我有乙個朋友,她是唐麗梅博士,她是中國第一位同時在深海和南極進行科學研究的女科學家,也是自然資源部第二海洋研究所的副研究員。
2021年7月,唐麗梅博士在中國科學院科學傳播研究中心舉辦的“科學文化沙龍”上發表了題為“從深海到南極”的演講,引來了眾多觀眾的熱烈關注和提問。
近日,唐博士在我的微訊號***風暴之聲上發表了一篇《潛水看浪漫海景》一文,介紹了自己探索深海的奇妙經歷。
首先,最基本的問題是,為什麼要探索深海? 即使不考慮科學研究的目的,提取資源的實際目的也是非常明確的。 由於海洋佔據了地球表面積的71%,因此它蘊藏著大量的礦產資源和生物遺傳資源。
那麼,你如何去探索呢? 事實上,將人送下去並不是唯一的方法,因為已經有其他裝置,例如拖網、視覺抓斗、水下機械人等。 然而,仍然有很多資訊需要近距離觀察,因此需要載人潛水器。
1954年,美國研製出“阿爾文”號,隨後法國的“鸚鵡螺”號、俄羅斯的“和平號”、日本的“深海6500”號相繼問世。 它們的最大潛水深度是多少? 它是6,500公尺,這是日本“深海6500”中的6,500公尺。 中國是世界上第五個掌握載人深潛技術的國家,研製了最大深度7062公尺的蛟龍號。 2009年,蛟龍號研製成功,經過四年的海試,唐麗梅博士於2013年參加了其首次科學考察。
鄧博士參與了對西太平洋海山的深入研究,以調查中國富鈷地殼礦區。 具體來說,她的第72次深潛是在菜尾海山的西坡。 蔡偉這個名字聽起來是不是很熟悉? 是的,它來自《詩經》中的名著《蔡薇》。 “過去,我回去了,柳樹還在。 現在想想,雨雪紛飛。 “就是這個!
唐博士等人到達菜尾海山斜坡底部後,爬公升600公尺,調查斜坡上富鈷結殼的分布、地質取樣和生物多樣性調查取樣。 當你即將到達30多公尺距離的海山斜坡底部時,你開啟探照燈,看到灰白色的沉積物,彷彿你已經進入了外太空。 順便說一句,他們確實與外太空有聯絡:當蛟龍號在7000公尺深處成功下潛時,他們與神舟九號的太空人進行了一次海空對話。
讓我們來看看潛水的過程。 在潛水的前三天,潛艇會給你乙個背包。 你能猜出這個袋子裡裝的是什麼嗎? 肯定有東西可以吃,是的,有巧克力和堅果。 還有一條毯子,因為海底的平均溫度只有一兩度,所以需要一條毯子來保護你免受寒冷。 有水喝嗎? 答案是否定的。 因為載人艙的直徑只有21公尺,裡面還有高畫質拍攝系統、生命支援系統等複雜裝置,根本沒有廁所。 所以,潛水前一天的晚餐不能喝水,那天早上我只吃了乙個煮雞蛋和幾塊餅乾,一滴水都沒吃,這樣可以保證在十個小時的手術中不用上廁所。
然後,這就是樂趣所在。 一起潛水的有三個人,除了唐麗梅之外,另外兩個人分別叫葉聰和傅文濤。 他們各自從自己的名字中取了乙個詞,組成了“傅利葉”組合!
外行人非常感興趣的乙個問題是,潛水器是否拴在電纜上? 答案是否定的。 整個過程是沒有繩索和纜繩的自由潛水,在完成潛艇作業任務後,一部分負載被扔掉,自由漂浮。 由此可見,潛水隊員們真的把自己的生命寄託在了裝置的可靠性上! 一方面體現了深潛隊員的無畏精神,另一方面也體現了我國載人深海潛水器的先進性和可靠性。 讓我們為他們鼓掌!
深思的人也會問:既然沒有電纜,就沒有光纖,那麼深潛器又是如何與外界聯絡的呢? 尤其是與神舟九號的海天對話,這又是怎麼做到的呢? 答案是水聲通訊,這是中國科學院聲學研究所的專長。 海水導電,所以電磁波在海水中傳播不遠,對於深潛完全沒用,這就是聲學方法發揮作用的地方。 前不久,我做了乙個節目,介紹了馬元良院士等人的文章《海洋世界的6G通訊》(大家都會明白這是乙個多麼巨集大的領域。 音速遠低於光速,所以水聲交流會有延遲,但並不嚴重,海天對話也只有幾秒鐘的延遲。
下面,讓我們跟隨“傅利葉”組合潛水的過程,欣賞他們所看到的美妙景象:
下潛5公尺時,陽光照耀下來,海水湛藍相加,水面呈清澈凸起,來回搖曳,發出白光。
當我們下潛50公尺時,窗外的浮游生物像暴風雪一樣襲擊了我們,迎接我們的是一群在跳舞的惡魔,海面上飄著雪。
當你潛水300公尺時,窗外很黑,但你仍然可以看到機械手。
當你下潛350公尺時,會有發光的生物。 當第乙個發光的生物出現時,它像流星一樣劃過觀察窗。 後來,許多發光的生物出現,它們聚集在一起,雪樹像銀色的花朵一樣晶瑩剔透。 也許是因為我們打擾了它,它一下子散開了,就像夜空中綻放的烟花一樣。 真的是烟花一樣的海底,非常漂亮。
一路上我看到了很多不同形狀的生物。 粉狀的半透明海參看起來很軟,但它可以抵抗270公尺海底270個大氣壓的水壓。 還有十二種海參、帶刺的海參、亮海葵、白玫瑰等玻璃海綿、六腕海參等生物。 還有一種海綿,怎麼看起來像絲襪,白、輕、透亮,像一絲絲銀線編織而成,我們給它起了個綽號叫“**海綿”。 還有蘑菇形的玻璃海綿等。
除了科研任務,我們還做了乙個小型的科學實驗。 當泡沫製成的小魚和小熊被帶到海底時,它們都被壓碎了五分之一的大小。 這說明海底的壓力非常高,也說明壓力是平衡的,因為它們只是較小,沒有變形。
最後,讓我們看看海洋探索的前景。 海底除富鈷結殼外,還含有鐵錳結核、富含稀土的軟泥、多金屬硫化物等。 除了礦產資源外,洋中脊的熱液帶還擁有令人驚嘆的生態系統。 在陸地上,我們說一切都依賴於太陽的生長,但在深海中沒有陽光,沒有光合作用,這些生物依靠化學反應來獲取能量,形成了獨特的黑暗生物鏈。
未來,隨著更多深海潛水器的應用,如深海勇士號、奮鬥者號等,越來越多的水下奧秘將一一揭開給人類。 歡迎大家加入海洋科研的行列!