ihmiset haluavat usein tietää, miten syvyyssukeltajat voivat mennä. Vastaus riippuu siitä, kuinka kauan he haluavat palata pinnalle. Kylläisyyssukeltajilla tämä voi olla useita päiviä tai jopa viikko tai enemmän.
saturaatio (sat) sukellus on sitä, kun sukeltajan hengittämä inertti kaasu liukenee kehon kudoksiin ja saavuttaa tasapainon ympäristön paineen kanssa sukeltajan syvyydessä (eli kudokset eivät voi enää absorboida kaasua — ne ovat täysin kyllästyneitä). Tämä on Henryn laki, joka on nimetty brittiläisen kemistin William Henryn mukaan. Kudokset kyllästyvät eri nopeuksilla, mutta useimmat kyllästyvät 24 tunnissa.
Harrastesukeltajat rajoittavat aikaansa syvyydessä välttääkseen kyllästymisen, jotta he voivat tehdä suoran nousun pinnalle ilman pakollisia pysähdyksiä. Pintaan noustessa ne ovat ylikyllästettyjä, eli inertin kaasun määrä kehossa on suurempi kuin ympäröivässä ilmakehässä. Luonto pitää tasapainosta. Inertti kaasu tulee ulos kudoksista ja vereen, joka kiertää keuhkoihin, jossa sukeltaja hengittää sen ulos. Teknisen sukeltajan, joka tekee sukelluksen yli virkistyskäytön rajojen, on tehtävä paineenalennuspysähdyksiä, jottei keho kuormittuisi liikaa. Saturaatiosukeltajilla pysähdykset voivat kestää viikon.
joten kuinka syvälle voimme sukeltaa? Vuonna 1992 ranskalainen sukellusyritys Comex teki koesukellusten sarjan 650 metrin syvyiseen meriveteen ylipainekammiossa Ranskassa. Kaksi tuntia yksi sukeltaja meni 2300 jalkaa (701 metriä), mikä on syvin ihminen on mennyt paineen alla (71,1 ilmakehää) tähän mennessä.
saturaatio-operaatiot
nykyään suurin osa sat-sukelluksista suoritetaan 65 jalan ja 1 000 jalan välillä. Paineenalennus näistä syvyyksistä vie noin päivän 100 jalkaa merivettä kohti plus päivässä. Sukellus 650 jalkaan kestäisi noin kahdeksan päivää. Kun paineenalennus vaatii niin paljon aikaa, että sukeltajat pääsevät takaisin pinnalle, on kustannustehokkaampaa pitää sukeltajat syvyydessä. Kun sukellus on kyllästetty syvyyteen, dekompressioaika on sama riippumatta siitä, kestikö sukellus yhden päivän vai 15 päivää. Useimmat kansainväliset standardit perustuvat enintään 28 päivää ”seal sinetöidä” — aika saapumisesta istuntosalista poistumiseen. Tämä tarkoittaa, että työaika riippuu siitä, kuinka kauan paineenalennus kestää. Esimerkiksi sukellus 650 jalkaan antaisi sukeltajille päivän laskeutumiseen ja lepoon, 19 päivää työskentelyyn ja kahdeksan päivää paineenalennukseen.
kun useimmat ihmiset kuvittelevat saturaatiosukellusta, he kuvittelevat sukeltajan elävän laajassa merenalaisessa kompleksissa merenpohjassa. Tällaisia kylläisyyskomplekseja on jonkin verran, mutta kaupalliset sat-sukeltajat elävät dive support-aluksilla (DSVs) hyperbaarisissa asuintiloissa. Ruoka ja tarvikkeet toimitetaan pienten ilmalukkojen kautta, ja näissä kammioissa on nukkumis -, syöminen-ja suihkutiloja. Heillä on jopa ylipaineinen pelastuslautta, jos satelliittisukeltajat joutuvat hylkäämään aluksen.
