Свыше 98% морского дна до сих пор не изучено, но в последние годы достигнут значительный прогресс в разработке методов исследования океанов. Исследовательские суда по-прежнему играют важную роль. Многое можно узнать, буксируя приборы за кораблями, собирая образцы в сети, поднимая материалы со дна океана. Удаленные от берега буйки передают информацию по радио, спутники могут сообщать на Землю такие данные, как температура, появление ледового покрова, высота волн.
Потребности добычи нефти в море способствовали разработке маленьких, маневренных подводных аппаратов. Жак Кусто сконструировал первый такой аппарат под названием «Ныряющее блюдце» в 1959 г. Подводные аппараты состоят из наружной оболочки, способной выдержать огромное давление, иллюминаторов, наружного освещения, разнообразных манипуляторов, камер и других приборов. Не меньшую пользу приносят подводные роботы или устройства с дистанционным управлением, обычно привязанные к кораблям, с которых передают команды. Подводные аппараты и устройства с дистанционным управлением используются для прокладки трубопроводов, а также для ремонтных работ, фотографирования, сбора проб, высадки ныряльщиков на глубине и многих других глубоководных операций.
Подводные лодки
На поверхности океана балластные цистерны подводной лодки наполнены воздухом. При погружении клапаны цистерн открывают, выпуская воздух, а вода входит в них через отверстия в днище лодки. Чтобы подняться на поверхность, в верхнюю часть цистерн впускают сжатый под большим давлением воздух, вытесняя воду. Обычно на подводных лодках пользуются дизельными двигателями у поверхности воды и аккумуляторными батареями при плавании на больших глубинах. Атомные подводные лодки могут месяцами обходиться без заправки топливом. Кислород и пресная вода для экипажа добываются из морской воды. Первая в мире атомная подводная лодка США Наутилус, созданная в 1954 г., прошла путь через Северный полюс подо льдом.
Путешествия Челленджера
В 1872—1876 гг. судно Челленджер проводило глубоководные исследования более чем в 300 местах всех океанов. Проводились промеры глубин с помощью эхолота, измерялась температура, были взяты пробы донных отложений, воды, образцы видов растений и животных. Приборы, которыми пользовались на Челленджере, показались бы сегодня чрезвычайно примитивными, но собранная информация обеспечила основу для множества нынешних знаний об океане (см. статью «Жизнь океана«).
Глубоководное погружение
Подвесное судно должно иметь крепкую обшивку, чтобы выдержать давление воды, средства управления подъемной силой и регулирования глубины и систему двигателей. Батисфера представляла собой тяжелый стальной шар, который можно было спускать с судна на тросе. В 30-х гг. нашего века батисфера достигла рекордной для того времени глубины — 900 м. Батискаф, такой, как FNRS-З, был снабжен бензиновым двигателем и сбрасывал железные ядра, когда ему требовалось подняться на поверхность. В 1960 г. батискаф «Триест» с экипажем из трех, человек сумел погрузится на 11 300 м и достичь дна Марианской впадины, глубочайшей точки Мирового океана.
Подводный аппарат «Бобер-IV» сделан из очень легких материалов, чтобы добиться наилучшей плавучести. «Рыбы» коммерческий подводный аппарат, способный погружаться на глубину 9000 м. Некоторые аппараты, такие, как «Перри» и «Ныряльщик», снабжены переходным шлюзами для высадки аквалангистов.
«Ясон» — устройство с дистанционным управлением, которое исследует затонувшие корабли с помощью видеокамер, управляемых на расстоянии. Аппарат DSRV — спасательный аппарат глубокого погружения предназначен для спасения экипажа затонувших подводных лодок.
«Элвин», сконструированный в 1964 г., — подводный аппарат для экипажа из трех человек; он использовался для исследования обломков «Титаника». «Элвин» совершил более 1700 погружений, в том числе на глубину до 4000 м, и оказал неоценимую помощь в геологических и биологических исследованиях.
Водолазные костюмы
Жесткие костюмы, такие, как «Паук» и «Джим» представляют собой подводные аппараты в миниатюре, позволяющие ныряльщику погружаться на большую глубину и предохраняющие его от давления воды, «Паук» имеет запас воздуха и передвигается с помощью гребных винтов с электродвигателями.
В XVII в. люди опускались под воду в водолазных колоколах, и только в XIX в. был изобретен водолазный костюм с прочным медным шлемом. Воздух в него подавался с поверхности. В 1943 г. произошла революция в подводном плавании. Французский исследователь морей Жак Кусто и инженер Эмиль Каньян изобрели автономный дыхательный аппарат для подводного плавания, или акваланг. Сжатый воздух поступает из баллонов, укрепляемых на спине ныряльщика. Коммерческие акваланги снабжены всевозможными приспособлениями, чтобы облегчить работу ныряльщика. Есть гидрокостюмы с подогревом и даже аккумуляторные скутеры, помогающие ныряльщику передвигаться быстрее.