Что изобрел огюст пиккар
Огюст Пикар
Огюст Пикар (Auguste Antoine Piccard, 28 января 1884 — 24 марта 1962) — выдающийся швейцарский исследователь, физик, изобретатель стратостата и батискафа, конструктор батискафа Триест, совершившего рекордное погружение в Марианскую впадину.
Содержание
Биография
Огюст Пикар родился в городе Базель, Швейцария в семье профессора химии Базельского университета Жюля Пикара. Его брат-близнец Жан впоследствии также стал химиком. Огюст проявлял интерес к науке с детства, учился в Государственном Технологическом Институте в Цюрихе и стал профессором физики в университете в Брюсселе в 1922. В том же году родился его сын Жак Пикар. Огюст Пикар выполнил ряд работ в области геофизики и геохимии, занимался исследованием урана-235. В 1927 он стал членом Международного Института Физики и Химии в Брюсселе (Solvay Congress).
В 1930 интерес к аэронавтике и к исследованиям верхних слоёв атмосферы побудили его заняться разработкой стратостата — воздушного шара, оборудованного сферической герметичной гондолой из алюминия, позволяющей совершать полёты в верхних слоях атмосферы при сохранении нормального давления внутри гондолы. Проектирование и создание гондолы было осуществлено при поддержке бельгийской организации Fonds National de la Recherche Scientifique (FNRS), в честь которой она была названа FNRS-1.
27 мая 1931 Огюст Пикар и Пауль Кипфер совершили первый в мире полёт в стратосферу из города Аугсбург, Германия, достигнув высоты 15785 м. Во время полёта Пикар собрал важные данные о верхних слоях атмосферы и о космических лучах. 18 августа 1932 Пикар совершил второй рекордный полёт вместе с Максом Козинсом. Стратостат стартовал из Цюриха и достиг высоты 16200 м. Всего он участвовал в 27 полётах, достигнув максимальной высоты 23000 м.
В середине тридцатых годов учёный осознал, что концепция баллона с герметичной гондолой может быть использована для исследования океанских глубин. В 1937 он сконструировал небольшую стальную гондолу, способную выдерживать большое давление. Дальнейшие работы были прерваны разразившейся войной. В 1945 году разработка всё же была завершена. Новый аппарат, получивший название батискаф, представлял собой герметичную стальную гондолу для экипажа, к которой был прикреплён большой поплавок, наполненный бензином для обеспечения плавучести. Для всплытия после погружения использовалось несколько тонн железного балласта, удерживаемого во время погружения электромагнитами. Такой механизм обеспечивал всплытие даже в случае отказа оборудования. Аппарат был назван FNRS-2 и совершил несколько непилотируемых погружений в 1948, после чего в 1950 был передан французскому флоту. В 1954, после некоторых доработок, аппарат с экипажем на борту совершил погружение на 4176 м.
Учтя опыт разработки FNRS-2, Огюст Пикар и его сын Жак построили усовершенствованный батискаф Триест, названный так в честь города Триест в Италии, в котором были произведены основные работы по созданию аппарата. Жак Пикар совершил на нём большое количество погружений, с 1953 из Италии, а с 1958, после продажи батискафа США, с морских баз Соединенных Штатов. В первых погружениях также участвовал Огюст Пикар, которому в то время уже исполнилось 69 лет. В одном из погружений он достиг глубины 3150 м 23 января 1960 Жак Пикар и лейтенант ВМС США Дон Уолш совершили на батискафе Триест рекордное погружение в Марианскую впадину на глубину 10916 м.
Огюст Пикар умер в 1962 в Лозанне, Швейцария. Гроб с его телом был накрыт швейцарским флагом, побывавшем на дне Марианской впадины в созданном им батискафе.
Внук Огюста Пикара и сын Жака Бертран — известный воздухоплаватель, он первым на аэростате совершил беспосадочное кругосветное путешествие. [1]
Огюст Пиккар – отец стратостата и батискафа
В историю техники швейцарский конструктор Огюст Пиккар вошел как покоритель сразу двух стихий: воздуха и воды. На стратостате собственного изобретения ему удавалось подняться на высоту 23 километра, а сделанный им глубоководный аппарат погружался на дно Марианской впадины. Отвечая на вопрос, почему он создал столь разные устройства, Пиккар шутливо отметил, что на самом деле они очень похожи — и поэтому судьба нарочно сделала так, чтобы их мог сконструировать один и тот же ученый.
Все выше, и выше, и выше…
Огюст Пиккар и его брат-близнец Жан родились в 1884 году в швейцарском Базеле в семье профессора химии. Братья пошли по стопам отца — оба стали университетскими профессорами. Правда, Жан выбрал аналогичную специальность, а Огюст предпочел физику. Он преподавал в университете Брюсселя и занимался изучением изотопов урана, а также радиоактивных космических лучей.
Именно темы его исследований обусловили конструкторскую деятельность Огюста Пиккара — ведь элементарные частицы, движущиеся в околоземном пространстве, гораздо легче зафиксировать на большой высоте, где их движению не мешают плотные спои атмосферы. И в 1930 году ученый сконструировал аппарат для подъема в стратосферу, получивший название FNRS-1 (аббревиатура словосочетания Fonds National dе lа Recherche Scientifique — Национальный фонд научных исследований, бельгийская организация, которая финансировала создание устройства).
Стратостат состоял из шара диаметром 30 метров, который заполнялся водородом. К нему крепилась изготовленная из алюминия герметичная гондола. Пиккар довольно оригинально решил проблему ее терморегуляции. Одна половина гондолы была выкрашена в белый цвет, другая — в черный. Таким образом, поворачивая кабину той или иной стороной к солнцу, экипаж добивался ее нагревания либо охлаждения. Правда, во время первых полетов устройство поворота не всегда срабатывало — и исследователи страдали то от жары, то от холода.
