## 在探月竞赛之前,探险家们想要征服海洋
正当太空探索蓬勃发展之际,海洋探索却遭遇了一些悲惨的挫折。
多年前,12岁的小埃德温林克坐在父亲位于纽约宾厄姆顿的车间里,画了一艘潜艇。这幅细节丰富的草图呼应了儒勒凡尔纳的《海底两万里》——这部作品通过虚构中最著名的潜艇尼摩船长的鹦鹉螺号,改变了世界对深海的想象。从他的注释来看,12岁的林克想要设计自己的鹦鹉螺号,以便在美国对抗日益增长的德国U型潜艇威胁的某次战争中为国家服务。他的父亲是林克钢琴与管风琴公司的创始人,可能把这幅草图当成小男孩的幻想而不予理会。
埃德林克高中辍学后,跟随父亲进入家族企业,学习如何利用风箱和气压——管风琴的核心部件——模拟运动。后来,他运用这些知识制造出了世界上第一台飞行模拟器,那是一个安装在管风琴风箱上的矮胖盒子,能像在天气中飞行的飞机一样俯仰和翻滚。
在一场世界大战结束时,他的一万多台蓝箱模拟器已经培训了五十万名飞行员。后来他卖掉了公司,回到大海——但不是为了支持战争。林克用余生努力证明,人类不仅可以探索海洋深处,还能在那里居住。
他并非个例。曾有一段短暂而耀眼的时期,海洋似乎有望与太空并列为人类下一个伟大的前沿领域。当宇航员环绕地球时,海底探险家们进驻了海底实验室。水下居住所需的工程技术——如压力舱、生命维持系统和减压科学——进展迅速,以至于水下酒店、水下交通以及人类在浅海沿岸的持续存在不仅看似可能,而且近在眼前。后来,美国选择了太空探索的方向。
尽管登月、航天飞机和可重复使用火箭持续占据新闻头条,林克与一小群执着的工程师、探险家和纯粹的梦想家却始终专注于海洋探索。如今,随着气候系统承受压力,海底因蕴藏驱动电子设备的稀有矿物而受到关注,探索并居住在海底这一有着百年历史的梦想正缓慢推进——它不再带着过去的理想主义色彩,而是被气候与商业的现实需求所推动。
海底的轨迹
环绕各大洲的是一片约600英尺深、阳光照射的海底区域,它占海洋面积的7%到8%,这片区域比北美洲还大。海洋生物最密集地集中在这片大陆架最浅的水域——水深不超过100英尺的珊瑚礁、泻湖和沿海入口处,人们无需专业装备就能在这些地方游泳和水肺潜水。这就是海底旅游和生活的梦想开始的地方。
过去,《大众科学》曾描述过一位法国工程师的大胆提议,设想出一种电动潜水汽车——这一发明捕捉了全球时代精神,将汽车与潜艇融合。乘客会通过舱口进入安装在履带式底盘上的密封舱,然后沿着海底爬行,透过舷窗眺望,看着海洋生物游过。
这位发明家主要关注其发明的交通工具作为娱乐设备的可能性,《大众科学》写道,并预见‘潜艇观光巴士’将在全球著名的海滨度假胜地水下运营。
在这位未具名法国人的提案中,《大众科学》描述了另一个更具野心的概念:一种海底铁路,装有轮缘车轮(类似火车车厢)的客车车厢会沿着铺设在海底的轨道被牵引前进。过去,发明家们就开始提议能支撑海底人类栖息地的固定基础设施。
太空探索如何帮助海洋探索
到20世纪中叶,瑞士发明家兼探险家奥古斯特皮卡德证明,探索太空所用的技术也可用于深入海洋最深处。他曾乘坐自己设计的加压气球吊舱升入平流层,之后又反向应用同一原理,将一个钢球与装满汽油的浮力罐相连——汽油比水轻,正如氢气比空气轻。他把这种装置称为深海潜水器(bathyscaphe),即深海之船。
曾有一次,他的儿子雅克和美国海军中尉唐沃尔什乘坐皮卡德设计的深海潜水器的里雅斯特号,下潜近七英里到达海洋最深处(或称内太空,一些探险家采用这个术语来与外太空对比)。这两人一路下潜到太平洋马里亚纳海沟中一个宽43英里、长1500英里的洼地,即挑战者深渊。
旅游潮涌来