Kaasu
nämä aluksen kammiot on paineistettu niin syvälle merenpohjaan, jossa sukeltajat työskentelevät. Tämä paine, jota kutsutaan” varastosyvyydeksi”, on tyypillisesti liian syvä ilman avulla sukeltamiseen, joten sukeltajat hengittävät heliumin ja hapen sekoitusta nimeltä heliox. Alle 500 jalan heliox voi aiheuttaa korkeapainehermosyndrooman (HPNS), jolle on ominaista vapina. Tämän torjumiseksi hengitysseokseen sisältyy pieni määrä typpeä. Sen narkoottinen vaikutus syvyydessä auttaa vähentämään vapinaa.
korkea heliumpitoisuus asettaa muutamia haasteita. Jokainen, joka on hengittänyt helium-ilmapallon kaasua, tietää, että se saa sinut kuulostamaan piirretyltä maaoravalta. Ylipainekammiossa äänesi muuttuu myös lisääntyneen ilman tiheyden vuoksi, ja heliumin ja lisääntyneen tiheyden yhdistelmä tekee äänistä todella vaikeasti ymmärrettäviä. Niinpä kylläisyyssukellusoperaatioissa käytetään puheilmaisimia, jotta sukeltajia voidaan ymmärtää.
Helium on pieni molekyyli, jolla on huonot lämpöominaisuudet, eli se on helppo hengittää, mutta imee lämpöä sukeltajasta jokaisella uloshengityksellä. Tämän vuoksi asuintilojen lämpötila on pidettävä korkealla hypotermian estämiseksi. Lämpötilat voivat olla välillä 85°F–93°F, riippuen syvyydestä. Kun sukeltajat ovat vedessä töissä, he käyttävät kuumavesipukuja, jotka muistuttavat märkäpukuja, mutta joissa on putkia, joiden läpi kulkee jatkuvasti kuumaa vettä, jotta sukeltajat pysyisivät lämpiminä.
paineen alaisena eläminen
muita seikkoja, jotka on otettava huomioon satelliittikammiossa, ovat infektioiden ehkäisy ja sukeltajien terveys. Kylläisyyssukeltajat ovat yhtä eristyksissä kuin avaruusasemalla asuvat astronautit, joten heidät on koulutettava lääketieteellisesti selviytymään mahdollisista hätätilanteista. Heitä koulutetaan tyypillisesti sukeltajanteknikoiksi (dmts). Tämän kurssin aikana kaupallinen sukeltaja oppii, miten lisätä IV katetrit, ommel haavat ja jopa käsitellä hengenvaarallisia ehtoja, kuten jännitys ilmarinta, jotka vaativat pleurocentesis-vapautuminen loukkuun ilmaa keuhkopussin limakalvon keuhkoihin.
tyypilliseen työpäivään kuuluu 16 tuntia lepoa ja unta asuintiloissa sekä kahdeksan tuntia sukellusta niin sanotuissa kellojuoksuissa. Sukelluskello lukitaan kammioon, ja paine vastaa. Tämän jälkeen sukeltaja siirtyy paineella (TUP) kammiosta kelloon. Kello lukitaan ulos ja lasketaan sitten napanuoralla merenpohjaan, jossa kuuallas, kellon pohjassa oleva luukku, voidaan avata sukeltajien poistumista varten. Niiden hengityskaasu syötetään letkujen kautta pinnalta. Pyydys on paljolti sama kuin pyydys, jota käytetään kaupallisessa sukelluksessa maalla, paitsi että se kaappaa vanhentuneen kaasun heliumin talteenottoa ja uudelleenkompressiota varten.
tuki
alusta operoivasta miehistöstä kokkeihin, jotka valmistavat sukeltajien ylipainehuoneistoon lukitut ateriat, sukeltajien tueksi tarvitaan suuri joukko. Elossapitoteknikko (lst) ja apulainen LST vastaavat ”sat-ohjauksesta”, johon kuuluu kammion lämpötilan, kaasupitoisuuden ja toimintatilan seuranta. He jopa valvovat toimintaa esimerkiksi wc, joka dumpataan ulkopuolella kammion. Kun sukeltajat lähtevät asuintiloista kelloon töihin, toinen ryhmä, nimeltään dive control, ottaa ohjat ja johtaa sukellusta pinnalta. He valmistavat kellon, laukaisevat sen ja tarkkailevat sukeltajia. Alus käyttää kehittynyttä dynamic positioning-järjestelmää, jossa työntömoottorit pitävät aluksen tarkan sijainnin työmaan yläpuolella. Näin kello voidaan laskea esimerkiksi suoraan putken viereen ja pysyä samassa asennossa.
