Làm sao các thủy thủ tàu ngầm có thể sống sót hàng tháng trời dưới lòng biển?

Sống trong một ống kim loại sâu hàng trăm mét dưới đại dương, tránh xa tất cả sự hối hả và nhộn nhịp của cuộc sống trên trái đất, xung quanh chẳng có gì ngoài nước và một sự im lặng kỳ lạ.

Tất cả những điều này nghe có vẻ là công thức hoàn hảo cho một chuyến đi thú vị và đầy mạo hiểm. Trong thực tế, đó chỉ là một mô tả ngắn gọn về cuộc sống dưới tàu ngầm.

Một tàu ngầm, như bạn đã biết, là một con tàu đặc biệt được thiết kế để hoạt động độc lập - tức là không cần đến sự hỗ trợ nào từ bên ngoài - dưới nước cho đến khi nổi lên. Điều đáng chú ý nhất khi nói đến tàu ngầm là khả năng "thường trú" ngày qua ngày ở dưới mặt nước. Như vậy, làm thế nào có đủ nước uống cho các thành viên thủy thủ đoàn? Quan trọng hơn nữa, làm thế nào họ có đủ oxy để thở, những nhu cầu quan trọng bậc nhất để bảo toàn sự sống con người?

Câu trả lời ngắn gọn: oxy được cung cấp trên tàu ngầm qua bể điều áp hoặc một máy tạo oxy, trong khi đó nước uống thu được bằng cách khử mặn nước biển.

 

Khi nói đến tàu ngầm là khả năng thường trú ngày qua ngày ở dưới mặt nước.

Những hệ thống hỗ trợ sự sống trên tàu ngầm

Tàu ngầm đã trở thành một phần không thể thiếu cho lực lượng hải quân các quốc gia trên toàn thế giới bởi tính hữu dụng và đa dạng của chúng. Một trong những lĩnh vực ứng dụng hiệu quả nhất của tàu ngầm là giám sát và bảo vệ biên giới hàng hải quốc gia. Tàu ngầm có người lái được triển khai dọc biên giới ven biển để trinh sát và canh phòng bất kỳ hoạt động đáng ngờ nào trong các vùng nước.

Thông thường, một tàu ngầm có thể chở được khoảng 50-100 người. Vì vậy, những gì cần là một hệ thống có thể chăm sóc nhu cầu nước, duy trì nhiệt độ thoải mái trên tàu, và quan trọng nhất, cung cấp không khí trong lành và không bị gián đoạn cho họ.

Cách thức thủy thủ đoàn trên tàu ngầm lấy nước uống

Nó hoàn toàn không giống như cách chúng ta truy cập vào nguồn nước của thành phố, vì vậy họ phải tìm ra cách để có thể tiếp cận với nguồn nước ngọt. Câu hỏi đặt ra là, làm thế nào họ có thể tìm được nước ngọt ở giữa một đại dương mênh mông toàn nước mặn?

 

Tàu ngầm có một hệ thống chưng cất, ban đầu thu thập một khối lượng nhất định nước biển và làm nóng cho đến khi trở thành hơi nước.

Vâng, rất đơn giản, tất cả những gì họ cần làm là bằng cách nào đó loại bỏ muối ra khỏi nước mà thôi.

Và đó chính xác là những gì họ làm. Tàu ngầm có một hệ thống chưng cất, ban đầu thu thập một khối lượng nhất định nước biển và làm nóng cho đến khi trở thành hơi nước. Quy trình này sẽ khử muối khỏi nước biển. Sau đó, hơi nước được làm mát và ngưng tụ thành nước ngọt. Nước ngọt sẽ có đủ cho các nhu cầu uống, vệ sinh cá nhân và nấu ăn của thủy thủ đoàn.

Bạn có thể đoán được bao nhiêu nước được tạo ra mỗi ngày từ chu trình này không? Một con số khổng lồ đấy, từ khoảng 38.000 lít đến 150.000 lít.

