通向深海的路

人類對宇宙充滿好奇，從未停止過探索的腳步。相比之下，卻對自己居住的這顆星球上的海洋知之甚少。地球上有極其豐富的資源蘊藏在深深的海底，它們是人類未來的希望。探索太空是艱難的，但是探索深海海底，開發(fā)深海資源又談何容易！

小魚鰾與大水艙

說起深海探索，人們自然會想到潛水艇。潛水艇能像魚一樣浮沉自如的本領(lǐng)給人留下了深刻的印象。但是，潛水艇與魚實現(xiàn)浮、沉的原理是不一樣的。

在魚的體內(nèi)長有一個白色的氣囊，叫“魚鰾”。魚能夠在水中隨心所欲地游動，魚鰾起了重要的作用。魚鰾的形狀像個葫蘆，細(xì)細(xì)的頸部內(nèi)有一條氣管直通咽喉。這條氣管只用來排氣；而給氣囊充氣的氣體，則是從鰾壁的血管分泌出來的。魚利用鰾的大小變化來改變自身的體積，進(jìn)而調(diào)節(jié)所受的浮力。當(dāng)魚受到的浮力大于其自身的重量時，就可上浮；反之，當(dāng)所受到的浮力小于其自身的重量時，便可下沉。如果所受的浮力等于其重量，則可懸浮在水中。由于魚鰾的收縮能力是有限的，所以魚不能下沉到很深的海底。

由金屬材料制成的潛水艇，不可能像魚一樣通過氣囊的收縮或擴(kuò)張，來改變自身體積的大小從而實現(xiàn)上浮或下沉。潛水艇的沉浮靠的是兩側(cè)各有一個大水艙，通過向水艙注水或排水來改變自身的重量，從而實現(xiàn)下沉或上浮。

潛水艇所受的最大浮力，等于它全部浸沒在海中時所排開的海水的重量。對一艘潛水艇來說，這是一個確定的常數(shù)。當(dāng)潛水艇要下沉?xí)r，便向水艙中注水，使自身的重量逐漸增加并大于它所受到的浮力；反之，當(dāng)潛水艇要上浮時，就用壓縮空氣將水艙中的水排出，減少自身的重量，使它小于所受到的浮力；如果潛水艇的重量剛好等于它所受到的最大浮力時，便可懸浮在海中。

“長尾鯊”號的悲劇

1963年4月10日，美國國防部新聞發(fā)言人沉痛地宣布：“美國海軍失去了一艘極其先進(jìn)的核潛艇‘長尾鯊’號”?！笆碌攸c的水深約2500米，任何救護(hù)措施都無法進(jìn)行。”“長尾鯊”號核潛艇集當(dāng)時世界核潛艇的全部優(yōu)點于一體；水下航速高達(dá)40節(jié)，比水面上速度最快的船只還要快，是當(dāng)時最先進(jìn)的攻擊型核潛艇。雖然下潛深度是嚴(yán)格保密的，但據(jù)事后了解，它能潛至400~500米的深處。而為了安全，它的外殼造得可以經(jīng)受1000米深海水的壓力，而且它的全部作業(yè)都是自動控制的。

當(dāng)天早上，在傳來一陣爆炸聲后，指揮部就再也聽不到“長尾鯊”號的任何聲音了。就這樣，108名士兵，21名軍官和造船專家，永遠(yuǎn)長眠在了2500米深的海底。據(jù)推測，“長尾鯊”號可能遇到了溫度異常的海水層，海水密度的突然變化，使它因獲得的浮力急劇減小而失控，而且不能及時恢復(fù)浮力來保持穩(wěn)定，直至毀滅。

“長尾鯊”號的悲劇表明，即使是核潛艇也不是萬無一失的。盡管人類已經(jīng)登上了月球，但對深海的了解還很膚淺。征服海洋，探索深海海底，人類還有一段漫長的路要走。

皮卡德與深潛器

人類一直向往著潛到更深的水下去探寶，但這很困難。因為海水越深，壓力越大；在水深1000米的地方，海水可以把木材的體積壓縮一半；在7600米的深處，空氣會被壓得像水一樣密實；在1萬米深的海底，潛水器所受的壓強是地面大氣壓的1000倍。

1554年，意大利人塔爾奇利亞發(fā)明制造了木質(zhì)的球形潛水器，雖然實用價值不大，但對后來的潛水器研制產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。早期的金屬潛水器主要用來探尋沉船寶物，它們靠母船拖曳，由母船用鋼纜將其懸吊在深深的海中。大海中無風(fēng)三尺浪，由于母船的不斷搖晃，使得鋼纜一會兒松弛，一會兒繃緊；而鋼纜每繃緊1次，它斷裂的危險就增加一分。這種突如其來的繃緊，還會使?jié)撍靼l(fā)出像遭到鞭打一樣的劈啪聲，給乘員帶來一種不祥的感覺。

