غواصی رهایی از جاذبه- تاثیرات عمق بر غواصی
غواصی
غواصی یک فعالیت انسانی به منظور برقراری ارتباط با جهان زیر آب است. غوطهور شدن درون آب و مواجهه با فشار محیطی بالا، اثرات فیزیولوژیکی دارد. بدن انسان (به دلایل فیزیولوژیکی و آناتومیکی) با شرایط محیطی پر فشار سازگار نیست. به همین دلیل انسان در عمق و زمان محدود، میتواند غواصی کند. تجهیزات غواصی مختلفی برای افزایش عمق غواصی و افزایش زمان غواصی ساخته شده است که اجازه میدهد به کاوش دنیای زیرآب بپردازیم؛ اما به دلایل گوناگون استفاده از این تجهیزات نیز برای تمامی اقشار غواصان امکان پذیر نیست.
چگونه اثرات فشار عمق آب برای غواص کاهش می یابد؟
در محیط پر فشار، غواص مستقیماً تحت فشار آب اطراف قرار میگیرد. غواص برای بودن در محیط زیر آب چندین راه دارد:- _نفس خود را حبس کند (Free Diving)
- از سیستم غواصی اسکوبا بهره ببرد (Scuba Diving)
- یا در غواصی های طولانی مدت از سیستم تغذیه از سطح و غواصی اشباع برای کاهش مخاطرات ناشی از برداشت فشار استفاده نماید.
عمق غواصی برای انواع غواصی چقدر است؟
محیط پیرامون غواص طیف گسترده ای از خطرات را در بر دارد. اما بیشتر تهدیدها با مهارت، آموزش مناسب، تجهیزات و گازهای تنفسی غواصی (که برای اعماق مختلف مورد استفاده قرار میگیرند) قابل کنترل می باشد. بنابراین عمق غواصی برای هر غواص محدود به شرایطی است که برای ایشان خطر آفرین باشد. ( این بدان معناست که گرچه استانداردهای ذکر برای هر نوع غواصی ثبت شده است اما تمامی اقشار آن نوع از غواصی توانایی کنترل شرایط و حضور در آن عمق را دارا نمیباشند). سطح خطرات ممکنه در عمقهای مختلف برای غواصان مختلف، متفاوت میباشد. عمق غواصی ذکر شده طبق استاندارد CMAS بدین گونه است:- عمق غواصی برای تفریحی محدود به حدود 40 متر
- برای غواصی اشباع تجاری یا صنعتی 710 متر
- و عمق غواصی 610 متر با لباسهای ADS است.
غواصی به گودال مارایا (عمیق ترین عمقی که انسان به آن سفر داشته)
تا کنون تنها سه نفر بوسیله محفظههای مقاوم به ژرفترین نقطه زمین، گودال ماریانا در اقیانوس آرام با عمق ۱۱،۰۳۴ متر سفر کردهاند. حتی تصور غواصی در چنین عمقی هیجانآور و رعب آور است. اولین سفر به عمق 11 کیلوکتری زمین توسط دو غواص با نام های Don Walesh و Jacqus Picard در سال ۱۹۶۰ صورت گرفت. سفر دوم به این عمق 52 سال بعد (در سال ۲۰۱۲) توسط James Cameron انجام شد . این سه غواص تنها مسافران گودال مارایا بودهاند.چرا با توجه به تولید تجهیزات کنونی، نمی توانیم در عمق های بالا غواصی کنیم؟
در قسمتهای بالاتر ذکر شد که یکی بزرگترین محدودیتهای انسان برای حضور در عمق آب فشار زیاد آب است که آناتومی انسان قادر به تحمل چنین فشاری نیست. اما به پیشرفت در زمینه تولید لباسهای ADS چرا اکنون نمیتوانیم در اعماق وارد شویم؟ یکی از بزرگترین مشکلات در این زمینه، محدودیتهای زیاد در غواصی با سیلندر تنفسی پر فشار است. اولین محدودیت، مدت زمان کمی است که غواص به خاطر حجم محدود سیلندر قادر است در زیر آب بماند. از مشکلات دیگر، نیاز به امکانات شارژ مجدد کپسول یا دستگاه در نزدیکی محل عملیات است. همچنین خطر حمل و جابجایی مخازن پر شده فشار قوی معظل بزرگی میباشد و اما مشکل نهایی مربوط به زمان خالی شدن کپسولها پس از مصرف و بهم خوردن تعادل و شناوری در زیر آب است. مهندسان سالها در تلاش برای رفع این مشکلات بودهاند. زیردریاییهای اتمی و ایستگاههای فضایی با عمل الکترولیز اکسیژن مصرفی خود را از آب دریافت میکنند. لیکن این روش نیازمند صرف انرژی بسیار زیادی میباشد. به همین دلیل زیردریاییهای کوچک دیزلی، نمیتوانند از این روش استفاده نمایند و مجبورند هر از گاهی به سطح آمده و اقدام به هوا گیری و پر نمودن مخازن خود نمایند. برای غلبه بر این محدودیتها مخترع Alon Bonder به روشی که ماهیها از آن استفاده میکنند روی آورد. ماهیها از روشهای شیمیایی برای جدا سازی اکسیژن محلول در آب استفاده نمیکنند. آنها از هوای محلول در آب برای بقا استفاده مینمایند. باد، امواج و جریانهای زیر آبی باعث حل شدن مقدار اندکی ازهوا درون آب اقیانوسها می گردد.غواصی در عمق های بالا در آینده چگونه خواهد بود؟
سیستم غواصی بدون مخزن هوای فشرده از آخرین فن آوریها است. این سیستم به غواصان و زیردریاییها اجازه میدهد برای مدت طولانی در زیر آب بمانند. در حال حاضر این اختراع توجه بسیاری از شرکتهای سازنده تجهیزات غواصی و نیروی دریایی چند کشور را به خود جلب نموده است. ایده اولیه تنفس بدون مخزن هوا برای سالهای طولانی، یکی از رویاهای نویسندگان داستانهای علمی تخیلی و دانشمندان بوده است. ما در قرن تحقق رویاها به واقعیت زندگی میکنیم و این رویا محقق شده است.خصوصیات دستگاه تنفسی جدید
مطالعات نشان داده، تا عمق دویست متری دریا ۱.۵ درصد هوای محلول در آب وجود دارد که برای تنفس ماهیها کافی است. ایده و دستگاه بوندر تقلیدی از روش ماهیها برای جداسازی هوای محلول آب میباشد تا از این طریق زیردریاییهای کوچک و غواصان از شر مخازن هوای بزرگ و سنگین خلاص شوند. سیستم ساخته شده توسط بوندر از قانون فیزیکی شناخته شده به نام “قانون هنری” که جذب گاز در مایعات را توصیف میکند، تبعیت کرده است. قانون هنری میگوید مقدار گازی که میتواند در یک مایع حل شود، متناسب با فشار موجود بر روی آن مایع است. قانون هنری در دو جهت عمل میکند، یعنی با کاهش فشار، گاز جذب شده آزاد میگردد. این فرایند توسط یک سانتریفیوژ انجام میشود که به سرعت در حال چرخش است که در نتیجه موجب ایجاد کاهش فشار درون محفظهای کاملا بسته و محتوی آب دریا میگردد. این سیستم بوسیله باطری قابل شارژ کار میکند. محاسبات نشان داده، یک باطری لیتیومی به وزن یک کیلوگرم، میتواند هوای یک ساعت غواص را تامین کند. اولین نمونه ساخته شده توسط بوندر در اروپا ثبت اختراع شده است. یک نمونه مشابه آن نیز در حال بررسی در امریکا است. بوندر در حال حاضر به دنبال سرمایه گذاران خصوصی برای تولید این دستگاه میباشد و جلساتی با تولید کنندگان بزرگ تجهیزات غواصی دنیا داشته است. اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، بزودی این سیستم غواصی و تامین کننده هوا برای زیردریاییهای کوچک انقلابی در این حوزه ایجاد خواهد نمود و غواصان را قادر میسازد تا برای ساعتهای طولانی در زیر آب باقی بمانند.سوالات متداول غواصی
- اولین غواص اسکوبا چه کسی است؟
- آیا با سیستم اسکوبا میتوان زیر آب ارتباط صوتی داشت؟
- آیا یادگیری غواصی اسکوبا سخت است؟
- چرا غواصان از سمت پشت به داخل آب میپرند؟
- چرا ماسک غواصی بخار میکند؟
- چطور یک پری دریایی را در زیر آب نجات بدهیم؟