此前,华特迪士尼在迪士尼乐园推出了潜艇航行项目。在该项目中,名为鹦鹉螺号和鲣鱼号的船只带领游客参观了失落之城亚特兰蒂斯的复制品。这些潜艇从未真正下潜——乘客只是坐在泻湖的水线以下——但这个项目体现了人们对水下旅游日益增长的兴趣。
迪士尼乐园潜艇航行——完整版骑行及原版解说 华特迪士尼曾在迪士尼乐园推出潜艇航行项目。在该项目中,名为鹦鹉螺号和鲣鱼号的船只将带领游客参观失落之城亚特兰蒂斯的复原场景。图片:迪士尼乐园潜艇航行——完整版骑行及原版解说,蒂姆肯特
在瑞士洛桑的一次国家博览会上,雅克皮卡德将以几年前去世的父亲奥古斯特皮卡德命名的中型潜艇奥古斯特皮卡德号投入日内瓦湖。这艘适用于浅至中等深度、可容纳45名乘客的中型潜艇,在展会期间的夏天完成了一千多次下潜,载着33000名普通民众探索湖底。
当皮卡德的中型潜水器和迪士尼的主题公园游乐设施推动了水下旅游时,埃德温林克正忙着研究如何在海洋中居住。在法国海岸附近,林克曾将潜水员罗伯特斯特努伊放入他自己设计的充气舱内,并让他在200英尺深度停留超过24小时。这是后来被称为饱和潜水技术的首次持续测试。该技术能让潜水员的身体完全适应压力,从而可以在深海停留数天或数周,仅在结束时进行一次减压。
宇航员与水下航行员
海洋探险家雅克伊夫库斯托曾利用饱和潜水技术,在法国马赛附近的地中海开展了他的大陆架站实验(简称Conshelf)。ConshelfI是一个水下栖息地,两名潜水员曾在33英尺深的地方生活了一周。之后的一次实验中,ConshelfII的潜水员在红海36英尺深处生活了一个月。还有一次,ConshelfIII的潜水员在法国尼斯附近的地中海325英尺深处生活了三周。这位世界最著名的海洋学家正有条不紊地证明,海底是可以被人类居住的。
美国作家加德纳索尔曾在《大众科学》的一系列专题文章中,记录了某十年间人类探索海洋居住的激动人心的竞赛。据索尔所述,海实验室(Sealab)是美国海军对库斯托的大陆架站(Conshelf)实验的回应。在某次任务中,海实验室II号将三组各10人的团队部署在加利福尼亚州拉霍亚附近205英尺深的海域,每组停留15天。一名额外的船员在中途加入——美国国家航空航天局(NASA)宇航员斯科特卡彭特,他成为了首位既是宇航员又是水肺潜水员的人。
在《大众科学》的一篇专题报道中,科学作家史蒂文斯宾塞描述了特克提特计划,这是一个位于美属维尔京群岛的水下栖息地,由内政部、通用电气以及值得注意的美国国家航空航天局(NASA)联合资助。
斯宾塞写道:在一段时间内,美国内政部的四名海洋科学家在圣约翰岛附近的拉梅舒尔湾海底生活和潜水。尽管美国国家航空航天局(NASA)没有使用特克提特(Tektite)来训练宇航员,但该机构希望研究小型团队如何应对长期隔离,这与它为未来太空任务所做的研究完全一致。
随后进行的特克提特II号任务组建了首支全女性潜水员团队,由一位名叫西尔维娅厄尔的年轻海洋生物学家领导。厄尔曾担任美国国家海洋和大气管理局的首席科学家。在她传奇的职业生涯中,她一直是全球最杰出的海洋倡导者之一。
西尔维娅厄尔博士作为由五名女性组成的科学家水肺潜水员团队的队长,该团队正在加勒比海50英尺深处进行为期两周的测试,她从特克提特二号双圆柱栖息地游出,开始众多实验中的一项。这些女性正处于水下生活的第四天。
潮水退去
阿波罗11号曾成功登陆月球。同一时期,海豹三号(SealabIII)因潜水员贝里坎农在加利福尼亚附近水下600英尺处的一次失败维修中死于二氧化碳中毒而被取消。海军最具雄心的水下栖息地在太空探索达到新高度时被关闭。
在他父亲的车间里画出潜艇草图半个多世纪后,埃德温林克终于造出了他自己的鹦鹉螺号。约翰逊海链号是一艘研究型潜水器,拥有一个透明的亚克力球舱,能让驾驶员和观察员全景式地观察深海。
