Alvin, Aluminaut ja teised
Sander Kingsepp
10.08.2007

Veel neliteist aastat tagasi ennustas ajakiri Tehnika ja Tootmine, et tulevikus jäävad veealused tööd “automaatsete allveerobotite” hooleks, mida inimesed veepinnalt juhivad. Kuidas olukord praegu välja näeb ja kas inimestel on veel ookeanipõhja asja?

Mõte Neptuni kuningriigis kanda kinnitada ja sealsetest rikkustest osa saada pärineb juba Leonardo da Vinci ajast, kes selleks ettenähtud sukelaparaadi väidetavasti ka paberile pani. Tõelised süvamereuuringud algasid siiski alles möödunud sajandi keskel, kui tehnoloogia unistustele järele jõudis.
Enne Teist maailmasõda jäi süvamere uurijate põhiliseks töövahendiks kerakujuline illuminaatoritega varustatud batüsfäär, mis baaslaeva pardalt tugeva trossi otsas üle parda lasti. Veesurvele vastupidamiseks valmistati gondel terasest, kusjuures kõige sobivamaks peeti soomusterast. Samas sai batüsfäär horisontaalis üksnes baaslaeva slepis liikuda ning veealused hoovused kippusid seda omatahtsi siia-sinna pillutama.
Järgmine samm oli mootoriga varustatud batüskaaf, mis suutis (vähemalt teoreetiliselt) vee all iseseisvalt liikuda. Batüskaafi meeskond paiknes endiselt kerakujulises gondlis, mis oli omakorda kinnitatud veest kergemat ainet sisaldava ujuki külge.

Trieste avab ajaloos uue peatüki
Esimese töökindla batüskaafi autoriks oli Šveitsi leiutaja Auguste Piccard, kes enne seda proovis kätt õhusõidu vallas. Pärast mitmeid katsetusi ehitas ta 1953. aastal Itaalias Trieste-nimelises linnakeses samanimelise süvasukeldi, mille USA laevastik pärast edukaid katsetusi Vahemerel 250 000 dollari eest ära ostis. Alates 1958. aastast baseerus Trieste San Diegos, kusjuures selle ametlikuks omanikuks oli kohalik mereelektroonika labor. Seal paigaldati ka uus kolmest 127 mm paksusest terasplaadist kokkuliimitud 13 tonni kaaluv gondel. Viimane oli valmistatud eritellimusel Kruppi firmas, sest Itaalia firma Terni valmistatud originaalgondli vastupidavusse polnud ameeriklastel kuigi palju usku. Trieste 2,16 m läbimõõduga “kabiinis” oli vaevu ruumi kahe inimese ja teadusliku aparatuuri jaoks. Gondlisse pääsemiseks pidi meeskond esmalt läbima ujuki sees kulgeva tunneli.
23. jaanuaril 1960 laskus Trieste projekti “Nekton” raames Mariaani süviku kõige sügavamasse kohta ning tema pardal viibinud Jacques Piccard (Piccard seeniori poeg) ja mereväeleitnant Don Walsh veetsid merepõhjas paarkümmend minutit. Mõõdikud näitasid sügavuseks 11 521 meetrit, kuid hilisema kontrollimise tulemusena kärbiti seda 10 916 meetrile ja viimased mõõtmised on Mariaani süviku tegelikuks sügavuseks pakkunud hoopis 10 911 m. Sügavuse kohta on ka palju muid numbreid, ikka sinna 11 km ligi, kuid nii või teisiti on tegemist rekordiga, mida pole suudetud tänini ületada.
1963. a viidi Trieste üle USA idarannikule, et uurida Atlandi ookeanis hukkunud aatomiallveelaeva Thresher (SSN-593) vrakki. Juunis õnnestus Thresheri rusud 2926 m sügavuselt üles leida ja mõned detailid üles tõsta.
Pärast San Diegosse tagasijõudmist ehitati batüskaaf põhjalikult ümber ning sai nimeks Trieste II. Voolujoonelisema kujuga ujuk pidi parandama meresõiduomadusi veepinnal ning ühtlasi paigaldati uus kolmekohaline gondel, mille seekord olid valmistanud itaallased. Trieste II osales samuti Thresheri vraki uuringutel ning 1969. aastal otsis Assoori saarte lähedal kolme kilomeetri sügavuses kadumaläinud aatomiallveelaeva Scorpion (SSN-589). Pärast seda sai ta ka ametlikult sõjaväelise tähistuse DSV-1 (deep sea vehicle ehk süvameresukeldi). Vaikse ookeani laevastiku koosseisus kasutati Triestet 1984. aastani ning just selle pardal koolitati välja US Navy “hüdronautide” esimene põlvkond.

