進(jìn)軍查林杰海淵
馬里亞納海溝是世界上海洋中最深的海溝,馬里亞納海溝的最深處叫查林杰海淵,它的名字是為了紀(jì)念發(fā)現(xiàn)它的英國(guó)“查林杰8號(hào)”船而得名的。那么查林杰海淵究竟有多深呢?1951年查林杰8號(hào)探測(cè)出的深度為10836米;1957年前蘇聯(lián)的Vityaz號(hào)船利用聲波反射裝置測(cè)量的深度為11034米;1960年美國(guó)的載人潛水器“的里亞斯特號(hào)”成功地到達(dá)查林杰海淵的海底,利用鉛錘測(cè)量得到的深度為10912米;1984年日本的卓陽(yáng)(Takuyo)號(hào)船測(cè)出的深度為10924米;1995年3月日本的海溝號(hào)潛水器測(cè)得的深度為10911.4米。

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“海溝號(hào)”無(wú)人潛水器 |
1986年,日本海洋科技中心開(kāi)始計(jì)劃研制“海溝”號(hào)無(wú)人潛水器,1990年完成設(shè)計(jì)開(kāi)始制造,經(jīng)過(guò)6年的努力,研制出海溝無(wú)人潛水器。海溝號(hào)長(zhǎng)3米,重5.4噸,耗資5000萬(wàn)美元。它是纜控式水下機(jī)器人,裝備有復(fù)雜的攝像機(jī)、聲吶和一對(duì)采集海底樣品的機(jī)械手。它的目標(biāo)很明確,就是要考察查林杰海淵。
由于光波及無(wú)線電波均無(wú)法達(dá)到海底,因而聲波是唯一可用的通信方法。在海水中聲的傳遞速度為1500米/秒,要由母船達(dá)到10000米以下的海底需要7秒鐘的時(shí)間。如果真的遇到緊急情況,如前面發(fā)現(xiàn)一塊大石頭,要想通過(guò)聲波遙控實(shí)現(xiàn)避障,幾乎是不可能的,等上面的控制指令到達(dá)機(jī)器人時(shí),機(jī)器人也許早已焦頭爛額。因而“海溝”號(hào)與母船之間采用光纜通信。由母船發(fā)出的信號(hào)以及由“海溝”攝像機(jī)拍攝到的實(shí)時(shí)圖像信號(hào)均可通過(guò)光纜傳輸,操作人員可觀察監(jiān)視器上的圖像,在母船上對(duì)“海溝”號(hào)進(jìn)行操作。“海溝”號(hào)潛水器分為兩個(gè)部分,一個(gè)是中繼站,它與母船通過(guò)一次纜相連;另一個(gè)是潛水器,它通過(guò)250米長(zhǎng)的二次纜與中繼站相連。中繼站自己不能運(yùn)動(dòng),依靠母船的拖曳。它帶有攝像機(jī)、聲吶等,它所帶的深度計(jì)可由海水的壓力計(jì)算其深度。
日本海洋科技中心原來(lái)打算于1992年夏天使“海溝”號(hào)下潛到馬里亞納海溝,但由于它的臍帶纜碰上了暗礁,不得不停止該計(jì)劃。

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“海溝號(hào)”無(wú)人潛水器在大海中 |
1994年3月,在同一海域進(jìn)行的深潛試驗(yàn)再次失敗。在潛水器下潛到距海底僅2米(10909米)時(shí),由于連接潛水器與中繼站的通信纜中的光纜承受不了近1100個(gè)大氣壓的水壓而變形,使信號(hào)中斷,圖像消失,試驗(yàn)只好中止。光纖變形的原因是由于電纜內(nèi)存有間隙。
