佘毅仁
【極限探索·深海專題之三】
20世紀初,美國有一批極富探索精神的科學家在世界各地進行著各種科學研究和考察活動。本文主角威廉·畢比便是其中之一。畢比早年就讀于美國哥倫比亞大學,學習生物學。之后任職于紐約動物協(xié)會,長期從事野外實地自然科學研究。海洋生物的美麗和神秘激發(fā)出了畢比無限的憧憬和向往,未知的海洋世界也正等待著畢比滿懷熱情的開發(fā)和研究。
畢比為人積極、開朗,非常健談,對如何吸引公眾的興趣和注意力更是駕輕就熟。所以,畢比極具個人魅力,就連美國第26任總統(tǒng)西奧多·羅斯福也和畢比有著深厚的友誼,這對畢比助益甚大。
20世紀20年代中期,畢比受到美國富商的支持和資助,開始使用科考船進行海洋學研究。畢比使用和當年“挑戰(zhàn)者號”上的查爾斯·湯姆森類似的方法考察海洋生物,在水下不同深度采集海洋生物標本。從深海采集回船上的生物中有許多是前所未見的,這使畢比和船上的其他人都覺得十分驚奇。這些生物有的因為壓力作用,器官被爆脹出體外,但其中一些生物依然活著。
他們產生了和湯姆森同樣的疑問:這些生物在海底無光照、大壓力的環(huán)境下是如何生存的?帶著這樣的疑問,畢比決心去水下,親自考察海洋生態(tài)環(huán)境。
于是,畢比戴上一個特制的銅質潛水頭盔進入水下。這個頭盔設計簡單,畢比肩扛頭盔,肩部以上為密封部分,面部有觀察窗,岸上的人用手搖泵通過管子把新鮮空氣注入頭盔內供他呼吸。
畢比只能在近岸的淺?;顒?,他下潛的極限深度在15米左右,雖然淺海的景色美不勝收,但深海的神秘更使畢比魂牽夢縈。
制造深潛球
20世紀20年代末,畢比將自己的深潛計劃公之于眾。許多工程師設計了一系列圓桶狀潛水器,但這些設計無法勝任大深度的深??疾旃ぷ?,并不能滿足畢比的要求。這引起了本文另一位主角的注意,他叫奧蒂斯·巴頓。
巴頓同樣畢業(yè)于哥倫比亞大學,他對工程學和自然史十分在行。
1928年12月,巴頓和畢比會面,商談深潛事宜。巴頓向畢比介紹了一個更直接、簡單的創(chuàng)意:制造一個中空的鐵球,潛水員坐在鐵球里觀察周圍,鐵球連接一條鋼索,由船上的卷揚機控制升降。巴頓將自己的設計思路和潛水器工作原理毫無保留地介紹給了畢比。
畢比對這個令人耳目一新的創(chuàng)意感到欣喜。經過歷時一年的反復論證和修改,這個球形潛水器終于制造成功。
這個外形奇特的“深潛球”為中空合模的球形鑄鐵艙體,重約2.5噸,外直徑約1.45米,壁厚3.8厘米。球形是所有幾何形狀中抗壓性能最佳的外形,深潛球的設計潛深可達1000米左右,這也就意味著這個球體可以承受極大的壓力。
深潛球的艙室前部有3個觀察口,其觀察窗采用熔結石英制成,這是當時工業(yè)界結構最穩(wěn)定的耐壓透光材料。
巴頓斥巨資制造的這個潛水器代表了當時美國最高的工業(yè)水準,球體和鋼纜均由專業(yè)機械公司制造,照明燈具和通信設備也是從行業(yè)翹楚公司定制的,這樣的工業(yè)全明星陣容保證了潛水器的品質。艙體內部采用了簡單有效的維生設計,高壓濃縮氧氣瓶提供氧氣,堿石灰中和二氧化碳,氯化鈣吸收艙內的水分。此外,風扇、溫度計、濕度計、電話聽筒等設備也一應俱全。
為了使深潛球順利升降,其頂部設有鋼索連接口,鋼索長約1060米,粗約2.6厘米,它是整個深潛活動的關鍵,海面風大浪急時,卷揚機將受到各種沖擊,這就增加了鋼索的負擔,一旦鋼索斷裂,潛水器和潛水員必將遭到不測而沉入海底,因此鋼索的材質和牢固性在制造時也被充分考慮。
為了穩(wěn)定艙體,深潛球底部裝有固定支架,這可以使深潛球在海底穩(wěn)定著陸。
深潛序曲
潛水器制造完畢后,兩位探險家隨即開始深潛活動。1930年6月3日,他們在大西洋百慕大群島海域進行海試,第一次海試由于缺乏經驗,升降鋼索和電話電纜像麻花一樣纏繞在一起,造成了很大的麻煩。這讓他們認識到深海探險必須做好充分的準備,否則將功虧一簣。
