Клады и миллигалы

01 октября 1976 года, 00:00

Клады и миллигалы

Мы сидим у моря и ждем... непогоды. Геленджикский залив, будто нарочно поддразнивая нас, переливается мириадами беззаботных солнечных бликов. За бортом нашего «Зеравшана», прилепившегося к причалу, ни всплеска. Словно бы и не море перед нами, а большое бирюзовое озеро.

Затишье длится уже вторую неделю. Вообще-то так и должно быть: «бархатный сезон». Не далее как два дня назад я сам умилялся столь продолжительной безмятежностью лазоревых далей, потому что никогда прежде не доводилось мне видеть на море такого долгого и вместе с тем богатого красками, почти одухотворенного покоя. Но то было два дня назад. А сейчас мне подавай только непогоду.

Впрочем, нужно не так уж много. Ни себе, ни другим мы зла не желаем; рев ветра, валы до небес, как и прочие прелести, скажем, десятибалльного шторма, нам тоже ни к чему. Вполне устроила бы, насколько я понял Немцова, «умеренная непогода» балла на четыре, от силы на пять (это когда верхушки волн еще вдалеке от берега закручиваются в белые барашки). Тогда с полной уверенностью, что в открытом море «Зеравшану» будет обеспечена чувствительная качка, можно было бы спокойно отваливать от причала.

Вчера надежда на выход в море как будто бы появилась: во второй половине дня неожиданно поднявшийся несильный ветер начал быстро свежеть.

Представлялась возможность собственными глазами увидеть то, что даже по самым строгим человеческим меркам следовало бы считать недостижимым: как в каюте взлетающего с волны на волну судна будут пытаться отмерять микроны — тысячные доли миллиметра.

Я находился вчера в стенах авторитетного исследовательского учреждения и говорил с руководителем отдела морской гравиметрии и магнитометрии, кандидатом технических наук. Все это не оставляло места для сомнений в серьезности намерений Немцова. Но, честно говоря, то, что должно было происходить на «Зеравшане», представлялось мне (при моих сухопутных воззрениях) чем-то даже противоестественным, сродни, например, той совершенно невероятной ситуации, когда человек, взявшийся отремонтировать наручные часы, делает это, сидя в седле скачущей лошади. Я, разумеется, понимал, что если серьезные люди собираются делать противоестественные вещи, то либо все это только кажется таковым, либо к этому ведет крайняя необходимость.

В чем суть занятия гравиметристов? Грубо говоря, они весовщики (да простят меня служители одной из точнейших наук за подобное упрощение). Впрочем, ничего из того, чем мы пользуемся в обиходе, они не взвешивают. Интересы гравиметрии, как раздела геофизики, простираются до масштаба глобальнего. А оперирует она микроскопически малыми величинами. В сущности, фундаментом этой науки является тот примечательный факт, что любое тело на земной поверхности всегда у экватора будет легче, чем близ, полюса. Чуть-чуть полегче. Это «чуть-чуть» известно: оно не превышает пяти галов. (Поскольку в гравиметрии сравнивают не вес как таковой, а ускорение силы тяжести, то единицей измерения принято считать один сантиметр на секунду в квадрате — гал.) От полюсов до экватора более двадцати тысяч километров. Ясно, что в районах, находящихся невдалеке друг от друга (по меридиану), эта разница будет во много раз меньше пяти галов. Поэтому гравиметристы чаще пользуются тысячными долями гала — миллигалами.

Не нужно думать, что измерение столь мизерных величин имеет значение только сугубо теоретическое. Умение оперировать ими оказалось настолько практически важным, что сегодня ни одна крупная геологоразведочная экспедиция немыслима без специальной партии гравиметристов. Занимается она все тем же: в разных местах «взвешивает» гирьку и сравнивает: где — тяжелей, а где — легче.