后来,约翰逊海链号在基韦斯特附近的一处沉船残骸处、水下360英尺的地方被电缆缠住。其潜水舱内有林克的儿子克莱顿(31岁)和海岸警卫队官员阿尔伯特斯托弗。几个小时里,埃德和他的妻子玛丽昂在水面船只上等待,救援人员顶着水流和深度的困难努力营救他们。两人均死于二氧化碳中毒,与导致海底实验室III项目终止的原因相同。
海底实验仍在继续,但再也没有以往那样的规模和热情,且几乎没有来自NASA的支持。
但海洋的梦想依然萦绕心头
多年前,潜艇建造者丹尼斯赫德在开曼群岛中最大的大开曼岛附近推出了亚特兰蒂斯潜艇,将一位工程师的水下旅游愿景变为现实。该公司业务遍及加勒比地区和夏威夷,是全球最大且运营时间最长的旅游潜艇运营商。
一年后,一个改造过的研究栖息地在基拉戈泻湖作为世界上第一家水下酒店开业:朱尔斯海底旅馆以一个世纪前构想了这整个想法的小说家命名。该旅馆至今仍在运营,客人需潜水21英尺才能入住可容纳6人的套房。
在附近的佛罗里达群岛国家海洋保护区内,美国国家航空航天局(NASA)此前重启了水下项目,以借助海洋探索与太空探索之间的紧密联系。在名为NEEMO的项目中,宇航员会被派往水下栖息地水瓶座连续生活数周,在那里为未来任务中的隔离环境和太空行走进行训练。
此前,《大众科学》曾报道过潜艇设计师布鲁斯琼斯关于其波塞冬海底度假村的计划,这是一个位于水下40英尺处的独立套房建筑群,配有图书馆、婚礼教堂和餐厅。琼斯承认,建造该酒店最困难的部分是亚克力材料——用于全景视野的弧形透明窗户,厚4英寸,足够坚固以抵御海水。至今,波塞冬海底度假村仍在寻找投资者。
一次错失的机会
近几十年来,资助地球最深处大部分探索活动的是爱好者,而非国家。多年前,在皮卡德和沃尔什下潜至挑战者深渊数十年后,电影制作人詹姆斯卡梅隆成为下一个抵达那里的人。卡梅隆那次单人下潜花费约800万美元——大致相当于当时美国国家海洋和大气管理局全年海洋探索预算的三分之一。随后,私募股权投资者维克多韦斯科沃也完成了这一壮举。
除了财力雄厚的爱好者之外,如今人们对海洋重新产生的兴趣,既有商业因素,也有科学因素。国际海底管理局已向来自20个国家的21家公司发放了30份勘探性采矿合同,用于勘探海底的钴、锰和其他关键矿物。
此前,NASA的太空探索预算支出是NOAA海洋探索项目的150多倍(38亿美元对2370万美元)。数年后,尽管两者预算均有增长,但差距进一步扩大,目前约为175倍。
如果美国——如果整个世界——当初在海洋探索上哪怕多投入一点点,我们现在或许已经能在海底度假了。我们或许也能比现在更清楚地了解,我们度假所在的这片海洋是如何让我们的气候如此宜人的。
即使在痛失爱子于大海之后,埃德温林克仍继续在海洋前沿领域工作,直至生命的最后一刻。那个曾在父亲作坊里画潜艇的男孩,那个花了数十年时间证明海洋可以供人居住的男人,会惊叹于我们如今取得的进步——也会疑惑我们为何满足于如此有限的成就。
在《百年动态》中,《大众科学》回顾了其档案中那些引人入胜的交通故事——从混合动力汽车到自动人行道,并探讨了这些发明如今如何以令人惊讶的方式重新出现。
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相关知识
太空是地球大气层之外的广阔宇宙空间,包含无数恒星、行星、星系与星际物质,也存在宇宙射线、暗能量等未知现象。它是人类探索宇宙起源、生命奥秘的前沿领域,承载着对未知的好奇与探索的梦想,是一片充满神秘与无限可能的浩瀚疆域。
BY: Bill Gourgey
FY: AI
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