عندما تغوص سيلفيا ايرل عده اميال تحت سطح البحر، الي اعماق "خندق ماريانا" ، فانها تريد ان تلقي نظره جيده علي الكائنات الغريبه التي تعيش في ذلك العمق السحيق. تقول ايرل: "كعالمه، اريد ان اكون قادره علي رؤيه ما يوجد هناك، ذلك هو الهدف تماما من ذهابي الي هناك بنفسي". اثناء وجودها هناك، تريد ايرل ايضا ان تجمع بعنايه كائنات حيه باستخدام نوع من الشافطات الخاصه بالمحيطات. كما يجب علي مركبتها ان تتحرك بدون ضجيج كي لا تخيف هذه الكائنات. تتسم رؤيه ايرل بالجراه والمغامره. اذا سارت ايرل في رحلتها، فانه يجب علي الغواصه التي ستاخذها اميالا تحت سطح البحر ان تكون لديها هيكل قادر علي تحمل الضغط ومصنوعا من الزجاج. مواضيع قد تهمك نهايه ستبدو ايرل داخلها وكانها تسافر في كره جليديه عملاقه. وتتخيل هذا الامر قائله: "حينما تقلب الغواصه، سيبدو الامر وكانك تقلب جسدك. بامكانك ان تري الاشياء من زاويه عينك اذ كان هناك مجال واضح من حولك. اذا كنت تنظر عبر ثقب صغير او من خلال عدسه كاميرا، فانك لن تحصل علي نفس الاحساس بوجودك هناك." ننظر عاده الي الزجاج علي انه ماده هشه قابله للكسر. اما في ظروف البحر العميقه، فانه يمر بتغييرات جزئيه تجعله انسب ماده لاستكشاف المحيطات، افضل من الفولاذ والتيتانيوم. يقول توني لوسن، المدير الهندسي لايرل في شركه الاستشارات الملاحيه "ديب اوشن اند اكسبلوريشن مارين"،: "من الناحيه العلميه، فان ذلك يثل حلا استثنائيا". ومع ذلك، فان تصنيع هذه الكره الزجاجيه الضخمه سيكشف عن تحديات ومخاطر فريده من نوعها. سيلفيا ايرل تريد ان تكتشف الكائنات التي تعيش في الاعماق المتجمده للمحيط الهادئ سيكون هذا المشروع تتويجا للمشوار المهني المميز لسيلفيا ايرل باعتبارها واحده من رواد علماء الاحياء البحريه. لن تكون الاولي التي تصل الي تلك الاعماق: فقد نقلت الغواصه "تريست" فريقا من شخصين في عام 1960، وحديثا، صور المخرج الامريكي الشهير جيمس كاميرون قاع المحيط في فيلمه "ديبسي تشالنج" ثلاثي الابعاد. ولكن اذا نجحت سيلفيا، فانها ستكون الاولي التي تقوم بذلك في غواصه ذات هيكل زجاجي. ربان وعالمه في الحقيقه، كانت البحريه الامريكيه اول من درس فكره تصنيع غواصه زجاجيه في الستينيات من القرن الماضي، لكن تبين ان الفكره لا تفي ببعض متطلباتهم. يقول لوسن:"لا يمكن للزجاج تحمل الانفجارات، هذا كل ما في الامر." ومع ان الغواصات الزجاجيه تنقل احيانا اجهزه علميه الي اعماق سحيقه، لكنها لم تستعمل في مهمات ماهوله. مع ذلك، فان البدائل الاخري، مثل الكاميرات المثبته علي السطح الخارجي للغواصات، لن تفي بالغرض وتمنح ايرل الحريه التي تريدها. وتقول ايرل: "ربما يمكنك تشغيلها فوق سطح البحر ايضا". يعيد النهج الذي تتبناه ايرل الي الاذهان بطريقه او باخري صور العلماء-المستكشفين الاوائل الذين كانوا يتدخلون في كل صغيره وكبيره في المهمه التي يقومون بها. وتضيف ايرل: "اود ان اكون هناك وكل جزء من حواسي بحاله تاهب قصوي. هذا هو الحال عندما تكون داخل غواصه، وخاصه عندما تقودها بنفسك، احب بشده فكره ان تكون الربان والعالم وان تستمتع بكل الفوائد المدهشه للمهارات الهندسيه التي تساهم في استكشاف البحار والمحيطات". يقر لوسن بان تحقيق هذا الطموح واجهته مصاعب. واضاف: "كانت سيلفيا تدفع بقوه من اجل تصنيع جسم زجاجي للغواصه، وكنت في البدايه مترددا بعض الشيء. الزجاج هو من اقدم المواد المعروفه للبشريه ومن بين اقل المواد التي يحيط بطبيعتها بعض الغموض." ومع ذلك، فقد