Дело в том, что пласты пород, лежащие в недрах земли, имеют различную плотность. Кроме того., они редко располагаются строго горизонтально, обычно либо наклонно, либо с изгибом, то воздымаясь к дневной поверхности, то погружаясь вглубь. Все это тоже сказывается на ускорении силы тяжести гирьки гравиметристов. Правда, отклонения здесь уж совершенно ничтожные — десятые доли миллигала. Но именно они приносят те первые сведения о структуре недр, благодаря которым экспедиция, ведущая поиск на большой территории, может сосредоточить детальные иссле дования в самом важном районе.

А улавливают эти десятые доли миллигала, измеряя смещение гирьки, подвешенной на кварцевой пружинке. В некоторых типах гравиметров смещение равно 0,2 микрона на каждый миллигал. Представление о тонкости подобных измерений не может дать даже привычное сравнение с толщиной человеческого волоса — здесь уж вполне уместно обратиться к размерам отдельных молекул полимеров. Итак, современная гравиметрия — это измерения, близкие к молекулярному уровню.

Меня всегда изумляла незаурядная человеческая способность находить какие-то совершенно невероятные лазейки для познания в окружающем нас мире вещей и явлений, абсолютно недоступных непосредственному восприятию. Скажем, игривая красочность цветных снимков звездных спектров в руках специалиста становится точной справкой о химическом составе небесных тел на другом краю галактики. А недавно мне довелось познакомиться с прибором, который называется радиовизором и обладает феноменальной, на мой взгляд, способностью: в нем можно увидеть, как выглядят радиоволны. Думаю, что и геофизические методы «фотографирования» недр земли из той же породы феноменов.

Написал и подумал: а не воспримется ли сказанное просто как высокопарность? Может, действительно, о науке следует писать более строгим стилем, не обесценивая значимости ее результатов употреблением восторженных слов? Но, право же, стоит поразмыслить и о другом. Не становится ли для некоторых из нас изобретательность современной науки настолько привычной, что мы начинаем обыденно относиться к исключительному, как бы приучаем свой мозг ничему не удивляться, чем очень обделяем самих себя. Все-таки удивление, по утверждению древних, — начало познания, то есть что-то вроде тонизирующего средства для интеллекта.

Но вернемся к гравиметру. За тонкость и точность своей работы он требует соответствующей платы — крайне осторожного обращения. Он не терпит плохих дорог, а на точках наблюдений работает без брака только установленный строго горизонтально. Последнее — одно из главных условий достоверности его сведений! В общем, прибор довольно капризный, все в нем хрупко и нежно. Он доставляет немало хлопот гравиметристам не только, скажем, в тайге Западной Сибири, но и в местах с хорошими шоссе. Однако повсюду на суше даже при полном бездорожье под ногами у гравиметристов «земная твердь», и потому установка прибора в горизонтальном положении никогда не вырастала до проблемы.

Она стала таковой, когда речь зашла о «морских хлябях». Действительно, во что упереться? На воде качает. В дно? Но под водой нужно становиться водолазом, а это новые затруднения: видимость плохая, время для наблюдений ограничено, темпы, учитывая спуск и подъем водолаза, совершенно неподходящие.

Когда на Каспии, в Бакинском районе, начали, влекомые нефтяными интересами, удаляться от берега, то приспособились ставить приборы на штативы. Этакая тренога, опершись о дно, возносила гравиметр над водой. Все было терпимо, пока море оставалось спокойным. Но чуть поднималась волна, приходилось немедленно убираться восвояси. Иными словами, работали только в штиль, а на Южном Каспии, как известно, он бывает совсем нечасто. Все же до глубины в пять-шесть метров тренога еще устраивала. Но не дальше. Потому что штатив высотой с трехэтажный дом — это уже что-то совсем несерьезное. В других странах гравиметристы пробовали погружать приборы в море под колоколом. Однако у кессонных работ свои сложности, и слишком все это оказалось дорого и хлопотно.

...Оказывается, ждать у моря непогоды — занятие тоже ужасно томительное. Разумеется, если она очень нужна, а ее нет. Матросы «Зеравшана» бесцельно слоняются по палубе. Немцов, как вежливый хозяин, старается занять меня приватной беседой. При этом он чаще обычного и как-то особенно глубокомысленно пощипывает свои усики...