潛水器的種種局限性深深觸動了瑞士人奧古斯特·皮卡德。他想，既然充滿密度比空氣小的氫氣或氦氣的大氣球能帶著重物升空，為什么不能用密度比海水小的液體來幫助潛水器沉浮呢？1948年10月26日，皮卡德研制的直徑為2米的球形潛水器下水了，它帶有一個30立方米的充滿汽油的浮箱。當(dāng)潛水器沉入25米深的海底時，駕駛員迅速拋掉幫助潛水器下沉的壓載物，返回水面。雖然25米是一個淺得可憐的深度，但從此人們把這種不需借助母船，也不要鋼纜懸掛，完全能在深海中自由航行的潛水器叫深潛器，以示與早期潛水器的區(qū)別。不久，皮卡德研制的新的深潛器下潛到了1370米，雖然載人艙嚴(yán)重進(jìn)水，但開創(chuàng)了人類深潛的新紀(jì)元。

闖蕩萬米深淵

1958年，皮卡德和他兒子為美國研制了長15.1米，寬3.5米，可乘載3人的新型深潛器“得里雅斯特”號，首次試潛就達(dá)到5600米，第二年達(dá)到7315米。1960年，皮卡德的兒子和一名美國海軍上尉乘坐另一艘新建的“得里雅斯特”，去闖蕩海下萬米深淵——馬里亞納海溝。

上午8時23分，“得里雅斯特”號以1米每秒的速度緩緩向下滑行。很快，太平洋海面上的咆哮聲消失了，四周靜悄悄的，溫度計顯示出海水的溫度在緩緩下降。他們打開探照燈，周圍的海水立即被照得透亮。各種各樣的魚兒和其他海洋動物，不時在窗外游過。幾分鐘后，深潛器突然停止下沉，原來深潛器降到了“溫度突變層”；9點整，深潛器降到了水下240米。

馬里亞納海溝呈“V”字形，越往下越窄，因此，稍有偏差，深潛器就有撞上溝壁的危險。到達(dá)9500米深時，深潛器果然產(chǎn)生了一陣強烈的搖晃。是到底了？可回聲測深儀并沒有反應(yīng)。深潛器已經(jīng)下潛10000米了，但回聲測探儀仍未顯出到達(dá)海底的任何信息。12點56分，回聲測探儀終于有了反射信號，雖然信號微弱，但仍然能顯示出此時距海底只有80米了。海水是那樣的清澈，借助探照燈，他們透過舷窗看到了一只只身長2~3厘米的紅蝦，在如此巨大的海水壓力下，它們?nèi)匀荒軌蛏?，簡直不可思議。13點06分，“得里雅斯特”號經(jīng)歷了約5個小時的下潛，終于輕輕地碰到了溝底，深度為10916米。人類的燈光第一次照亮了幽深的海底；他們也成了世界上第一批到達(dá)地球最深區(qū)域的人。

“海溝”號失蹤了

利用載人深潛器進(jìn)行深海探索的風(fēng)險極大；浩瀚的大洋中未知的、不確定的因素太多了，各種意外隨時都有可能出現(xiàn)。使用無人潛水器同樣可以完成多種科學(xué)研究，以及救生、修理、尋找、探查、攝影等工作。著名的“阿爾文”號無人深潛器曾經(jīng)找到過落入地中海的氫彈和沉沒在海底的“泰坦尼克”號郵船。

1953年，第一艘無人搖控潛水器問世；1980年，法國“逆戟鯨”號無人深潛器成功下潛6000米。1997年3月24日，在太平洋關(guān)島附近海區(qū)，日本“海溝”號無人潛水探測器，從“橫須”號母船上放入水中，成功潛入10911米深的馬里亞納海溝底部，這是無人探測器的潛水世界記錄。不幸的是，2003年5月29日，“海溝”號在日本沿海失蹤了。

“海溝”號長3米，重5.6噸，耗資1500萬美元。它裝備有復(fù)雜的攝像機(jī)、聲納和一對采集海底樣品的機(jī)械手，是世界上唯一下潛深度達(dá)到7000米的纜控式探測器?！昂稀碧柺聲r的下潛深度為4673米。由于當(dāng)年的4號臺風(fēng)已經(jīng)開始接近這一海域，操作人員于當(dāng)天下午1時29分提前結(jié)束調(diào)查作業(yè)。但在回收“海溝”號時，不知什么原因使它始終無法回到母船的發(fā)射架中。緊接著海面控制船與“海溝”號的光纜通信和高達(dá)3000伏的電力供應(yīng)突然中斷；“海溝”號失蹤了！盡管進(jìn)行了長達(dá)一個月的搜索，但一無所獲。

“海溝”號失蹤使科學(xué)家痛心不已，他們將“海溝”號比作失事的“哥倫比亞”號航天飛機(jī)。是的，對科學(xué)研究來說，這確實是一個慘重的損失。它再一次表明，人類通向深海的路崎嶇不平，還很長很長。