Alvin – järgmine aste
Esimene täiesti autonoomne süvasukeldi Alvin (DSV-2) valmis 1964. a juunis ning sai nime USA sukeldumispioneeri Allyn C. Vine’i järgi. Eestis ilmunud Mereleksikon nimetab viimast ka Alvini projekteerijaks, kuid tegelikult sõnastas Vine üksnes tulevase aparaadi põhikontseptsiooni, mille teostas kosmoseinsener Harold Froehlich.
Kokku 575 000 dollarit maksma läinud Alvin oli tunduvalt suurema Triestega võrreldes oluline samm edasi, kuigi meeskonna arv selles jäi endiseks. Gondli materjalina kasutati HY-100 marki allveelaevaterast paksusega 33,8 mm, mis oli ette nähtud tegutsemiseks kuni 2440 m sügavusel. Trieste ujuki täiteks kasutatud aviobensiini asemel oli uuel sõidukil fiiberklaas, mis oli veest kergem ja samas ka piisavalt vastupidav, et aparaadi väliskerele täiendavat tuge pakkuda. Trieste ühe manipulaatori asemel oli Alvin varustatud kahega ning selle kolm illuminaatorit (üks piloodi ja kaks vaatlejate jaoks) tundusid 1964. aastal lausa uskumatu luksusena.
Alvini baaslaevaks oli erikonstruktsiooniga katamaraan Lulu ja ametlikuks omanikuks Woods Hole’i okeanograafiainstituut (WHOI). Uue süvasukeldi esimeseks ülesandeks sai Hispaania rannikul Palomarese küla lähistel toimunud lennuõnnetusel kadumaläinud 1,45megatonnise vesinikupommi otsimine. 17. märtsil 1966 avastas Valentine Wilsoni nimeline hüdronaut pommi 780 meetri sügavusel ning aitas hiljem kaugjuhtimisega allveerobotil seda pinnale tõsta.
Aasta hiljem toimunud 202. sukeldumise ajal ründas Alvinit mõõkkala, kes süvasukeldi ujuki väliskorpuse läbi torkas ja seejärel fiiberklaasi kinni jäi. Pärast mitut üsna närvilist hetke õnnestus meeskonnal pinnale tõusta ja süüdlane tabada, kes karistuseks supikatlasse saadeti.
USA merevägi polnud Alvini ekspluateerimise käigus saadud kogemustega ikkagi rahul ja 1973. a varustati see 49 mm paksuse titaangondliga, mille tulemusena lubatud sukeldumissügavus kasvas 4500 meetrini. Vahepeal on mitu korda teatatud tema mahakandmisest ja uue Alvin II tellimisest, kuid kõik need plaanid on eelarveliste piirangute tõttu üksnes kavatsusteks jäänud.