Так что же оставалось делать с морским гравиметром? Натянуть на него самого «скафандр», автоматизировать и спустить на дно. Такой вариант получил распространение. Закончив погружение и покачавшись подобно маятнику внутри своей водонепроницаемой оболочки, гравиметр принимал горизонтальное положение. Затем по кабелю передавал сведения на судно. Все хорошо? Не совсем. Сегодня точность таких донных съемок достигла одной десятой миллигала. Это после двух десятков лет усовершенствований! Подобная точность раза в три хуже, чем на суше, хотя пока все же считается приемлемой. Есть у этих донных гравиметров недостатки и посущественней. Их можно использовать только до определенной глубины. На каждый спуск и подъем уходят драгоценные часы судового времени, которое расписано буквально по минутам, поскольку на борту обычно работают не одни гравиметристы. К тому же чем глубже море, тем сильнее спускаемый на кабеле прибор сносит в сторону и тем с меньшей точностью можно определить его координаты. Погрешности на каждой точке наблюдения, накладываясь друг на друга, грозят серьезной ошибкой, искажением всей геологической картины района. Но что поделаешь? Не устанавливать же гравиметры на зыбкой палубе корабля?!

А может, вопреки здравому смыслу, стоило все-таки попробовать?

— Геофизики с самого начала, — неторопливо рассказывал Немцов, — считали наиболее для себя заманчивой непрерывную съемку на ходу судна. Во-первых, это принципиально иной конечный результат, не то что материал по отдельным точкам. (Все равно что заменить фотографирование киносъемкой.) Во-вторых, это скорость измерений плюс сокращение сроков гравиметрических работ, и наконец, в-третьих, более благоприятная экономика (если, сравнивая с другими вариантами, учитывать «во-первых» и «во-вторых»). Преимущества очевидны.

Одно было непонятно: как работать с гравиметром на палубе качающегося корабля?

И все же в конце концов он поселился на борту судна. Скажу больше: поселился отнюдь не вчера, а лет сорок назад. Разумеется, благодаря все той же человеческой изобретательности. Но прежде чем пускать ее в ход, потребовалось четко ответить на довольно неожиданный вопрос: что такое качка? Вроде бы ясно каждому. Даже без слов. В действительности же простота здесь кажущаяся. При детальном рассмотрении выясняется, что качка — очень сложное перемещение судна в пространстве.

Вот оно, словно пикируя, устремилось по волне вниз. Это почти свободное падение. Все, что находится на борту, близко к состоянию невесомости. Затем следует выход из «пике» и взлет на следующую волну. Теперь растут перегрузки. (Как видите, космические ощущения доступны всем желающим.) Получить в такой обстановке какой-то полезный материал все равно что уловить шелест листвы на берегу, когда над ухом ревет пароходный гудок.

Самое удивительное, что заглушить этот «рев» удалось наипростейшим способом: гравиметр поместили в вязкую жидкость — глицерин. В своей масляной ванне он оказался вполне отрешенным от мирской суеты — от взлетов, падений и катастрофических «возмущений» на судне.

Но чтобы прибор окончательно обрел свой тончайший «слух» и снова улавливал вкрадчивые голоса земных недр, нужно было защитить его еще и от наклонов корабля, тоже входящих в «программу» качки. Что это за наклоны? Корпус судна как бы вращается одновременно по трем своим осям, то есть переваливается с боку на бок, с носа на корму и рыскает по курсу. Вспомните цирковой трюк под названием «Рекорд баланса». Униформисты выносят на арену столик. На нем несколько круглых каталок. Осторожно устанавливают каталки друг на друга (крест-накрест), а на верхнюю кладут дощечку. Мгновение, и вот жонглер уже стоит там, на дощечке: широко расставил ноги, раскинул руки и балансирует, стараясь удержать равновесие. Проходит минута... другая... Публика дружно аплодирует. Примерно такой же «номер» требовалось поставить на корабле. С той только разницей, что заранее была известна абсолютная пассивность «артиста» — гравиметра и что балансировать придется отнюдь не минуту-другую.

