【極限探索·深海專題之七】
無論在自然科學還是社會科學中,合作一直以來都可以促進各種事物的發展,并達到互利互惠的效果。法國在戰后需要重塑大國形象,深海探索成為新的開發領域,和皮卡爾德博士的合作使其受益匪淺……
“流星號”的新發現
自查爾斯·湯姆森的“挑戰者號”科考船完成舉世矚目的世界海洋大調查以后,世界各大國都開始密切關注海洋學的發展。雖然歐美各國在某些領域的研究上獲得了不同程度的收獲,可人們還是無法全面地了解大洋深處的詳細情況。
對于大洋深處和洋底,人們依然只能采取推斷和猜想來解釋無數未解的問題和疑惑。
20世紀20年代,隨著主動聲吶的廣泛運用,海洋科考又一次成為世界海洋科學界的“大熱門”。德國于1925至1938年間派出了“流星號”科考船赴大西洋進行遠洋科考。
說來十分有趣,起初“流星號”科考船的考察目的并不是對海洋進行全面的勘察,而是由德國政府委派諾貝爾化學獎得主——弗里茨·哈伯博士帶領的團隊在大西洋的海水里提煉黃金。但研究結果讓德國人大失所望,并沒有完成預先的設想。
然而,“流星號”科考船上裝載著當時世界上最先進的科考設備,同時,其航跡北起格陵蘭島近海、冰島近海,南至南美洲近德雷克海峽,幾乎遍布整個大西洋。
這一切使其能采集到比較完整的大西洋底地形地貌資料,并大致測繪出在大西洋中有一條貫通南北、長逾1萬千米的海底山脈,這條山脈就是著名的大西洋中部海脊。其實這條山脈早在19世紀科考時就已被發現,而且英美在鋪設大西洋跨洋海底電纜時也曾多次實地勘測,但他們僅對大西洋的局部地區進行了勘測研究,僅大致了解海脊的寬度,未進行全面的考察。
“流星號”科考船所得到的成果,使大眾徹底改變了海底的地形像臉盆一樣平坦的陳舊觀念,了解到原來海底還有如此巍峨壯麗的山脈,只可惜當時人類還不能到深海中一睹其壯觀的風貌。
“信天翁號”
彌補早期不足
二戰結束后,瑞典“信天翁號”海洋科考船于1947~1948年(在此期間皮卡爾德正在進行深海探險)在全球以赤道為中心的周邊熱帶海域航行,并完成了比“流星號”更為詳細的考察研究。其主要的成就之一是用現代測繪、勘探技術完成了相關各海域的深度測繪、深海地形結構匯總等一系列科學研究,最終改正并彌補了“挑戰者號”早期研究的不足。
與此同時,科學家們也產生了巨大的疑問,為何在海洋中存在如此之長的山系?這對地理學有何重要意義?其他大洋的地貌又會如何?這一系列的問題只有通過更為深入的考察才能得以解答,但這需要新型深海科研設備和器材方能實現……
千里馬與伯樂
20世紀40年代末,國際形勢紛繁復雜,東西方意識形態的不同致使冷戰的序幕全面拉開。從屬于西方陣營的法蘭西,剛從納粹的鐵蹄下解放不久,急需恢復其國力,重塑歐洲一流“大國”的形象。
科學技術是彰顯強大綜合國力的最佳平臺,法國政府開始在各種領域尋找突破口。
皮卡爾德父子自從1948年“弗恩斯-2”深潛器海試受挫以后便進入長期研究停滯的狀態,這是由于比利時國家科研基金會不愿再承擔各種風險而中止了對皮卡爾德父子的資助。皮卡爾德父子因此一直停工,只能進行一些改進性研究。
皮卡爾德父子的“空窗期”,遇上了法國的求才若渴,使得新的科研合作成為可能。
1950年,同屬法語圈的法國政府和比利時國家科研基金會達成協議,由法國政府牽頭,科學機構、海軍共同參與的深海科研項目正式啟動。
這個項目特聘皮卡爾德作為科學顧問,全程參與新型深潛器的設計、制造工作。
新型深潛器沿用以前的命名方法,被命名為“弗恩斯-3”。這里要特別提到一個極具戰略眼光的偉人——日后人稱“海王”的雅克·庫思托。正是他極力向法國當局舉薦皮卡爾德,才促使這項合作成功開展。