اقتنع لوسن سريعا بالفكره عندما بدا بالتحري عن الخصائص المعروفه التي يتميز بها الزجاج تحت ظروف الضغط العالي. واحدي هذه الخصائص هي ان الزجاج ذي تركيبه جزيئيه متغيره، تشبه تقريبا الماء، عكس التشابك المنتظم الموجود في معظم المواد الصلبه. ,نتيجه لذلك، وعند ضغط الزجاج بقوه متساويه من جميع الجهات، كما يحدث في قاع المحيط، فان الجزيئات تقترب من بعضها البعض بشده مكونه هيكلا اكثر احكاما. تكون النتيجه تشكل كره زجاجيه بسمك 4-6 بوصات قادره علي الصمود امام معظم المصاعب التي ستواجهها عند استكشاف المحيطات. تقول ايرل: "سيصعب عليك كسرها". ذلك ينبغي ان يكون كافيا ليحميك من تصادم تحت سطح الماء، والذي يمكن ان يزيل جزءا من الزجاج. يقول لوسن: "يجب ان تكون قوه الاصطدام شديده جدا بما يكفي لكي تكسر جزءا من الزجاج لانه يكون متماسكا جدا... وحتي اذا ما ازيلت شريحه من سطح الكره الزجاجيه، فان الماده الموجوده في صلب الهيكل ستكون قويه كي لا تنهار عليك وانت داخلها." الهيكل الزجاجي للغواصه ربما سيبني بطريقه مماثله لصنع عدسات المناظير العملاقه هيكل مثالي لكن بعض انواع الضغط قد يمثل خطوره، وخاصه اذا جاء هذا الضغط من داخل الكره الزجاجيه نفسها. احد اكبر التحديات هو تصميم فتحه في الكره تسمح بمرور الطاقم الي داخلها فاي ماده تستعمل لتثبيت هذه الفتحات والمداخل يمكنها ان تولد قوه شد علي السطح مما قد يؤدي الي حدوث شقوق، وهذا لان المعادن تنكمش بنسب مختلفه عن نسبه انكماش الزجاج، وهو ما قد يسبب احتكاكا. لذا فان لوسن يعمل علي تصاميم تقلل من الثقل والضغط. ستكون صناعه كره زجاجيه ضخمه بحد ذاتها عملا فذا. وبحسب لوسن، فان شركته لديها السبق في هذا المجال عن غيرها بفضل تقنيه جري تطويرها لصناعه مناظير هائله الحجم التي تفحص بدقه اعماق الكون والمجرات. تستخدم هذه المناظير مرايا عملاقه، والتي يصل قطر بعضها الي 10 امتار، وتستغرق سته اشهر لتبرد بعد صبها للتاكد من اتخاذها الشكل المثالي لكي لا تتصدع. من المؤكد تقريبا ان الكره الزجاجيه الضخمه المستعمله لبناء غواصه ايرل "ديب سيرتش" ستتطلب عمليه مماثله. وحتي اللحظه، جرت مناقشه كيفيه بناء الغواصه مع شركتين لتصنيع الزجاج. واحد الخيارات هو صبها باكملها مره واحده. الخيار الاخر هو صهر الزجاج وصبه في قوالب نصف كرويه قبل اجراء لحم القوالب مع بعضها البعض بحيث لا يبقي اثر لاماكن الدمج واللحم، والتي قد تمثل نقطه ضعف في الهيكل. كما ستحتاج ايرل الي تطوير جهاز شفط لكي تلتقط بعنايه ورفق الحيوانات البحريه لغرض دراستها. "لا اعلم طريقه لصناعه هذا النوع من الاجهزه، فكل ما اعرفه هو التحدث الي المهندسين عن مواصفاته المطلوبه." ان الهدف النهائي الذي تتبناه ايرل هو فتح فرص ومجالات مماثله لاي شخص يهتم بالامر. وتقول: "اريد ان اكون قادره علي الذهاب مره اخري وثانيه وثالثه... واريد ان اذهب لاتيح المجال للاخرين، الاطفال الصغار، العلماء الاخرين، وبالطبع صناع القرار، وحتي الشعراء وكتاب الاغاني. وكل من يريد ان يشعر بالسعاده ويستمتع بكونه داخل هذه المنظومه التي تحافظ علي الحياه علي كوكب الارض، المحيطات. ان القدره علي الذهاب الي اعمق الاماكن تعني انه باستطاعتك الذهاب الي اي مكان: لم تعد هناك عوائق امام ذلك بفضل التكنولوجيا." يمكنك قراءه الموضوع الاصلي علي موقع BBC Future.
كيف تصنع غواصه تستطيع تحمل الضغط الهائل لاعماق البحار والمحيطات؟ المستكشفه سيلفيا ايرل تعتقد انه ربما يكون الحل بسيطا، تصنيع غواصه من الزجاج.