2020年9月19日,，由中國(guó)科協(xié)科普部,、中國(guó)科協(xié)青少年科技中心、中國(guó)科學(xué)技術(shù)館,、中國(guó)科普作家協(xié)會(huì),、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)科協(xié)共同指導(dǎo)的“全國(guó)科普日”特別直播活動(dòng)在中國(guó)科技館圓滿舉行。

在第二場(chǎng)“入?！眻?chǎng)，蛟龍?zhí)枬撍髟嚭絾T劉燁瑤,、通信博士張弛分別就“深潛”和“水下通信”做了精彩介紹,。來看一下吧！

以下文字根據(jù)直播內(nèi)容整理：

地球表面71%的面積都被海洋覆蓋著,，這也是為什么我們的地球從太空看來是一顆藍(lán)色星球,。然而，雖然人類的足跡已經(jīng)遍布地球上許多人跡罕至的角落,，我們探索過的海洋區(qū)域大概還不到10%,，而且這10%主要集中在大陸架附近，對(duì)于真正的深海,，人類探測(cè)的非常少,，那里是廣袤的未知。

我們知道,，世界上最深的地方是在馬里亞納海溝,，深度可以達(dá)到11034米。除此之外,，大洋深處還有很多海溝,，地球上的十大海溝深度都超過了九千米?！膀札?zhí)枴陛d人潛水器試航員劉燁瑤介紹說，目前國(guó)際上只有五個(gè)國(guó)家擁有這種大深度載人潛水器,，可以到達(dá)六千米以下的海底去進(jìn)行科學(xué)考查,。中國(guó)已經(jīng)有兩臺(tái)載人潛水器——“蛟龍?zhí)枴焙汀吧詈Ｓ率刻?hào)”，在太平洋,、印度洋進(jìn)行過上百次科學(xué)考查,。

那么,，載人潛水器有哪些奇特的發(fā)現(xiàn)？它們?cè)诤Ｑ笊钐幪綔y(cè)到了什么,？試航員搭載著潛水器在深海潛行是怎樣一番奇妙體驗(yàn)?zāi)兀?/p>

“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器。|圖片來自網(wǎng)絡(luò)

生活在空氣里的我們似乎習(xí)慣了將四面八方的景色盡收眼底,，但如果你嘗試過海邊浮潛,，或許會(huì)發(fā)現(xiàn)，在海洋中十幾米的深度就看不清楚了,。事實(shí)上,，由于海水對(duì)可見光的散射，當(dāng)我們?cè)诖笱笊钐幭聺摰倪^程中,，一旦到達(dá)大約二三百米的深度,，就會(huì)變得漆黑一片，由此一直到海底都是伸手不見五指的黑暗狀態(tài),。

在如此漆黑一片的深海中,，潛水器要如何航行呢？

通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)觀察者,、筆名“奧卡姆剃刀”的科普大V張馳介紹說,，在海洋中，電磁波衰減得很厲害,，但長(zhǎng)波仍然可以穿透到海下幾十米的深度,，潛艇利用的就是長(zhǎng)波通信。但是,，像“蛟龍?zhí)枴边@樣的深潛器動(dòng)輒下潛到幾千米,，這樣的深度即便長(zhǎng)波也無法穿透，只能借助聲波,，水聲通訊是深海中唯一的辦法,。

蛟龍?zhí)柕谋巢烤桶惭b有水聲傳感器，這是一種聲能傳感器,，能夠?qū)⑽淖?、圖像等信息經(jīng)由電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)在海水中傳播。另外,，蛟龍?zhí)柕母共恳舶惭b有聲吶,。運(yùn)載深潛器并為之提供支持保障的母船會(huì)將一個(gè)吊籃沉到水中，如果深潛器位于海洋中很深的地方,，背上的水聲傳感器負(fù)責(zé)跟吊籃通信,，如果深潛器高于吊籃，則通過腹部的聲吶通信。

依靠這些技術(shù),，潛水器就可以很好地進(jìn)行深海探測(cè),。“蛟龍?zhí)枴焙汀吧詈Ｓ率刻?hào)”在太平洋和印度洋中潛行,，進(jìn)行自然資源,、地質(zhì)生物學(xué)等各個(gè)方面的科學(xué)考察活動(dòng)，比如采集海水,、泥,、礦產(chǎn)樣本，還有在南海探索冷泉生態(tài)系統(tǒng),。冷泉是海底像噴泉一樣的泉口,，硫化氫、甲烷等氣體和海水滲漏出來,，附近的生物賴這些礦物質(zhì)為生,，而非依靠光合作用，從而會(huì)形成獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng),。

由于深海比陸地面積大得多,，而且人類至今仍然沒有開發(fā)過深海，所以深海中蘊(yùn)藏的能源可能比陸地上要多,。因此,，探索深海或許會(huì)對(duì)應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的能源危機(jī)有所幫助,。

不過劉燁瑤解釋說,，目前的潛水器還不具備大規(guī)模開采的技術(shù)能力，主要從事的仍然是探索工作,，希望為未來的技術(shù)需要打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),。此外，載人潛水器也為我們提供了一種探測(cè)海底的手段,，可以讓各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)家研究深海的奧秘,，甚至親自搭載潛水器一窺深海的奇特景觀。

“深海勇士號(hào)”載人潛水器,。|圖片來自網(wǎng)絡(luò)

除了作為“蛟龍?zhí)枴钡脑嚭絾T，劉燁瑤也是“深海勇士號(hào)”的主任設(shè)計(jì)師,，他曾搭載“深海勇士號(hào)”在南海下潛到三千多米深處,。他介紹說，在海里每下潛十米就會(huì)升高一個(gè)大氣壓,，三千米的深度就相當(dāng)于要承受三百個(gè)大氣壓,。

要下潛到如此深度，潛水器是否需要像氣球一樣從內(nèi)部加壓來抵抗外部的壓力？潛水器內(nèi)的試航員是否要像太空宇航員一樣,，穿著類似宇航服的東西來抵抗外部巨大的壓力呢？

劉燁瑤介紹說,，潛水器實(shí)際上主要依靠各種耐壓技術(shù),，比如利用鈦合金等特殊材料，并且進(jìn)行獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等,，來幫助潛水器球殼承受巨大的壓力,，在載人艙里營(yíng)造出常溫常壓的狀態(tài)，讓人們可以正常生活,。

而且潛水器里的生活也不像船上那樣顛簸,。海面上波濤洶涌時(shí)，船上的人會(huì)被顛來倒去,，辛苦異常,。但只要下潛到深處以后，海面上的波濤洶涌就與潛水器沒有多大關(guān)系了,，海底其實(shí)異常平靜,，海水流動(dòng)比較平緩，不會(huì)有劇烈的沖擊,。因此,，在載人艙中跟陸地上差別并不是很大，只是不再有白天黑夜之分,。而他們一次作業(yè)的時(shí)間一般都控制在大約10個(gè)小時(shí)以內(nèi),，會(huì)集中精力完成各項(xiàng)任務(wù)然后返回，所以并不會(huì)因?yàn)闀円瓜Ф艿教笥绊憽?/p>

除了探索中國(guó)的領(lǐng)海,，潛水器也可以深入到更廣闊的公海,。而且到目前為止，中國(guó)還沒有探索過萬米深度的馬里亞納海溝,。未來的深海探測(cè)仍然有著廣闊的前景,。