书城科普诱人的海洋
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第70章 “上天容易下海难”——潜水

小问号

乘坐飞机上蓝天,对于我们每一个人来说已不是什么遥不可及的梦想,但是与上天相比,如果想自由地进入海洋深处,却不是一件容易的事。尽管我们知道,世界上有许多游泳高手,可是由于受自身生理条件的限制,一般只能潜入到水下10~15米深的水位,潜入的时间也在2分钟左右。即使经过专门训练的潜水员,每向大海里深入一步、延迟一分钟都需要经过刻苦的训练和努力,而且至今的世界潜水记录是法国人马伊奥利创造的,在没有借助任何潜水设备下,潜到100米深处、历时3分40秒。可见,“上天容易下海难”是十分有道理的。那么,人类是怎样一步步走向海洋深处的?人类在“潜水”的征程上,留下了哪些难忘的足迹?

人类对海洋的征服,应该是从纵横两个方面展开的。“横”,就是在海面上的跋涉,包括把船只开向南极、北极,以及环球航行;“纵”,就是一步步走向大洋深处,包括潜水员的潜水、潜水器的潜水。两者相比,人类的横向征服早已完成,纵向征服却起步较晚,而且步履艰难。虽然人类潜水的最早记录已无从考查,但是在海洋中有目的的潜水,最早是为了打捞海绵、寻找沉船宝藏,这已无可争议。后来,人类研制了各种各样的潜水器,努力探索和寻找海洋的最深处,完全是为了科学研究。

在长期的探险实践中,人类相继征服了南极、北极,而且早有不少登山探险家成功地跨越了珠穆朗玛峰,可是,人类长期无法乘坐潜艇下到海沟深处。海沟底部高达1100个大气压的巨大水压对于人类是一个巨大的挑战,没有潜水设备的帮助是绝对不可能的事,而研制潜水器又是最近400年的事情。

1554年,意大利人塔尔奇利亚发明了木质球形潜水器,那是一种没有动力装置的水下工具,但是它对后来潜水器的研制产生了巨大影响。1717年,英国人哈雷设计制造了第一个有实用价值的潜水器,也是没有动力装置的,必须由管子和绳索与水面上的母船保持联系。虽然这种潜水设备为科学研究提供了一定的方便,但是无法从根本上解决人类的潜水问题。直至1948年,瑞士的皮卡德制造出“弗恩斯三号”深潜器,人类才第一次下潜到1370米。虽然载人舱严重进水,但是它开创了人类深潜的新纪元。

在海洋深潜史上,“的里亚斯特”号深潜器占有重要的一页。1951年,皮卡德和他儿子造出了著名的“的里亚斯特”号深潜器,它长15.1米,宽3.5米,可同时载三人,1953年9月在地中海成功下潜到 3150米。这是人类借助潜水装置进入海洋的最深处。1955年,美国人买走了“的里雅斯特”号,并把皮卡德和他的儿子也请到了美国,希望能够建造出新型的深潜器,不断开创深潜的新纪录。

20世纪50~60年代,人类深潜技术得到空前的突破,海洋深潜取得了辉煌成就。几乎与皮卡德父子造出“的里亚斯特”号深潜器同时,英国皇家海军的“挑战者二号”首度成功测量海沟,利用回波定位方式测出马里亚纳海沟约10900米,并以“挑战者深渊”或“挑战者深度”来命名这条海沟。1957年,苏联科学院海洋研究所的一艘海洋考察船“斐查兹”号也对马利亚纳海沟进行了详细的探测,并用超声波探测仪于8月18日在它的西南部发现了一条特别深的海渊,超过11000米。1960年1月23日13点6分,瑞士的雅克·皮卡尔和美国的唐·沃尔森乘坐新研制的“的里亚斯特”号深潜器,终于踏上了马里亚纳海沟的沟底。它是世界最深的海沟,位于菲律宾东北、马里亚纳群岛附近的太平洋底,这条海沟的形成据估计已有6000万年,是太平洋西部洋底一系列海沟的一部分。潜水员打开水银灯,透过舷窗,发现在距离海底2米远的水中还有一条鱼,并测出海沟深度已达11022米。这是人类有史以来最深的潜水纪录。这时,一个连接有机玻璃的金属槽因海水的巨大压力而出现一道裂缝;整个深潜器也被巨大的水压压缩1.5毫米。这样的深度,深潜器每平方厘米承受1200千克以上的力,深潜器总共要承受着15万吨以上的压力。虽然深潜器在大洋深处遭到了海水压力的伤害,但是人类终于走到了洋底,海洋再也没有人类的禁区了!可见,“的里亚斯特”号深潜器在人类探测海洋深度的历史上立下了头功。

现在,人类已经研制出非常先进的潜水器,能够帮助人们在海底进行观测、调查、取样、打捞和维修等。有的潜水器还能帮助敷设海底油管,既快又好,还可以代替工人在水下维修油管。在军事上,有的潜水器竟然能够在港口布雷、扫雷,营救失事的潜艇等。我国研制的一种潜水器能够在伸手不见五指的海底“看见”周围20米范围内的目标,装有声纳“耳朵”,还有长达5米多的“机械手”。至此,潜水器或潜水已完全智能化了。

“看花容易绣花难”,在人类为海洋测量身“高”的数百年间,耗费了一代又一代人的心血,有的人为此付出了宝贵的生命,仅用千字文来描写它,难免干巴得像一块“压缩饼干”。因此,当我们面对大海,透过汹涌澎湃的波涛,一定还会联想不绝、遐思不断的。

“小档案”

深海下潜面临许多巨大的困难,每下潜100米就增加10个大气压。也就是说,一个潜入水下100米的人,就必须承受相当于10个大气压的压力。而且海底能见度极低,环境非常恶劣,不论对探险家,还是对深潜器,都是严峻的考验和挑战。在很长一段时间,人在潜水器里呼吸的是高压气体,并因此容易患上减压症。这种病症使人体会感到肘关节、肩关节、膝关节等处的疼痛和抽筋似的不适,严重的双腿不能行走,甚至痛得在地上打滚。更可怕的是,潜水员吸入高压空气时,空气中的氮气在高压下渗入人的神经系统,就会引起人体中毒,导致情结亢奋、头昏眼花、失去知觉等。如果吸入纯氧也会引起氧中毒。现在,经过科学家的不懈努力终于制造出一种由氮、氧混合而成的人造空气。不过,即使配备这种气体,人类也只能深潜在685.8米左右,要想突破深潜千米大关,就必须借助像“的里亚斯特”那样现代化的深潜器了。