Còn lấy oxy thì sao?

Oxy trên tàu ngầm được lấy từ bể nén, máy tạo oxy, hoặc dưới dạng "hộp oxy" hoạt động bằng điện phân. Oxy hoặc định kỳ được phân phát trong suốt cả ngày vào các khoảng thời gian cụ thể hoặc bất cứ khi nào hệ thống máy tính phát hiện hiện tượng giảm nồng độ oxy.

                                                  Cần phải tiêu diệt cacbonic nữa

                                 Hệ thống lọc bỏ carbonic. (Ảnh: ScienceABC).

Hãy nhớ rằng thở là một quá trình hai chiều - bạn hít oxy vào và thở ra carbonic. Trong không gian mở, chúng ta không cần phải lo lắng về carbonic thở ra, nhưng trong một khối kim loại kín dưới nước, khí cacbonic thở ra có thể trở thành một mối đe dọa nghiêm trọng đối với sự sống còn nếu không được loại bỏ định kỳ. Vì vậy, ngoài việc cung cấp oxy, quá trình này cũng quan trọng không kém.

Điều này được thực hiện với sự giúp đỡ của vôi tôi xút trong các thiết bị gọi là "máy lọc". Vôi tôi xút là hỗn hợp hai chất bazơ gồm natri hidroxit và canxi hidroxit được sử dụng để loại bỏ carbonic từ không khí để ngăn ngừa ngộ độc. Nó thường được sử dụng trong môi trường kín hơi như máy thở, buồng khí nén và tàu ngầm. Chất này hấp thụ carbonic thải ra bởi các thành viên thủy thủ đoàn và loại bỏ khỏi không khí thông qua các phản ứng hóa học.

Loại bỏ độ ẩm dư thừa cũng quan trọng không kém

Độ ẩm dư thừa rất có hại cho bên trong tàu ngầm, vì có thể ngưng tụ trên các bức tường và thiết bị. Để giải quyết điều này, tàu ngầm sẽ có máy hút ẩm ngăn chặn sự tích tụ độ ẩm – là kết quả của hơi thở và mồ hôi.

Tóm lại, sự an toàn và thoải mái của hành khách trên một chiếc tàu ngầm đều được đảm bảo nhờ vào hệ thống máy móc tinh vi trên tàu.

Sưu Tầm

Giác quan thứ sáu của dơi nằm ở đâu?

Một nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Tiến sĩ Oliver Lindecke và PD Tiến sĩ Christian Voigt từ Leibniz-IZW lần đầu tiên đã chứng minh rằng các tín hiệu môi trường quan trọng để điều hướng trên một khoảng cách xa được thu nhận qua giác mạc của mắt. Họ đã tiến hành các thí nghiệm này với dơi và thấy rằng, giác quan định hướng của dơi nằm ở ... mắt.

Giác quan định hướng của dơi chính là đôi mắt.

Động vật có vú nhìn bằng mắt, nghe bằng tai và ngửi bằng mũi. Nhưng giác quan hay cơ quan nào cho phép chúng tự định hướng di cư, đôi khi vượt xa khu vực kiếm ăn của chúng và do đó đòi hỏi khả năng định hướng mở rộng?

Các thí nghiệm khoa học do Viện Nghiên cứu Động vật và Động vật Hoang dã Leibniz (Leibniz-IZW) đứng đầu với sự chủ trì của Giáo sư Richard A. Holland (Đại học Bangor, Vương quốc Anh) và Tiến sĩ Gunārs P ē tersons (Đại học Khoa học Đời sống và Công nghệ Latvia). Nó cho thấy, hiện nay giác mạc của mắt là vị trí của một giác quan quan trọng trong việc dơi di cư.

Nếu giác mạc được gây mê, cảm giác định hướng đáng tin cậy khác sẽ bị xáo trộn trong khi khả năng phát hiện ánh sáng vẫn không bị ảnh hưởng. Bài báo được đăng trên tạp chí khoa học Communications Biology .

