這張照片後排左邊站著的是壹個高個子。他叫奧古斯特·皮卡爾(August Pikard),瑞士物理學家、發明家、探險家,是壹個可以“上天入地”的神奇人物。
他曾經乘坐熱氣球爬到16165米的高空,獲得了大量的上層氣體信息,完成了宇宙線的測量;他還駕駛“的裏雅斯特”號潛水器到達太平洋馬裏亞納海溝11000米處,開啟了人類征服海洋最壯麗的壹幕。
海溝是位於海洋中的海溝,海洋是海底最深的地方。壹般深度在5000米以上,最深處可達10000米。
地球上的主要海溝分布在太平洋周圍,在所有海溝中,馬裏亞納海溝最為著名。
據相關資料顯示,馬裏亞納海溝位於菲律賓東北部,馬裏亞納群島以東。這是目前已知的最深的海溝。大部分水深在8000米以上,最深處為165,438+0034米。它是地球上已知最深的地方,被稱為“最接近地心的地方”。如果把世界最高的珠穆朗瑪峰放在溝底,峰頂不可能露出水面。
奧古斯特·皮卡爾1884+0年6月出生於瑞士伯爾尼,從小就對物理非常感興趣。長大後,他就讀於著名的瑞士蘇黎世聯邦理工學院。他是愛因斯坦的弟弟,也是愛因斯坦最好的朋友之壹。
20世紀20年代,皮卡爾得知他的學習帶頭人愛因斯坦正在為如何收集宇宙射線數據而發愁,於是萌生了幫助這位學長的想法。
當時,為了收集宇宙線數據,大多數天體物理學家都是乘坐帶有非封閉吊籃的氣球起飛的。
皮卡爾認為,如果能夠建造壹個鋁制的密封吊艙,無論氣球飛得多高,科學家都可以更直觀地測量太空艙外的大氣,這樣收集宇宙射線數據就會變得更加準確。
1930年,在比利時國家研究基金會的贊助下,皮卡爾設計並制作了壹個球形鋁制吊籃(壹個有多個吊籃的熱氣球),並於5月27日1931從德國奧格斯堡起飛,最終升至15781米的平流層,創造了。
在這次飛行中,皮卡爾收集了大量關於高層大氣和宇宙射線的數據,這對愛因斯坦研究宇宙有很大幫助。
之後,他又進行了27次熱氣球飛行,壹次又壹次打破這壹紀錄,最終將紀錄提升至23000米。這壹記錄也標誌著人類對平流層的研究達到了壹個新的高度。
也許這是探險家天生的征服欲。從20世紀30年代開始,皮卡爾開始將目光從天空轉向海洋。他想:既然密封艙可以隔離周圍環境,那是不是也可以作為深海探測的設備?
在皮卡爾之前,許多探險家已經潛入馬裏亞納海溝進行深海探險。這種探索並不完全是為了滿足人們的好奇心,因為探索深海將有助於人們更好地了解地球及其生物,幫助他們發現新的生態系統和新的生命形式。
為了完成深海探索,皮卡爾發明了壹種可以承受巨大外部壓力的鋼制深海潛艇,並在古希臘語中將其命名為“bathyscaphe”,即“潛水器”。這也成為了今天所有深海探測器的統稱。
雖然皮卡爾建造潛水器的進程因為二戰的爆發而推遲了很多年,但對於壹個有著執著追求的探險家來說,戰爭並不能阻止他的夢想。
1948年,皮卡爾終於完成了他的氣泡狀潛水器。這種潛水器在外界水壓超過46 MPa的情況下,也能維持正常的艙壓。
在它上面是壹個巨大的浮箱,可以裝10000加侖汽油。這些汽油的作用不僅僅是燃料,還能保持恒定的浮力。潛水器還系有壹個重達數噸的可拆卸鐵塊,以方便其下潛和漂浮。
皮卡爾將潛水器命名為“ferns -2”,並利用它成功下潛至4176米,創下了當時下潛深度的世界紀錄。
從65438年到0957年,皮卡爾在“蕨-2”的基礎上不斷改進,建造了自己的第二艘深海潛艇“的裏雅斯特”。
1960 65438+10月23日,“的裏雅斯特”號潛水器從太平洋上的關島出發,下潛至馬裏亞納海溝約11000米處,開啟了人類征服海洋的最壯麗壹幕。
雖然皮卡爾對他的裏雅斯特非常有信心,但當時他已經76歲了,從身體上來說,他自己無法下潛到這樣的深度,所以他把這個光榮的任務交給了他的兒子小皮卡爾和另壹位探險家,美國海軍的沃爾什船長。
1960年10月23日,可能老天想測試潛水器,所以天氣不太理想。
雖然是陰天,但陽光並不強,海洋上的浪有4、5米高。但是38歲的小皮卡爾和沃爾什沒有任何恐懼。他們帶著父親的夢想和必勝的信念,從早上7點開始慢慢下潛。
並不強烈的太陽光在海水中迅速衰減,很快“的裏雅斯特”號潛水器就完全籠罩在黑暗之中。
兩位勇士透過舷窗,看到在沒有陽光的海面上,不時閃爍著五顏六色的奇妙光芒。小皮卡爾知道這些是海洋中發光的微生物。
他幽默地對沃爾什說:“看,夥計,這些海裏的精靈是來給我們引路的!”"