И все же «номер» поставили. Обязанности по балансированию были переданы сложному устройству, основанному на принципе действия маятника. С помощью этой системы удалось постоянно удерживать гравиметр в горизонтальном положении, вопреки всем проискам судовой качки. Только вот аплодисментов не было. Ни дружных, ни даже самых жиденьких...

Морем Лев Давыдович Немцов начал заниматься, когда проблема набортного гравиметра в принципе была уже решена. Но только в принципе: работы долго не выходили из стадии эксперимента и не получали распространения в пдактике. На то имелись основательные причины. За съемку на ходу судна приходилось расплачиваться очень дорогой ценой (даже слишком дорогой) — точностью измерений. Она стала раз в десять хуже, чем у донных приборов, не говоря уже об их сухопутных коллегах. Потому-то и не гремели одобрительные аплодисменты гравиметрической публики.

Немцову с сотрудниками геленджикского отделения ЮЖМОРГЕО, не меняя принципиально схему, удалось добиться того, что их прибор вышел в широкую практику, его признали и стали им пользоваться в морских поисковых партиях. От наклонов корабля новый гравиметр защищает стабилизирующая платформа: приспособление очень хитрое. В нем и гироскоп, и подвижные пузырьки уровней с электрическими датчиками, которые устраняют даже погрешности, возникающие от воздействия вращения Земли. В результате точность его удалось довести до трех миллигалов. (А если волнение на море умеренное, погрешности не выходят за пределы одного миллигала.) Конечно, это все еще хуже, чем у донных гравиметров, но вполне годится для общей съемки больших районов.

Можно сказать, что сделанные усовершенствования вывели геленджикские гравиметры «на уровень мировых стандартов». Их испытывали в Средиземном море, сравнивая с аналогичными приборами лучших американских и итальянских фирм, и, по общему мнению, это было соревнованием равных. Но Немцов в оценке, казалось бы, несомненно обещающих результатов весьма сдержан. Дело в том, что сами-то «мировые стандарты» не вполне удовлетворяют геофизиков. А возможности дальнейшей защиты набортных гравиметров от качки уже сегодня представляются ограниченными. Как же быть?

В свое время, размышляя о новых типах приборов, Немцов задался вопросом, который поначалу его обескуражил: если так трудно защититься от «возмущений» на судне, то нельзя ли как-то избавиться от самого источника этих «возмущений»? Мысль была отброшена как абсурдная — все равно что приказать: пусть на море не будет качки! И все-таки Лев Давыдович вскоре вернулся к той же «сумасшедшей» мысли. Наверное, не мог не вернуться, поскольку постоянно участвовал в испытаниях донных гравиметров. Почему именно донных? Они находились в море и при этом почти не страдали от качки, защищенные от нее всей толщей воды, то есть самим же морем. Оставалось приподнять прибор над дном и заставить двигаться.

Так вот и родилась идея гравиметра, заключенного в гондолу, связанную кабелем с судном и буксируемую под водой. Можно сказать — идея «забортного» гравиметра, способного вести съемку на ходу судна, вполне оригинальная идея, не имевшая аналогов в мировой практике.

На «гондолу» получили авторское свидетельство. Ее сконструировали и построили, включив в аппарат все прежние свои усовершенствования. Потом ее испытывали, буксируя за кораблем на разных глубинах. Убедились в жизнеспособности как самой идеи, так и конструкции. В большинстве рейсов Немцов получал точность до полумиллигала, то есть совсем уж близко к возможностям донных гравиметров.

Выяснили и слабые стороны «гондолы». Потом долго избавлялись от них — дорабатывали конструкцию. Наконец решились провести новую серию испытаний в самых неблагоприятных условиях.

Все складывалось удачно. Даже быстро нашлось свободное судно «Зеравшан», что, учитывая многочисленность лабораторий геленджикского отделения и их постоянно пересекающиеся интересы, случается нечасто. Оставалось только дождаться хорошего волнения на море.

Так было незадолго до нашей встречи с Немцовым. И вот, поди ты, именно в такое время, когда позарез нужна была хорошая волна, на море установился Полный штиль...

Вдали, в горловине геленджикского залива, его синева резко сужается, чтобы затем растечься в открытом море до самой линии горизонта.

