В детстве Раймунд Эдлингер любил исследовать пещеры. Скрытые под поверхностью, темные и неизведанные, они вызывали удивление и благоговейный трепет. В настоящее время Эдлингер работает экспертом по робототехнике в Университете прикладных наук Верхней Австрии и занимается поисково-спасательной робототехникой. Поэтому, когда в прошлом году его коллега Курт Нил пригласил его присоединиться к экспедиции по составлению карты туннеля Эрдшталль, расположенной неподалеку, Эдлингер с готовностью согласился.
Туннели Эрдшталля — это таинственные подземные переходы, насчитывающие тысячи и разбросанные по всей Европе, но они совсем не похожи на обычные пещеры. Комплексы Эрдшталля, состоящие из вызывающих клаустрофобию узких туннелей, перемежающихся приземистыми камерами, могут быть неожиданно сложными. Некоторые из них состоят из нескольких уровней, соединенных шлюп-переходами (по-немецки “скольжение”), или узкими проходами шириной чуть более фута. Чтобы перейти с одного уровня на другой, бесстрашному исследователю приходится протискиваться через отверстия, которые едва ли подходят для одного человека.
Чтобы проиллюстрировать экстремальные условия в туннелях Эрдшталля, Нил, профессор машинного зрения в Университете прикладных наук Верхней Австрии, опубликовал на YouTube видео, на котором он, тяжело дыша, спускается по шлюпу, его торс задевает гладкие стенки, а комбинезон запачкан грязью.
Исторические сведения о туннелях эрдшталь — сочетание древненемецких слов erde (“земля”) и stelle (“место”) — немногочисленны. В документах средневековой эпохи, которые, по мнению археологов, дают представление о том, когда туннели были впервые построены и использовались, они упоминаются редко, если вообще упоминались. Между тем, раскопки самих сооружений в основном ничего не дали. Если нет неопровержимых доказательств, предположения могут разрастись. Некоторые теории предполагают, что эти туннели когда-то выполняли духовную или религиозную функцию. Еще более причудливые теории заговора утверждают, что это останки давно ушедших инопланетян.
Каким бы ни было их происхождение, туннели Эрдстолла прольют свет на эпоху человеческой цивилизации, во многом окутанную тайной. Хотя в этот период существовала письменность, этот процесс был трудоемким и дорогостоящим, а его основное внимание уделялось вопросам церкви и государства. Но лучшее представление о жизни простых людей, которые работали и умерли в анонимности, и о том, как они решали насущные проблемы своего времени, поможет нам понять наше собственное место в современном мире.
Люк Стивенс изучает туннели Эрдшталля во Франции, где их называют “южными”. Он считает, что странные туннели использовались гораздо более обыденными способами — как зернохранилища, временные укрытия от мародеров или, очень редко, как жилые помещения. “Вы можете себе представить, что зимой люди, живущие в деревянных домах на поверхности, использовали бы теплые полы, когда на улице было очень холодно”, - говорит Стивенс, член Французского общества по изучению подземных туннелей.
Конструкции, похожие на камины, вентиляционные трубы, выходящие на поверхность, и масляные лампы, найденные в некоторых южных районах, подтверждают идеи Стивенса. Но назначение других южных районов, таких как кольцевые южные районы Франции и Австрии, состоящие из туннелей, которые изгибаются и соединяются друг с другом, еще более любопытно.
Теснота помещений, мягко говоря, затрудняет изучение этих подземных сооружений; именно здесь могут вмешаться технологии. Но общепринятые стратегии, такие как измерение расстояний с помощью импульсных лазеров или использование роботов для обследования местности, могут оказаться неэффективными в стесненных пространствах, где трудно добраться до укромных уголков и закоулков, где несоответствующее освещение мешает работе датчиков.
Вместо этого Нил и Эдлингер использовали самодельное портативное устройство, оснащенное камерой RGB для съемки деталей, гироскопом и акселерометром для отслеживания движения и ориентации, а также датчиками глубины с высоким разрешением. По словам Нила, это самодельное портативное устройство гораздо более универсально. “Например, если мы видим какую-то особенность в стене, например дыру, мы можем немедленно приблизить датчик к отверстию”, чтобы получить точную картинку в режиме реального времени.
Полученное в результате 3D-изображение австрийской структуры Эрдшталля, которая включает в себя семь камер на трех уровнях, стало настоящим открытием. “Мы можем увеличить масштаб скрытых структур и геометрических деталей, которые не так очевидны”, - объясняет Нил. Например, исследователи обнаружили вырезанное пространство, в котором можно было разместить деревянную дверь и два отверстия в противоположной стене. Длинные столбы, вставленные в отверстия и прислоненные к двери, могли бы эффективно защитить помещение от незваных гостей. Хотя идея не нова, говорит Нил, полученные ими измерения дают “еще одно доказательство того, что это действительно то решение, которое они использовали”.
Изображение также дает представление о том, как было построено сооружение. “Мы думаем, что они вырыли центральное отверстие. И из этой ямы они вырыли разные помещения и удалили весь материал из эрдшталла”, - рассказывает Нил. Наконец, они соединили камеры и засыпали первоначальное отверстие, оставив только конструкцию.
Эдлингер надеется в ближайшем будущем обследовать другие туннели. “Возможно, мы сможем найти связь между объектами erdstall, когда узнаем больше об их конструкции”, - говорит он. Связь между этими структурами, обнаруженными в таких отдаленных местах, как Израиль, Великобритания и Германия, все еще остается открытым вопросом. Но Стивенс считает, что любое сходство является случайным. “У меня нет никаких убедительных доказательств, - говорит он, - но я думаю, что когда люди сталкиваются с проблемами одного и того же типа в одинаковых условиях, они склонны реагировать одинаково”.
По словам Стивенса, южные кварталы относительно недороги в строительстве, а небольшие дома часто ассоциируются с крестьянскими жилищами. В ходе исторических исследований археологи-экспериментаторы, использующие инструменты, доступные в средние века, подсчитали, что для завершения строительства одного сооружения среднего размера потребуется от трех до пяти человек в течение нескольких месяцев.
Помимо того, что туннели Эрдстолла поражают воображение публики, их непреходящая тайна продолжает привлекать исследователей-энтузиастов, у каждого из которых есть свои причины для изучения туннелей. Нил живо интересуется историей измерений — как древним ученым от Эратосфена до Галилея удавалось описывать нашу Вселенную с помощью ограниченных инструментов. Кроме того, ему нравится представлять, как более ранние цивилизации решали архитектурные задачи, например, создавали устойчивые подземные комплексы из известняка и глины. Эдлингеру, в свою очередь, нравится сочетание экологии и технологий в геодезических работах, что согласуется с его целью разработки устойчивых решений для измерений. А для Стивенса привлекательность заключается в новых открытиях, которые еще предстоит сделать. “Это часть нашей истории, но она скрыта — есть много южных районов, которые еще не нанесены на карту”.
Помимо научных исследований, Эдлингер и Нил в восторге от потенциала своей технологии, позволяющей сделать туннели Эрдшталла доступными для широкой публики, сохранив при этом эти деликатные объекты для будущих поколений.
“Мы надеемся построить копию здания erdstall над настоящим зданием erdstall, чтобы люди могли ощутить, насколько узким является пространство для обхода, и почувствовать то же, что и мы, когда исследуем его”, - говорит Эрдлингер.
Автор: Конни Чанг - писатель-фрилансер из Бэй-Ривер, пишет о науке, воспитании детей и здоровье.