6月6日,畢比和巴頓進行了第一次載人潛航探險,一舉成功創(chuàng)造了世界紀錄——244米。6月11日,他們又創(chuàng)造了新的世界紀錄——435米。畢比的紀錄在報紙上被大篇幅介紹,畢比在混沌、暗無天日的深海里探險,并發(fā)現(xiàn)了全新的海洋生物圈。憑借廣泛的社會知名度,畢比宣稱自己正在完成偉大的事業(yè),他在進行著不用跨出大氣層的深海“太空”漫游。
為了賺足公眾的注意力,他還邀請著名的畫家來為他描繪出各種奇異的深海生物。媒體的力量的確巨大,當公眾看到這些前所未見的圖畫時,無不瞠目結舌。
畢比成功了,他不僅名揚天下,還籌得了日后的科考經費。
巴頓是深潛球的出資建造人,并已將深潛球贈與畢比,可知名度卻遠不及畢比,但巴頓的理想也非常遠大——成為知名的探險家和公眾人物。
國際直播
——來自深海的聲音
隨后的美國經濟大蕭條,嚴重影響了科學考察工作的進展,直到1932年他們才重新開始深潛活動。在完成這次深潛之前,巴頓準備用電影攝影機記錄下深海中的各種奇異事物,便將一個觀察窗改造成攝影機位。改造的初衷雖然是好的,但在之后的無人試驗中卻險些釀成重大事故。
由于觀察窗密封工作未妥善完成時,海水從縫隙中滲入。當卷揚機和吊車把遠重于平日的深潛球吊上甲板時,畢比和眾人驚呆了,當時高壓海水呈噴霧狀從各個連接口噴出,這說明艙內壓力遠高于艙外。
畢比和船員們用扳手漸漸擰開傳遞口時,深潛球內部的壓力逐漸釋放,最終瞬間將封閉緊急傳遞口的螺帽頂開,飛出很遠的距離,撞入船上的鋼板中。海水也像香檳酒被開啟時一樣,一涌而出,形成一道連續(xù)噴涌的水柱。
這件有驚無險的事提醒了畢比,海洋有著無窮的力量。為安全起見,該窗口被用鋼板封閉。
1932年9月22日,畢比和巴頓再次鉆進深潛球,開始了新的探險。這次他們刷新了自己創(chuàng)造的紀錄——到達了677米的深度。這次潛水意義非凡,由全美廣播公司向歐美聽眾實時直播了這次成功的潛水科考探險活動,成功創(chuàng)造了人類歷史上第一次探險類性質的實況廣播節(jié)目。
在直播中,人們帶著濃厚的好奇心理,收聽著他們對未知海洋事物的現(xiàn)場探索。礙于聽覺所限,人們無法完全理解當時的所有情況。但對畢比而言,發(fā)現(xiàn)的新生物種類數量和對公眾的影響力無疑是有增無減的。
再創(chuàng)新紀錄
時至1934年,新一輪的深潛探險即將開始,此前畢比得到了美國國家地理協(xié)會的科考資助。作為合作條件,畢比也答應挑戰(zhàn)這個潛水器的極限——深潛近1000米。這是此前的同行連想都不敢想的深度。經過了常年的使用,潛水器需要修理、保養(yǎng)和更新。
1934年8月15日,畢比和巴頓終于深潛到了水下923米的深度,再次創(chuàng)造了世界深潛的紀錄。這個紀錄一直保持了15年。
1949年,巴頓駕駛著改進加強版的深潛球,創(chuàng)造了1370米的新紀錄。
畢比和巴頓使用了這種簡單,甚至過于直接的辦法來探索海洋,雖然與以后的探索成果相比仍有巨大差距,但還是成為了深??瓶继诫U的先驅者。不僅如此,他們還對海洋物理學進行了研究,取得了寶貴的一手資料。
畢比還在海洋生物學上取得了無可替代的科學成就,他在多次下潛中發(fā)現(xiàn)了櫛水母、深海大紅蝦、深海鮟鱇、深海蝰蛇魚等多種深海生物,并進行了活體觀察、分類及命名。
雖然有些生物至今仍未被發(fā)現(xiàn),但畢比已然成為深海實地科考的第一人。
最重要的是,畢比還為公眾科學知識普及作出了首屈一指的貢獻,他一生出版的書籍、文獻資料無數。
同時,多才多藝的巴頓后來還拍攝了海洋探險電影,為觀眾呈現(xiàn)了一個夢幻般的海洋世界。
他們有力地推動了科學文化對社會的正面影響。他們制造的具有歷史意義的深潛器,至今仍被保存在美國的博物館中向公眾展示。
1933年,畢比參加了美國芝加哥世博會,與會期間畢比結識了另一位瑞士天才科學家——奧古斯特·皮卡德。兩位巨人的會面和交流為人類海洋探索打開了新的篇章。