深海探险:的里雅斯特号与马里亚纳海沟
深渊的召唤
人类到达了月球(1969),却更晚抵达深海——海底的黑暗比太空更近、更难。马里亚纳海沟(Mariana Trench)的挑战者深渊(Challenger Deep,约 10935 米)是海洋最深处。19 世纪英国"挑战者号"科考(1872-1876)用铅垂线测得海沟深度(约 8000 米,不准确),20 世纪初"德国南太平洋远征"(1909 年)测得约 10863 米(较准)。但到达它,需要潜水器。
的里雅斯特号
的里雅斯特号(Trieste)是瑞士奥古斯特·皮卡德(Auguste Piccard,1884-1962,气球与潜水器双料探险家、《丁丁历险记》卡尔库鲁斯教授的原型)设计的深潜器(bathyscaphe,1953 年下水):浮力舱装汽油(比水轻),压载舱装铁砂(可释放),耐压球(钢球,直径 2 米)容两人。1953 年它在地中海下潜 3150 米。1958 年美国海军购得它,改装后由皮卡德之子雅克·皮卡德(Jacques Piccard,1922-2008)与美国海军中尉唐·沃尔什(Don Walsh,1931-)驾驶。
1960 年 1 月 23 日 8 时 23 分,的里雅斯特号从关岛出发,下潜挑战者深渊。下潜 4 小时 47 分,外压达每平方英寸 16000 磅(约 1086 大气压),耐压球的玻璃舷窗在 9000 米出现裂缝(“咔的一声”),两人决定继续。13 时 06 分到达海底(记录深度 10916 米):探照灯照亮海底的红色沉积物与一只比目鱼/虾(“平坦的、像比目鱼的东西”,后被质疑是海底沉积物的流动),停留 20 分钟,观测、拍照、电话联络水面。上浮 3 小时 15 分,全程 8 小时。雅克·皮卡德写道:“我们意识到,通过这扇小窗,我们看到了人类从未见过的景象。”
的里雅斯特号之后,深潜器技术停滞(美国海军把重心转向核潜艇),直到 1995 年日本"海沟号"(Kaikō,无人遥控)到达挑战者深渊(10911 米),2009 年美国涅柔斯号(Nereus,无人混合潜水器)到达(10902 米)。
卡梅伦的深潜
2012 年 3 月 26 日,加拿大导演詹姆斯·卡梅伦(James Cameron,《泰坦尼克号》《阿凡达》导演)驾驶深海挑战者号(Deepsea Challenger,垂直下潜的绿色潜水器,他自资设计)单人到达挑战者深渊(10908 米,下潜 2 小时 36 分,海底停留 3 小时)。他拍摄了 3D 影像、采集沉积物与生物样本(发现端足类、微生物),纪录片《深海挑战》(2014)记录全程。卡梅伦是第三个到达最深处的人(继皮卡德与沃尔什之后 52 年),也是第一个单人到达者。
2019 年 5 月,美国探险家维克托·维斯科沃(Victor Vescovo)驾驶限制因子号(Limiting Factor,可重复使用的商业深潜器)到达挑战者深渊(10928 米,他做了 5 次下潜,发现塑料垃圾与端足类新种),“五大洋探险”(Five Deeps Expedition)让他成为第一个到达五大洋最深处的人。2020 年中国"奋斗者号"(10909 米,三人下潜,钛合金耐压球)、2022 年美国"深海限制因子号"多次下潜——深海进入"可重复到达"时代。
深海的科学与隐忧
深海探测的科学收获:深海生物圈(化能合成生物、热液喷口生态系统、“雪人蟹”、巨型管虫、超嗜热微生物——颠覆"生命依赖阳光"的认知)、深海地质(板块俯冲、海底扩张的证据、锰结核与稀土资源)、深海污染(2019 年维斯科沃在马里亚纳海沟底部发现塑料袋与糖果纸;微塑料已在 10000 米端足类体内检出)。
深海的未来:采矿争议(国际海底管理局 ISA 发放的多金属结核开采合同,可能破坏未探明的生态系统)、生物勘探(深海微生物的极端酶、药物研发)、深海观测网(加拿大 NEPTUNE、欧洲 EMSO、中国海底科学观测网)。人类到达了最深处,但对深海的了解仍不足 5%(“深海比火星更陌生”)。皮卡德父子的遗产:技术的勇气打开了黑暗;接下来的课题是克制的智慧——去得越深,越该懂得敬畏。