Воздухоплавательное устройство было построено за год, первый в истории полет в стратосферу состоялся в 1931 году. Вместе с Огюстом Пиккаром туда поднялся его ассистент Пауль Кипфер. Аппарат стартовал на окраине немецкого города Аугсбурга (юго-запад Баварии) и достиг высоты 15 785 метров, для исследований космического излучения на гондолу снаружи были установлены специальные приборы.
Эта воздушная экспедиция едва не закончилась трагически: веревка, приспособленная для открывания клапана, стравливающего водород, зацепилась за стропу. Поэтому полет, длившийся 17 часов 28 минут, был практически неуправляемым. В конце концов, исследователи приземлились на леднике Гургль в тирольских Альпах — на высоте 2,5 километра. Через некоторое время их обнаружил, лыжный полицейский патруль.
За шесть лет Огюст Пиккар с разными напарниками совершил 27 полетов в стратосферу. Максимальная высота, достигнутая стратостатом, превысила 23 километра. Приборы следили за направленностью космических лучей, их интенсивностью на разных высотах, степенью их поглощения слоями свинца и парафина. Это позволило сделать огромный шаг вперед в изучении данного явления.
«Принцип утюга»
В середине 1930-х годов Огюсту Пик-кару пришла в голову идея: герметичную гондолу можно использовать для изучения океанских глубин. Такой аппарат принципиально отличался от существующих субмарин. Подводные лодки имеют положительную плавучесть — они погружаются из-за того, что в балластных резервуарах воздух заменяется забортной водой. Когда он, наоборот, выталкивает воду, лодка всплывает.
Аппарат Пиккара, названный батискафом, обладает отрицательной плавучестью. Принцип его погружения сам ученый назвал «принципом утюга». То есть в «естественном» состоянии батискаф, в отличие от подводной лодки, должен опускаться на дно. Его удерживает прикрепленный сверху большой поплавок, наполненный бензином, который гораздо легче воды и, в отличие от воздуха, не поддается сжатию — а следовательно, оболочка поплавка не будет деформироваться под воздействием огромного давления.
Когда часть бензина смешается водой, батискаф начинает погружение. А чтобы подняться на поверхность, в нем предусмотрена способность избавляться от тяжелого металлического балласта – дроби или пластин. Балласт удерживается электромагнитами, и если система энергоснабжения выйдет из строя, батискаф сразу начинает всплывать.
В 1937 году Огюст Пиккар приступил к конструированию такого аппарата — но работы по его созданию были прерваны начавшейся Второй мировой войной.
Подготовка к рекорду погружения
С 1953 по 1957 год батискаф Trieste под управлением молодого Пиккара совершил несколько глубоководных погружений в Средиземном море — причем в одном из них принимал участие уже 70-летний Огюст.
В 1958 году аппаратом заинтересовалось военно-морское ведомство США. Американцы выкупили устройство и доработали его на германском заводе Круппа, укрепив гондолу высокопрочной сталью. После этого, согласно расчетам, устройство могло бы выдержать погружение на глубину до 13 километров.
Собственно, эта цифра говорила лишь о запасе прочности батискафа — ведь на нашей планете самым глубоководным местом является Бездна Челленджера в Марианской впадине, которая примерно на 11 километров ниже уровня моря. Именно для погружения туда был подготовлен модернизированный Trieste. Поплавок аппарата имел объем 85 кубических метров, толщина стенок гондолы — почти 13 сантиметров. Вес балласта составлял девять тонн, на гондоле имелись один иллюминатор из прочного органического стекла и прожектор с кварцевой лампой. С помощью гидроакустической системы связи у экипажа имелась возможность голосового общения с надводными кораблями.
Покорение Марианской впадины
23 января 1960 года батискаф Trieste, на борту которого находились Жак Пиккар и лейтенант ВМС США Дон Уолш, достиг самой глубокой на планете точки океанского дна. Погружение продолжалось 4 часа 48 минут и завершилось на отметке 10 916 метров ниже уровня моря. Давление на этой глубине в 1100 раз больше атмосферного! Но экипажу батискафа посчастливилось сделать важнейшее океанологическое открытие: они увидели, как мимо иллюминатора проплывают 30-сантиметровые рыбы, напоминающие камбалу.
До этого считалось, что на глубине свыше шести километров никакой жизни не существует, более того — из-за высокого давления там не происходит перемещения водных масс (такое мнение также было опровергнуто).
Погружение на грунт Бездны Челленджера не только стало рекордным для глубоководных экспедиций, но и спасло планету от экологической катастрофы: ядерные державы отказались от планов захоронения радиоактивных отходов на дне Мариинской впадины. Страшно даже представить, к чему могло привести такое отравление Мирового океана.
Пробыв на грунте около 20 минут, аппарат Trieste начал движение вверх. Подъем занял 3 часа 15 минут. Врачи, обследовавшие обоих поднявшихся из глубины пилотов, установили, что они совершенно здоровы.
Батискаф еще несколько лет использовали для поиска пропавших подводных годок и обследования участков морского дна. В 1963 году он был разобран, и его части поместили в Морской музей США в Вашингтоне.
Огюст Пиккар не дожил до этого торжественного события, он скончался в Лозанне годом раньше — в возрасте 78 лет. На похоронах гроб с его телом был накрыт швейцарским флагом, который в гондоле батискафа Trieste в 1960 году побывал на дне Марианской впадины.