的裏雅斯特潛水壹開始很順利。但是當潛水到9000米的時候,意外發生了。
寂靜的深海裏,小皮卡爾聽到潛水器的裏雅斯特號舷窗外的玻璃“喀嚓”壹聲——在壓力為91 MPa的深海裏,潛水器的玻璃終於抗不住高壓,裂開了!
小皮卡德當然知道如果潛水器的玻璃破裂會發生什麽。在大自然面前,人類是如此的渺小。只要玻璃碎了,兩人必然會被海水極高的壓力壓成肉餅。
沃爾什也聽到了玻璃的聲音,有點慌亂。
小皮卡爾對父親建造的潛水器非常有信心——因為早在1948年,父親皮卡爾在駕駛費恩斯-2號時發現舷窗後,皮卡爾就改進了舷窗材料,並進行了多次耐壓試驗。最終排除了硬質玻璃、熔融應時等物質,選擇了丙烯玻璃等新材料。
經過不斷的實驗,小皮卡爾對潛水器的玻璃有了絕對的信心。
舷窗玻璃的“哢噠”聲並沒有嚇到小皮卡爾和沃爾什。他們繼續潛水6個多小時後,終於來到了馬裏亞納海溝的挑戰者深淵。
此時,潛水器的儀器顯示深度已經達到10916米。這是什麽概念?通俗地說,就是在人體拇指指甲大小的面積上,承受1000公斤以上的重量!
在這個沒有太陽的海底世界,兩位探險家進行了20分鐘的科學考察。他們看到了海底黃褐色的土壤,探照燈下有比目魚似的魚在遊動。
他們還看到壹些小生物在移動,包括壹只長約2.5厘米的紅蝦,在舷窗周圍自由遊動。
這次探險證實了壹個事實,即使在世界海洋的最深處,也絕不是壹個寂靜的世界,仍然有生命存在。
當然,這裏的海洋生物在體色、視覺器官、四肢、骨骼、攝食器官、發光體、繁殖方式等方面都有其獨特性。
正當小皮卡爾沈浸在美麗的海底世界時,突然聽到壹個奇怪的聲音。據小皮卡德回憶,那聲音就像有人在敲艙門,就像壹位彬彬有禮的紳士前來拜訪。這種“敲擊”聲非常有節奏。
沃爾什也聽到了聲音,經過仔細搜尋,兩人沒有找到聲音的來源。
兩人面面相覷,壹種恐懼感莫名其妙地湧了上來——畢竟,自從地球誕生之日起,從來沒有人來過這裏,誰知道還沒有人發現這裏有多少秘密,有什麽樣的奇怪生物!
在海底呆了20分鐘後,小皮卡爾和沃爾什帶著勝利的喜悅在16: 56浮出了水面。
回到關島後,美國海軍派出專機將深海探險的兩位英雄接回美國。
為了慶祝這壹偉大成就,華盛頓向世界正式宣告,艾森豪威爾總統親自授勛兩位深海探險家。
2月9日,美國總統也給皮卡德發了壹封私人賀信,表達全體美國公民對小皮卡德、沃爾什和老皮卡德的感激之情..
