и скорость ветра достигала семидесяти километров в час. Судно нашло убежище с подветренной стороны одной из ледяных гор и благодаря па-ровой машине держалось рядом с ней. Во время неожиданного временного затишья оно не успело дать задний ход, врезалось в гору, потеряв стрелу подъемного механизма и другие части такелажа. Причиненный ущерб был незначителен, такелаж восстановили, но экипаж провел тревожную ночь, маневрируя судном в густом снегопаде между двумя большими айсбергами.
Затем судно направилось в Австралию, Новую Зеландию и к островам Тихого океана. «Челленджер» посетил также Филиппины, Японию, Китай и острова Адмиралтейства. Двадцать третьего марта 1875 г. поблизости от Марианских островов исследователи измерили самую большую глубину-8184 метра.
Идя переменными курсами по Тихому океану, «Челленджер» посетил Гавайи и остров Таити, а затем обогнул Южную Америку пройдя Магеллановым проливом. Далее он повернул к северу, пересёк Южную и Северную Атлантику и наконец 24 мая 1876г. вернулся домой, в Англию.
За время плавания из 240 человек экипажа погибли семеро: двое утонули один умер от желтой лихорадки четверо от несчастных случаев и разных других причин. Несколько членов экипажа покинули судно в Австралии. Остальные вернулись и после радостной встречи с соотечественниками, друзьями И близкими принялись за выполнение тяжелой, требующей длительного времени работы - приведение в порядок громадного количестваа материалов, собранных за время путешествия.
Для подведения итогов и оценки результатов экспедиции в Эдинбурге была создана комиссия. Эти результаты Впоследствии публиковались в виде официального отчета, состоявшего из пятидесяти томов. Два тома содержат «краткие научные отчёты» два - «описание плавания», остальные сорок шесть томов представляют собой монографии, написанные ведущими учёными времени, в том числе Т. Г. Гексли Александром Агассисом Г.Н. Мозли и немецким биологом Эрнстом Геккелем. Самыми выдающимися из официальных отчетов были монографии Геккеля, посвященные описанию некоторых морских организмов, которые до этого были сравнительно слабо изучены Одна из самых интересных работ касается радиолярий –экспедиция обнаружила 3508 новых видов этих форм в дополнение к известным ранее шестистам.
Чтобы представить себе ценность научных результатов, достигнутых во время плавания «Челленджера», следует вспомнить, что оно происходило в то время, когда каждая новая на-ходка какого-нибудь организма была долгожданной находкой – ее надо было поставить на соответствующее место в схеме эволюции жизни на Земле. Экспедицией «Челленджера» были впервые обнаружены 715 новых родов и 4417 новых видов живых существ. Оказалось, что океаны изобилуют неизвестными доселе oорганизмами, «ожидающими», чтобы их классифицировали. Исследования «Челленджера» бесспорно доказали, что в море на больших глубинах существует жизнь. Этим путешествием в океанографии была открыта эра описательных исследований, на смену которой в нашем столетии пришла эпоха аналитической океанографии.
Заключительные тома, в которых подводились итоги экспедиции, были написаны Джоном Мёрреем, возглавившим комиссию после того, как Томсон, изнуренный морским плаванием, скончался в 1882 г. Комментарии и теории Мёррея оказали большое влияние на развитие океанографии. Он, например, выдвинул идею о том, что в Арктике и Антарктике живут сходные организмыи что в более умеренных зонах они не встречаются. В настоящее время от этой теории «биполярности» ученые полностью отказались, но в свое время она стимулировала исследовательскую работу. Мёррей в отличие от ученых, которые ожидали и надеялись, что в глубоководных частях морей существует древнейшая фауна, считал, что хотя там и был найден ряд очень древних видов, широкого распространения древнейшей фауны на этих участках не наблюдается. Мёррей полагал, что, начиная с глубины около 180 метров ниже уровня моря, донные осадки и фауна по мере увеличения глубины становятся все более однородными, пока глубина не достигнет такого уровня, ниже которого во всех частях океана имеют место почти одинаковые условия. Он говорил: «Как только животные организмы сумели приспособиться к глубинным условиям, для дальнейшей горизонтальной и вертикальной миграции осталось всего лишь несколько барьеров».
В результате исследований экспедиции было установлено, что формы живой материи, «наблюдавшейся» Гексли и описанной Геккелем, не существует. На основании изучения законсервированных образцов животных, поднятых драгой в проведенных ранее, еще до плавания «Челленджера», экспедициях, Геккель сделал вывод, что все дно океана, или по крайней мере его подавляющая часть, покрыто тонким слоем почти бесформенной живой слизи, которую он назвал «батибиус». Во времена, когда еще остро обсуждались теории Дарвина, «батибиус» был с радостью принят как живой пример первозданной протоплазмы. Ученые на «Челленджере» безуспешно искали его на дне океанов и в конце концов разрешили эту загадку: оказывается, в ранее собранных образцах грунта в результате реакции между спиртом, в котором были законсервированы образцы, и содержащейся в них морской водой получилось новое соединение – аморфный осадок сульфата кальция. Это и был «батибиус» Геккеля.
Экспедиция на «Челленджере» собрала тысячи других материалов, явившихся ценным вкладом в ряд наук: метеорологию, гидрографию, физику и химию морской воды, ботанику, зоологию, географию, геологию, петрологию. Составленная Мёрреем на основе материалов, собранных во всем мире, карта распространения илов и других донных осадков была лишь незначительно изменена в результате многочисленных дальнейших ис-следований. Группа ученых «Челленджера» усовершенствовала Метод «подвешивания компаса» для получения точных отчетов магнитного азимута. В результате экспедиции были четко установлены в главных чертах контуры океанских бассейнов и развеян миф о затонувшем материке Атлантиде. Впервые была составлена систематическая схема течений и распределения температур в океане и установлено, что в каждой зоне во все сезоны температура остается примерно постоянной. Достижения экспедиции на «Челленджере» были поразительны – был преодалён барьер неизвестного и исследован мир больших глубин. Плавание «Челленджера» в известном смысле дало ответ на вопрос Экклезиаста, повторявшийся, как эхо, на протяжении многих столетий: «Что находится очень далеко и чрезвычайно глубоко – кто может это постичь?»
В память о „Челленджере" название „Гломар Челленджер" получило американское научно-исследовательское судно для глубоководного бурения дна океана.
