深潜一万米，“奋斗者”是如何奋斗的？_风闻

　　作者 | 赵紫琰

　　**“海之言，晦昏无所睹。”**这是西晋《博物志》中对“海”的描述。

　　在古代的中国人看来，大海昏暗无边，是一个充满黑暗和恐怖的地方。“无所睹”，导致不可知。那个难以接近的地域，反倒留给人们无穷的想象空间。

　　先秦古籍《山海经》记载了众多诡异海兽，常见于网游的深海巨鲲由此而来。《西游记》中，东海龙宫是仙境一般的水晶宫，藏有各种神兵利刃。瑰丽奇幻的创作背后，是先民们朴素的地理观与世界观。

　　《梦幻西游》里的东海龙宫

　　2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米。

　　这是激动人心的历史性时刻，国人借助科技手段，经过不断的深海探测，让我们对海底世界的认知不再停留于古籍中的文字想象，而是真实可感的实景。

　　如果不算上《海底两万里》中的“鹦鹉螺”号，人类只有四艘载人潜水器成功下潜到海洋最深处，其中就有中国的“奋斗者”号。

　　过去100年来，人类曾登上月球，也曾丈量珠峰。而从百米浅海到万米深海，我们究竟经历了什么呢？

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　　“挑战者深渊”

　　无法阻止“深海挑战者”

　　人类历史上首次综合性的海洋科学考察开始于1872年，英国皇家学会组织了上百名船员和科学家，驾驶着一艘名为“挑战者”号的蒸汽动力帆船开始了为期1606天的科考。

　　在长达12.7万公里的航程中，挑战者号完成了492次的深度测量，由此绘制出《大洋深度图》，其中测量到的海洋最深处——马里亚纳海沟，被命名为“挑战者深渊”。

　　“挑战者”号

　　这也是此次中国“奋斗者”号所下潜的地方。

　　马里亚纳海沟，地处北太平洋西部海床，靠近马里亚纳群岛的东部，它南北延伸2850千米，而宽度只有70千米。

　　最深处可达6~11千米，是目前所知地球上最深的海沟。

　　这是什么概念？是珠穆朗玛峰顶上再叠一座西岳华山的海拔高度。它就像一把刀，深深地切入大海底部。

　　这里水压高、完全黑暗、温度低、含氧量低，且食物资源匮乏，因此成为地球上环境最恶劣的区域之一，也被称作“地球第四极”。

　　它是板块俯冲地带，海底地质活动强烈，常出现火山爆发和地震等灾害。而从另一方面看，意味着不可估量的资源和非凡的科考价值。

　　这里有深部生物圈、热液与冷泉、深海矿物与化学能源……大量奇异生物，依靠上层海洋的沉降有机质，或海底化学物质维持生命，这和早期的地球环境十分类似。因此，探测深海，对于研究生命起源和演化机制有着重要作用。

　　**“科考是古老的乡愁，可以重逢地球本来的样貌”。**正是因为海洋，地球有了开始，多年后，会思考的人类出现在地球上，想象着自己的身世之谜也许就潜藏在最深的海底，神话从这里起头，而真相的揭露，该由科学接手。

　　过去的100年间，人类通过各种手段，对海洋最深处进行着多次科学探究。其中大部分是像“挑战者”号一样的无人探索，直到2020年5月，有三艘载人潜水器成功到达了马里亚纳海沟，分别是“的里雅斯特”号、“深海挑战者”号、“极限因子”号。

　　没错，又是一个以“挑战者”命名的深海潜水器，它的潜航员，是一生都在自我挑战的好莱坞名导演詹姆斯·卡梅隆。

　　2012年3月26日，卡梅隆驾驶单人深潜器“深海挑战者”号成功下潜至马里亚纳海沟底部，下潜深度10929米，创造了人类有史以来的深潜记录。

　　在万米海底，卡梅隆用高清3D摄影机记录下了那里的环境，并结合着他与团队在七年间所经历的科研困难与挑战， 一起制成了纪录片《深海挑战》。

　　《深海挑战》中记录下这样一幕。

　　在卡梅隆下潜之前，老前辈唐·沃尔什安慰他道，“如果你听见船舱发出爆裂声，别太忧虑，因为如果船舱真的裂了，你不会有任何痛苦，瞬间就变成肉泥了。”