Tunnelityö
sen lisäksi, että sitä käytetään syvänmeren töissä, kylläisyyssukellusta käytetään myös tunnelointi-ja caisson-töissä. Syviä, pitkiä tunneleita rakennettaessa tunnelia paineistetaan paineilmalla, jotta seinät pysyvät kunnossa ja vesi pysyy poissa. Kun ympäristön paine työmaalla on suurempi kuin 2 ilmakehää, työntekijät kulkevat tunneliporauskoneen leikkauspäähän ylipainekammioiden kautta. Ne pysyvät paineen alaisena kyllästysjärjestelmässä, jotta homma hoituu.
tiede
tutkijat tekevät työtä myös vedenalaisten elinympäristöjen avulla. Veden alla eläminen alkoi 1960-luvun alussa Yhdysvaltain laivaston Sealabeilla I, II ja III. Näiden elinympäristöjen ensisijainen tehtävä oli tutkia ihmisen fysiologisia reaktioita kylläisyyteen. Laivaston sukeltajat elivät veden alla viikkoja, kun fysiologit tutkivat niitä pinnalta. Vuonna 1969 tutkijat menivät vedenalaisiin elinympäristöihin ensimmäistä kertaa itse, ja termi ”aquanaut” keksittiin. Työskennellessään Nasalle ja laivaston Tutkimusvirastolle nämä tiedemiehet viettivät 58 päivää veden alla. Vuonna 1970, Sylvia Earle, Ph. D., johti all-naispuolinen ryhmä tutkijoita ja insinöörejä saturation retkikunta käyttäen Tektite II habitat.
tutkijat suorittavat edelleen tehtäviä ainoassa nykyisin toiminnassa olevassa vedenalaisessa tutkimuslaitoksessa, Aquarius Reef Basessa, joka sijaitsee Florida Keysin edustalla hieman yli 60 metrin syvyydessä merivedessä. Sen painopiste on siirtynyt 1960-luvulta alkaen syvänmeren tutkimusta tukevasta tutkimuksesta avaruuslentoja tukevaan tutkimukseen. Joka vuosi aquanauteista ja astronauteista koostuva ryhmä suorittaa jopa kolme viikkoa tehtäviä valmistautuakseen avaruustutkimukseen ja tieteellisiin tutkimuksiin. NASA Extreme Environment Mission Operations (NEEMO) on nyt 16.toimintavuotensa, ja NEEMO XXII-operaatio päättyi 27. kesäkuuta 2017. Yhtäläisyyksiä syvänmeren asumisen ja avaruudessa asumisen välillä on paljon: sekä vesimies että Kansainvälinen avaruusasema ovat eristyksissä, ja retkille lähteminen kummastakin paikasta vaatii erikoistuneita elämää ylläpitäviä laitteita. Veden kelluvuuden ansiosta NASA voi painostaa NEEMO-astronautteja simuloimaan painovoimaa asteroidilla, planeetalla tai kuussa. Monet veden alla harjoitelluista operaatioista suoritetaan myöhemmin avaruuskävelyillä.
jos ajatus elää veden alla kuin aquanaut vetoaa sinuun, Vanha tutkimusympäristö Florida Keysissä muutettiin Julesin Merenalaiseksi Lodgeksi. Voit sukeltaa habitat viettää yön, ja lodge on tarpeeksi matala, että sinun ei tarvitse tehdä päiviä paineenalennusta (tai mitään paineenalennusta) tai tarvitse viettää viikon ylipainekammiossa, kun palaat pinnalle seuraavana päivänä.