壹生從事深海探險的皮卡爾現年76歲。雖然沒有親自參加這次探險,但在聽說兒子成功探索馬裏亞納海溝後,他仍然百感交集,眼裏滿是幸福的淚水。
他壹生都與深海探險結緣。他兒子的深海探險改變了人們對海洋尤其是深海的認識,並進壹步升華了這種認識。這才是皮卡爾流淚的真正原因。
小皮卡爾和沃爾什的這次深潛,創造了世界深海載人潛水的最高紀錄,也讓越來越多的人知道並熱愛深海潛水探險。
在他們之後,科學家們不滿足於深海觀測的探索方法,而是努力提高潛水器的機動性,使其更加靈活方便;安裝必要的儀器設備,提高“視覺”、“聽覺”、“觸覺”、“嗅覺”的能力,開啟了深海探險的新篇章。
如今深海潛水器的形態和性能已經不是1960的裏雅斯特號能比的了。
目前最先進的潛水器是美國核動力潛水器“NR-1”,重400噸,水下自持能力45天。它有壹個閘門密封的入口,供潛水員在水下進出,可以在水下與潛艇或其他水下結構物對接,並在常壓下進行檢查人員和物資的運輸和轉移。
在這次探險之後,小皮爾卡後來建造了四個深水探測器,包括世界上第壹艘載著遊客進入日內瓦湖的旅遊潛艇1964。
2009年,喬治·w·皮卡德去世,享年86歲,美國政府發表悼念文章,稱他是“20世紀最偉大的探險家之壹,比任何人都潛得更深,是儒勒·凡爾納小說《海底兩萬裏》中真正的‘尼摩船長’。”
小皮爾卡探險後的半個世紀,沒有人潛到馬裏亞納海溝的底部。
直到2012年3月,執導《泰坦尼克號》和《《阿凡達》》的著名導演詹姆斯·卡梅隆才親自駕駛深海挑戰者號到達馬裏亞納海溝底部的“超深淵地帶”,打破了小皮爾卡創造的最深下潛紀錄
深海挑戰者號潛艇高7.3米,重12噸。承壓金屬板厚6.4厘米,駕駛艙可容納壹人。
為了拍攝他的潛水過程,他在潛艇上安裝了照明設備和高清3D攝像機,並制作了壹部名為《深海挑戰》的3D紀錄片。
他認為,這次探險最大的科學成就是在新不列顛海溝27000英尺處發現了壹個巨大的、可能是新發現的片腳類物種。“它幾乎有壹英尺長。
妳必須記住,那裏的能量是非常有限的,完全依賴於上面幾英裏的營養流。所以看到這麽巨大又活潑的動物,我非常驚訝。這或許能為解開地球早期生命如何出現的謎團帶來壹些啟示。"
對於卡梅倫的“瘋狂舉動”,他也在采訪中告訴那些懷疑者:“我不知道(這次探險)會帶來什麽好處。
人們需要知道這壹點。世界上有很大壹部分是我們生活和居住的地方,但我們對它壹無所知。
當地震引發海嘯席卷印尼,在幾分鐘內造成25萬人死亡時,我認為我們需要了解深溝裏發生了什麽,我們需要了解更多。"
盡管1960年皮爾卡的探險大部分原因是為了滿足好奇心,但時至今日,越來越多的科學家意識到深海是壹個性能卓越的天然實驗室。
加州大學海洋研究所的巴特利特教授說:“探索馬裏亞納海溝將有助於我們更好地了解地球及其生物,幫助我們發現新的生態系統,了解新的生命形式。”
今天,越來越多的科學家對深海研究表現出極大的興趣。比如地震學家準備在深海海底架設露頭觀測網,減少深海地震和海嘯對沿海地區的破壞;
就連天體物理學家也要“涉足”海洋,想象在深海設置中微子探測器陣列,這樣就可以在幹擾較少的情況下借助深海尋找中微子。
但在科技發達的今天,去馬裏亞納海溝並不比去月球容易。從人數上來說,到達馬裏亞納海溝挑戰者深淵的人數還沒有登上月球的宇航員多。
2020年6月165438+10月12日8時,我國“奮進”號載人潛水器在馬裏亞納海溝成功下潛,深度10909米,刷新了我國載人深潛紀錄,帶回了海溝底部巖石、海水、生物等珍貴樣品。
奮進號是中國研制的萬米載人潛水器。成立於2016,由專註於蛟龍和深海勇士載人潛水器研發的科研團隊承擔。
它融合了深潛裝備的優良血統,采用了安全、穩定、強大的能源系統,還擁有更先進的控制系統和定位系統,以及更耐壓的載人球艙和浮力材料。
用奮鬥者副總設計師胡錚的話說,“我們正在挑戰世界的最深處。特別是狹窄的球形載人艙,可以搭載三個人到萬米深度,在世界上是非常了不起的!”
目前,我國擁有蛟龍、深海勇士、奮鬥者三個深海載人潛水器,以及海都、潛龍、海燕、海翼、海龍等壹系列無人潛水器,初步建立了深海潛水器譜系,不斷實現深海裝備技術發展的新突破和重大跨越。
“奮鬥者”號的研制成功,標誌著我國在大深度載人深潛領域達到世界領先水平,也給人類探索萬米深淵提供了壹個強大的新平臺。
在不久的將來,中國自主研制的萬米載人潛水器將搭載更多的中國科學家在世界海洋的最深處自由遨遊,實現中國人的科學夢。
到時候,如果再有什麽神秘生物來敲門,也許我們就能解決那個讓小皮爾卡至死都沒有答案的問題:到底是誰在敲門?
史燚:馬裏亞納海溝的傳說
王誌軍:向深淵進軍:人類對海洋最深處的探索
路易吉:詹姆斯·卡梅隆的深度專註。