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　　1万米的海底压强有多大？

　　相当于1000头大象踩在足球上

　　沃尔什的话揭示了深潜过程中最危险的一件事，那就是海底恐怖的水压。

　　在海洋中，每深入10米，深潜器舱体所受的压强就会增加一个大气压，而在万米深的马里亚纳海沟底部，压强会达到1097个大气压，相当于1000多头大象踩在一个足球上。

　　好奇心可以抵抗对于未知的恐惧，但并不足以抵抗海底万米处的压强。

　　在这样的压强之下，一辆坦克被扔进去，都会被硬生生地压成钢板。

　　因此，要将载人探测器送入这个级别的深海，需要在材料上下足功夫。深海探测器通常会选用钛合金材料，以此获得极高的硬度和抗压性，从而满足深海活动的需要。

　　而“奋斗者”号采用了新型高强度钛合金做载人舱的外壳，不仅完美地扛住万米的压力，还大大减轻自身重量，扩大了舱内空间。

　　相比于卡梅隆的单人深潜经历，“奋斗者”号的三名潜航员，也可以免受深海下的孤独之苦，与同伴第一时间分享当下的感受。

　　除了新材料的运用，探测器的鸡蛋造型也功不可没。

　　鸡蛋的圆形外壳，使得表面上的每一处都能紧密联结，当任何一个点受到外界压力时，这个点受到的压力会不断分解到其他点上，同时产生反作用的抗力。

　　当我们用手握鸡蛋时，每个点受到的压力，会被巧妙分解转化成其他点的抗力，紧密团结在一起的每一个点，都有不可低估的力量，形成了坚不可摧的壁垒，抵挡住来自外界的压力。

　　除了深海水压的挑战，深海通信也是个难题。

　　大量海水屏蔽了无线电波，在人类常用的微波通信不可行的情况下，能够指望的只有海底水声通信。然而，海底噪声可能影响声波信号，并造成一定的延迟。

　　这种情况下，能够保障海底的正常航行和通信，已经难能可贵。而这一次，我国“奋斗者”号潜水器还实现了全球首次的万米洋底直播。

　　它与自己的御用摄影师“沧海”号——一台可以进行全海深4K视频拍摄与传输处理的深海着陆器，开展联合作业，让我们直击探洋作业的第一现场。

　　如此大的突破，是怎么做到的？

　　解决问题的关键就藏在一场不期而遇的彩虹里。

　　将其延展后可以得到一张太阳光谱图，直播使用的电磁波想要穿透海水，要依赖于光谱图中的蓝、绿光来传输像素。沧海号在船体之间搭建一条光纤电梯来传输像素，直播团队制作一台中继器来保护像素能安全抵达画面。

　　在它们的默契配合下，这些像素将通过船载天线发射至太空，经过卫星的通信转发器放大后回传到北京演播室，进行重新包装。

　　最终，这些经过包装的像素会搭乘中国电视网络来到全球观众面前。在这场跨越星辰大海的征途背后，凝结着上百家企业、数百年科研人员的多年奋斗。

　　“万米的海底，妙不可言！希望我们能够通过‘奋斗者’的画面，向大家展示万米海底。”这是三名中国潜航员在万米深海传来的声音，难以想象，这一刻要仰仗于几代深潜人的日夜付出，攻克了多少难关才得以实现。

　　从潜水器的设计、总装和陆上联调，一次次地开展水池试验，“奋斗者”号融合了前两代深潜装备“蛟龙”号、“深海勇士”号的优良血统，而它背后的每一名潜水器设计师和潜航员们，也继承着刻苦探索、坚持不懈的科研精神。

　　从2016年开始立项的这四年间，不断积累经验，不断改进完善，前有“蛟龙”号，后有“勇士”号，“奋斗者”号一步一脚印，创造一次又一次的奇迹。