Ở những con dơi của một nhóm thử nghiệm, các nhà khoa học đã gây tê cục bộ giác mạc bằng một giọt oxybuprocaine. Chất gây tê bề mặt này được sử dụng rộng rãi trong nhãn khoa, nơi nó được sử dụng để giải mẫn cảm tạm thời cho giác mạc khi mắt người hoặc động vật bị kích ứng quá mức. Tuy nhiên, ảnh hưởng đến định hướng chưa được ghi nhận trước đây.

Trong một nhóm dơi thử nghiệm khác, nhóm nghiên cứu đã gây mê giác mạc của một mắt. Các cá nhân trong nhóm đối chứng không được gây mê, mà thay vào đó được dùng dung dịch muối đẳng trương làm thuốc nhỏ mắt. Tất cả các động vật trong thí nghiệm khoa học này được bắt trong một hành lang di cư ở bờ biển Baltic và được thả riêng lẻ trên cánh đồng trống cách nơi bắt giữ 11 km.

Đầu tiên, các nhà khoa học sử dụng thiết bị dò dơi để đảm bảo rằng không có con dơi nào khác ở trên cánh đồng vào thời điểm thả những con vật thử nghiệm. Người ta quan sát hướng di chuyển của những con dơi được thả ra không biết về việc những con dơi đã được đối xử bằng thực nghiệm như thế nào.

Tiến sĩ Oliver Lindecke, tác giả đầu tiên của bài báo, giải thích: “Nhóm đối chứng và nhóm được gây mê giác mạc một bên định hướng rõ ràng về hướng nam dự kiến, trong khi những con dơi với giác mạc được gây mê hai bên bay đi theo các hướng ngẫu nhiên.”

Ông cho biết thêm: “Sự khác biệt rõ ràng về hành vi này cho thấy rằng việc gây mê giác mạc đã làm gián đoạn cảm giác về phương hướng, nhưng khả năng định hướng dường như vẫn hoạt động tốt với một mắt.Khi quá trình điều trị giác mạc hết tác dụng sau một thời gian ngắn, những con dơi đã có thể tiếp tục hành trình về phía nam sau cuộc thử nghiệm.”

Để loại trừ khả năng giác mạc bị kích thích cũng ảnh hưởng đến cảm giác thị giác và do đó các nhà khoa học có thể đưa ra kết luận sai lầm, họ đã thực hiện một thử nghiệm bổ sung. Một lần nữa, họ kiểm tra xem liệu phản ứng của dơi với ánh sáng có thay đổi sau khi gây tê giác mạc ở một hoặc cả hai bên hay không.

“Chúng tôi biết từ nghiên cứu trước đây rằng dơi thích lối ra được chiếu sáng hơn khi rời khỏi một mê cung hình chữ Y đơn giản,” PD Tiến sĩ Christian Voigt, người đứng đầu Khoa Sinh thái Tiến hóa Leibniz-IZW giải thích.

Ông nói: “Trong thí nghiệm của chúng tôi, những con vật được gây mê một bên hoặc hai bên cũng cho thấy sự ưa thích này; do đó chúng ta có thể loại trừ rằng khả năng nhìn ánh sáng đã bị thay đổi sau khi điều trị giác mạc. Khả năng nhìn thấy ánh sáng tất nhiên cũng sẽ ảnh hưởng đến việc điều hướng đường dài. "

Chẳng hạn, nhiều loài động vật có xương sống như dơi, cá heo, cá voi, cá và rùa có thể điều hướng an toàn trong bóng tối, cho dù đó là dưới bầu trời đêm rộng mở, khi trời nhiều mây vào ban đêm hoặc trong các hang động và đường hầm cũng như trong độ sâu của đại dương.

Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã tìm kiếm giác quan hoặc một cơ quan cảm giác giúp động vật có thể thực hiện các nhiệm vụ định hướng và điều hướng dường như khó tưởng tượng đối với con người. Cảm giác từ tính, cho đến nay chỉ được chứng minh ở một số loài động vật có vú. Các thí nghiệm cho thấy rằng, các hạt ôxít sắt trong tế bào có thể hoạt động như “kim la bàn cực nhỏ”, như trường hợp của một số loài vi khuẩn.

Các thí nghiệm của nhóm nghiên cứu về Lindecke và Voigt lần đầu tiên cung cấp dữ liệu đáng tin cậy cho việc xác định định hướng cảm giác ở các loài động vật có vú di cư, di cư tự do. Chính xác giác mạc của dơi trông như thế nào, hoạt động như thế nào và liệu nó có phải là giác quan từ tính được tìm kiếm từ lâu hay không cần được chỉ ra trong các cuộc điều tra khoa học trong tương lai.

Hà Thu

Theo Scitechdaily

Phát hiện hài cốt tổ tiên loài người gây rúng động giới khoa học.

Các chuyên gia khảo cổ đến từ Italia đã phát hiện di tích hóa thạch 9 người Neanderthal - chủng người có quan hệ họ hàng gần nhất với Homo sapiens, tổ tiên trực tiếp của người hiện đại trong một hang động gần thủ đô Rome.

Bộ Văn hóa Italia cho biết hang động Guattari ở San Felice Circeo, cách Rome khoảng 100km về phía đông nam là “một trong những địa điểm quan trọng nhất trên thế giới đối với lịch sử của người Neanderthal”. Một hộp sọ của người Neanderthal được phát hiện trong hang vào năm 1939.

Theo Guardian, những hài cốt được khai quật mới đây thuộc về bảy nam giới trưởng thành, một nữ giới và một cậu bé. Các hóa thạch bao gồm hộp sọ, mảnh sọ, hai chiếc răng và các mảnh xương khác.

8 hài cốt có niên đại từ 50.000-68.000 năm, trong khi bộ hài cốt cổ nhất được xác định có niên đại lên tới 100.000 năm.

Hài cốt người Neanderthal được phát hiện tại hang Guattari gần thủ đô Rome. Ảnh: Bộ Văn hóa Italia

Các cuộc khai quật bắt đầu tiến hành vào năm 2019, liên quan đến một phần của hang động chưa từng được khám phá trước đó, bao gồm một hồ nước được phát hiện lần đầu tiên bởi nhà nhân chủng học Alberto Carlo Blanc, người có công tìm ra hộp sọ người Neanderthal năm 1939.

Bộ trưởng Bộ Văn hóa Italia - Dario Franceschini gọi phát hiện mới đây về 9 hài cốt người Neanderthal là “một khám phá phi thường và sẽ gây xôn xao trên khắp thế giới”.

Theo các nhà nghiên cứu, hầu hết người Neanderthal đã bị giết bởi linh cẩu và sau đó bị chúng kéo về hang động để ăn thịt. Mario Rolfo, giáo sư khảo cổ tại Đại học Tor Vergata cho biết, một trận động đất có thể đã bịt kín hang Guattari trong hơn 60.000 năm và do đó những gì còn lại bên trong được bảo quản hoàn hảo.

Người Neanderthal chủ yếu sinh sống tại khu vực Âu-Á, trải dài từ bờ biển Đại Tây Dương đến dãy Ural vào khoảng 400.000 năm trước và đã biến mất hoàn toàn cách đây 40.000 năm.

Vào năm 2020, các di vật được tìm thấy ở Bulgaria cho thấy người hiện đại và người Neanderthal đã có mặt cùng lúc ở châu Âu trong vài nghìn năm, hai chủng người đã tiến hành tương tác sinh học cũng như giao lưu văn hóa đáng kể trong khoảng thời gian này.

Hà Huyền