Ka alumiiniumiga saab sügavikku sukelduda
Alvinist mõni kuu hiljem nägi ilmavalgust firmas General Dynamics ehitatud süvasukeldi Aluminaut. Nagu nimestki selgub, seisnes tema peamine eelis uues ehitusmaterjalis, millele ehitaja pani suuri lootusi. Võrreldes terasega oli alumiiniumsulam tähistusega 7079-T6 kergem, kuid arvestuste kohaselt niisama vastupidav. Aluminaudi gondel koosnes üheteistkümnest omavahel ühendatud silindrist, mille seina paksus oli 165 mm. Tänu suurematele mõõtmetele oli tema meeskond Alvini omast kaks korda suurem. Lisaks sellele kandis uus sõiduk 2,7 tonni lisaseadmeid, mille hulka kuulusid nii külgvaatega hüdrolokaator kui manipulaator, millega võis merepõhjast korjata kuni 90kiloseid esemeid.
Aluminaudi töösügavuseks oli esialgu arvestatud 6710 m, mis oleks Alvini vastavat näitajat samuti tublisti ületanud. Pärast esimesi katsetusi vähendati lubatud sügavust siiski algul 4570 ja viimaks 3050 meetrini. Põhjuseks oli seesama gondli materjal: ilmnes, et keevisõmbluste puuduliku kvaliteedi tõttu tekkis suurematel sügavustel oht, et sõiduki kere võib ootamatult järele anda nagu tinapaber. Aluminaudi ehitajad olid arvestamata jätnud ka selle, et enne sukeldumist veetis süvasukeldi reeglina tükk aega veest väljas, kui mehhanisme kontrolliti ja akusid laeti. Päikesekiired kütsid kere kuumaks ja kui sõiduk vette lasti, muutusid keevitatud kohad eriti hapraks. Sellest ohust õnnestus vabaneda alles ümberehituse käigus, kui Aluminaudi väliskere kaeti kuue erineva koostisega värvikihiga, mis pidid ultraviolettkiirgust peegeldama.
Kõikidest kavalustest hoolimata jäi Aluminaudi karjäär suhteliselt lühikeseks. 1966. aastal osales ta koos Alviniga vesinikupommi otsingutel ja pärast seda mitmes filmis, kujutades muu hulgas kapten Nemo legendaarset Nautilust. Baaslaevata ei saanud ka Aluminaut läbi ning seda ülesannet täitis endine USA laevastiku patrullalus Privateer.
Aluminaudi tähetund saabus 1968. a oktoobris, kui Alvin vettelaskmise ajal trossi küljest lahti rebenes ja 1540 meetri sügavusele põhja vajus. Ainsana pardal viibinud piloot pääses tänu kiirele tegutsemisele väljaväänatud jala ja teiste kergemate kriimustustega.
Üliväärtusliku allveesõiduki päästmiseks toodi järgmisel aastal kohale Aluminaut, kes oma manipulaatoriga Alvini pealisehituse maha lammutas ning gondli avatud luuki kraanakonksu jaoks kinnituse paigaldas. Kogu see operatsioon vältas 17 tundi.
Suur oli päästjate üllatus, kui pärast Alvini pinnaletõstmist selgus, et gondlisse jäänud singivõileib oli väga hästi säilinud. Pärast seda arutleti mitmes juhtivas teadusajakirjas pikemat aega teemal, kas näiteks laadung tuumajäätmeid käituks merepõhjas niisama stabiilselt.

Robotid võtavad asja üle
1985. aasta septembris avastas WHOI okeanograaf Robert Ballard Atlandi ookeanis 3800 meetri sügavusel legendaarse Titanicu vraki, kasutades kaugjuhtimisega allveerobotit Argo, mida juhiti kaabli teel baaslaevalt Knorr. Järgmise aasta juulis uuris Ballard sama laeva põhjalikumalt, kasutades nüüd ka Alvinit, mille meeskond hoolitses eeskätt fotode eest. Nagu üks osavõtja hiljem märkis, sai sellest sündmusest “esimene nael mehitatud süvasukeldite kirstus”. Tavainimese silmis oli allveerobot uue ajastu sümbol, kusjuures tema piloot ei pidanud enam mitme kilomeetri sügavusel eluga riskima, vaid istus mugava laua taga ja liigutas kohvi rüübates juhtkangi. Mehitamata roboti kasutamine oli ka odavam (kõige väiksemad maksavad tänapäeval 10 000 dollari ringis) ning nad ei vajanud erivarustusega baaslaevu. Kui arvestada, et isegi odavama hinnaklassi mehitatud süvasukeldi ja selle baaslaeva ülalpidamiseks kulub keskmiselt 17 500 dollarit päevas, on kokkuhoid tohutu. Nii pole ka ime, et näiteks meres asuvate naftapuurplatvormide hoolduseks kasutatakse peaaegu eranditult allveeroboteid, kuigi varem oli see mehitatud süvasukeldite pärusmaa. Viimaste põhiline eelis suurema sukeldumissügavuse näol on nüüdseks samuti kadunud: 1995. aastal laskus Jaapani allveerobot Kaiko Mariaani sügaviku põhja, korrates seega Trieste rekordit.
Praeguse seisuga on kogu maailmas veel ligi nelikümmend mehitatud süvasukeldit, kuigi lõviosa neist pole juba ammu vee all tegutsenud. Nüüd, kui allveesõidukite sõjaline tähtsus on vähenenud, üritatakse ehitada kuni 6000 m (20 000 jalga) piirsügavusega aparaate, mille tegevusraadiusesse jääb kuni 70 protsenti maailmamere põhjast. Enamik suuremaid süvasukeldite tootjaid keskendub veelgi väiksematele sügavustele, kus saab kasutada odavamaid kere- ja gondlimaterjale.

Lisamaterjale leiad augustikuisest Tehnikamaailmast.

Sarnased artiklid