合作伊始,雙方相處得比較融洽,但后來出現了一些矛盾,致使皮卡爾德中途退出科研項目,自立門戶去完成自己的夢想。皮卡爾德的離開對研究產生了一定的影響,但整個項目依然有序地進行著。
法國人的
作品問世
經過了不懈的努力,1953年夏,法國第一臺深海潛水器——“弗恩斯-3”終于研制成功。這種深潛器在構造上與“弗恩斯-2” 大致相同,皮卡爾德也將新的創意和使用經驗與法國同行進行分享,最終使新的深潛器有了多項重大改進。
“弗恩斯-3”的浮筒被制成了典型的船型潛艇外形,這樣做的最大好處是利于船只在水面上將深潛器曳航至下潛位置,同時可以有效避免海浪對浮筒的沖擊和破壞。
“弗恩斯-3”沿用了“弗恩斯-2”的球形載人工作艙,為了改進前一個深潛器的設計缺陷,新設計中安裝了一條從載人艙到浮筒上部的通道,這樣非常便于乘員出入深潛器。
此外,新設計為載人工作艙設計了固定托架,工作艙內的設備一應俱全。浮筒的結構也發生了較大的變化,分為上下雙層,上部為空氣艙,下潛后可以灌入海水,增加配重;下層為輕油艙,分為多個油箱隔艙,同樣使用航空汽油作為浮力源。
不僅如此,法國人還改進了皮卡爾德不太成熟的推進系統,改良了電動機和動力槳葉,使“弗恩斯-3”在深海也具備進一步水平運動的能力,深潛器將不會因為海流的波動而隨意漂流,雖然航速較慢,由電力驅動的“氣球”卻能像潛水艇一樣自由地航行。
創造新的
世界紀錄
從1953年8月6日第一次海試開始,“弗恩斯-3”的優異性能便逐漸發揮了出來。在海試開始后短短的兩周內,便輕松到達2100米的深度。
到了1954年初,法國人已經做好了各種準備,他們想讓“弗恩斯-3”下潛到極限設計深度——4000米左右,從而全面考驗深潛器的工作效能。
1954年2月15日,法國人將“弗恩斯-3”運至非洲最西端的達喀爾市外海的大西洋海域中。法國海軍派出訓練有素的駕駛員喬治·奧特和技術專家皮埃爾·韋爾姆這對強強組合來完成這次的挑戰。
上午約10時,深潛器已完成所有準備工作并開始下潛,下潛時逐漸向出入通道和空氣艙內灌入海水,增加配重。起初下潛速度較慢,每3秒約下潛1米。海洋淺層的光照比較充足,但潛得越深光線也相應減少,雖然世界各地海洋的透光度不同,但大約到了200米以下,海中的環境已近似黑夜,必須開啟照明燈,才能看清周圍的海域。不同深度海水的密度有時也會不同,下潛速度就會相應加快或減慢,不過這個問題可以通過控制配重來解決。
到了正午時分,他們已經下潛到了3000米。下潛過程中,經常能看見深潛器周邊有外形奇特且會發光的透明魚蝦環繞。約1小時后他們終于下潛到了海洋的底部,到達了4050米深的地方。海底很奇特,看上去十分柔軟,就像淺色的海綿蛋糕一樣,深海鮫魚慢慢游動,神秘而又安靜的海底景色讓他們流連忘返。這時他們周圍的壓力有多大?這就相當于在大拇指甲大小的面積上承受一輛小型面包車的重量。
他們在海底停留了近1個小時,當壓載物卸載完畢即啟航返回海面。整個科考過程歷時5個多小時,同時創造了新的世界紀錄。
日后人們從他們的記錄和敘述中可了解到,深海的吸引力的確無與倫比,人們想進一步了解深海的渴望更為迫切了。
這次科考使法國一躍成為世界上首屈一指的海洋科研強國。從20世紀50年代到60年代初,法國人用“弗恩斯-3”在世界各大洋里又多次進行了深海科考。不僅如此,法國還拉開了多國官方合作進行海洋科研的序幕。各種不同身份的人士紛紛登上了深潛器,體驗深海潛航帶來的妙不可言的感受。此外,這些科考還獲得了眾多新成果。
如今,“弗恩斯-3”深潛器被放置于法國土倫的海洋博物館露天展區,供游客參觀。
而中途退出的皮卡爾德父子會不會因為法國人堅持開展研究并取得巨大成功而覺得郁悶呢?
絕對沒有。因為更偉大甚至可以說是前無古人的挑戰和成就正在等著他們。