1995年3月,“海溝”號(hào)又一次在同一地區(qū)進(jìn)行深潛試驗(yàn)。接受以往的教訓(xùn),這次作了充分地準(zhǔn)備。例如在電纜中充填了軟合成樹(shù)脂以保持其柔軟性;在陸地上進(jìn)行了1160個(gè)大氣壓下的高壓試驗(yàn),反復(fù)進(jìn)行了6500米深的潛水試驗(yàn)等。
1995年3月4日,海溝號(hào)由母船“橫須賀”號(hào)搭載,在查林杰海淵進(jìn)行了預(yù)演,當(dāng)下潛至10000米時(shí),一切均十分順利,僅發(fā)現(xiàn)中繼站有漏油現(xiàn)象,不過(guò)問(wèn)題不大。
3月24日進(jìn)行正式試驗(yàn),上午7時(shí)54分,“海溝”號(hào)由母船尾部的吊車(chē)吊起放入水中,12000米長(zhǎng)的一次纜以人步行的速度緩緩放向海底。在母船操作室內(nèi)的17個(gè)監(jiān)視器顯示出潛水器發(fā)回的圖像資料。上午9時(shí)31分,下潛深度為5000米,10時(shí)50分達(dá)到10500米,10時(shí)58分下潛到10800米,中繼站停止下潛,11時(shí)13分,潛水器脫離中繼站,繼續(xù)下潛。終于在11點(diǎn)22分,經(jīng)過(guò)三個(gè)半小時(shí),潛水器到達(dá)查林杰海淵的底部。這時(shí)測(cè)深表的水深值是10903.3米,修正水深為10911.4米。修正水深是根據(jù)水壓測(cè)定的值,通過(guò)含鹽量、水溫資料修正的深度!昂稀碧(hào)創(chuàng)造了事實(shí)上的世界潛深記錄。此前的世界記錄是由“的里亞斯特”號(hào)在1960年創(chuàng)造的,潛深為10912米,由于當(dāng)時(shí)的測(cè)量技術(shù)不發(fā)達(dá),實(shí)際深度沒(méi)有這么深。海溝號(hào)的潛水深度實(shí)際上比“的里亞斯特”號(hào)深了15米!昂稀碧(hào)還進(jìn)行了試樣采集及拍攝等考察活動(dòng),并用機(jī)械手將一塊書(shū)有“海溝”字樣的紀(jì)念碑樹(shù)立在海底上。
從傳回的圖像可以看到,海底的泥土是茶色的,還看到一些白色的像海參一樣的生物,它們彎曲著身體游動(dòng)著。當(dāng)兩分鐘后海溝號(hào)回到紀(jì)念碑處時(shí),看到有數(shù)條小魚(yú)游向作為餌料的物品處。在此之前,確認(rèn)有魚(yú)的最深的記錄是8370米。
下一步打算用海溝號(hào)對(duì)海溝的深處進(jìn)行考察。由于海溝中的板塊深入日本列島,容易引起地震。利用海溝號(hào)上的攝像機(jī)可準(zhǔn)確地觀測(cè)板塊的運(yùn)動(dòng),用它的機(jī)械手設(shè)置地震儀可預(yù)測(cè)地震。目前深?疾斓淖畲笳系K是潛水器與母船之間的臍帶纜,因此,發(fā)展自治水下機(jī)器人應(yīng)當(dāng)是它前進(jìn)的方向。
從歷史來(lái)看,每當(dāng)一個(gè)新的潛水器問(wèn)世,就會(huì)有一些新的發(fā)現(xiàn)。深海6500號(hào)就曾在造成1933年大地震3000余人死亡的三陸沖地震的震源處,發(fā)現(xiàn)了地震的痕跡和大裂縫。美國(guó)的載人潛水器阿爾文號(hào),在東太平洋的加拉帕戈斯群島附近的海底,首次見(jiàn)到海底冒出的黑色煙霧。占地球表面70%以上的海洋,其海底是人類(lèi)寄予最大希望的最后領(lǐng)地,更新的深潛器將為它的探測(cè)及開(kāi)發(fā)作出更大的貢獻(xiàn)。
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