Я слегка прищуриваю глаза и даю волю фантазии. И вдруг там начинают появляться белые, алые, черные паруса шхун и фрегатов, поднимается лес остроконечных мачт, расцвеченных флагами всех времен и народов, грохают клубящимися дымками салютующие бриги; и вот уже потянулись стройной чередой каравеллы великих открывателей Старого и Нового Света...

...Но с чего вдруг все эти наваждения? Я окидываю взглядом палубу томящегося в безделье «Зеравшана». Не навеял же их этот вышедший в тираж «рыбник», переделанный на скорую руку для нужд практичных геофизиков. Не постные же лица слоняющихся матросов увели меня в романтичные дали. Нет, не в «Зеравшане» дело.

Вспомнились разговоры последних дней, в которых часто поминались богатства океана. Слыша эти слова, я невольно возвращался к той груде книг, овеянных романтикой моря, которые многим подарили когда-то столько счастливых часов. Шла ли в этих книгах речь о мужестве первооткрывателей или об удальстве искателей приключений, они неизменно были полны захватывающей борьбы со стихией, грозящей самыми ужасными опасностями. И почти всегда целью этих рискованных предприятий оставались несметные таинственные сокровища.

Сокровища морей! Сколько им отдано труда и отваги! Сколько поколений людей было зачаровано их незримым сверканием! Серьезные умы посвящали им лyчшиe годы жизни, ради них совершались человеческие жертвоприношения!

И вот здесь, в Геленджике, я снова слышу с детства знакомые слова о богатствах морей. И эти туда же?! Известно же, что современные геофизики тоже не остались в стороне от непреодолимо захватывающего поиска сокровищ. Например, лет десять назад в Англии они положили немало труда в поисках на берегу залива Уош обоза с сундуками, полными золотых монет и другого добра, принадлежавшего Иоанну Безземельному. Этот король отправил свой обоз летом 1216 года из замка Кингс Линн в столицу Англии Йорк. Но обоз исчез по дороге. Остались только списки сокровищ. Полагают, что их засосали морские пески.

Чтобы не быть понятым превратно, замечу, что в принципе я, разумеется, не против морских кладов. Многие из них представляют интерес для исторической науки. Просто долгое время все разговоры о затонувших сокровищах, поиски их скорее заслоняли от людей море, чем привлекали к нему внимание. Часто за этими подводными «деревьями» не умели разглядеть подводного «леса». И море, в общем-то, оставалось по-прежнему чужой, мало познанной стихией.

Нет, на этот раз, в Геленджике, разговор шел всерьез не о кладах. Это чувствовалось повсюду, во всех отделах и лабораториях. И свидетельствовало о том многое: и скрупулезное внимание гравиметристов к неуловимым микронам и миллигалам, и аналитические заботы геохимиков, и толщина рулонов магнитных лент в руках специалистов по сейсморазведке, и деловитое мигание разноцветных огоньков электронно-вычислительной машины. А главное, привычная атмосфера углубленной работы, лишенная показной многозначительности.

Что ж, видно, всему свое время. Осталась в прошлом милая наивная романтика моря, с ее парусниками, флибустьерами, глиняными капитанскими трубками и сокровищами, обросшими мохнатыми водорослями. Уходит морское детство человечества.

А что же идет на смену — обыденщина и сухой расчет? Я бы сказал иначе: трезвый реализм и иная, высокая романтика познания таинственной стихии.

Еще вчера, окидывая общим взглядом свое обширное, ставшее привычным континентальное обиталище, мы, стремясь заглянуть в будущее, и, как это бывало во все времена, спрашивали себя: «Что же дальше?» Сегодня мы уже знаем: дальше шельф, океан. Но шельф и океан не только по той причине, что на материках стало меньше заполненных до краев месторождений полезных ископаемых, не тронутых плугом угодий и больше людей, которым эти угодья нужны. Шельф и океан — это продолжение давнего и бесконечного пути человечества к непознанному.

Лев Юдасин

Рубрика: Без рубрики
Просмотров: 5045