http://www.whhswh.com 2009-06-04 09:38 來(lái)源:科技網(wǎng)
據(jù)美國(guó)《探索》雜志報(bào)道,當(dāng)勇氣號(hào)和機(jī)遇號(hào)火星車在火星上跋涉探索,贏得人們關(guān)注和喝彩時(shí),在地球上最難以到達(dá)的海洋最深處卻有機(jī)器人在進(jìn)行探秘。美國(guó)時(shí)間5月31日,美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所研制的“海神”號(hào)機(jī)器人潛艇成功下潛6.8英里(約11000米),探秘世界上最深的馬里亞納海溝。
首個(gè)探秘最深海底的機(jī)器人
“海神”號(hào)機(jī)器人潛艇一路下潛,成功抵達(dá)馬里亞納海溝最深處——11000米深的“挑戰(zhàn)者深淵”。這是1998年以來(lái),第一個(gè)抵達(dá)“挑戰(zhàn)者深淵”的探索裝置?!昂I瘛碧?hào)也是有史以來(lái)抵達(dá)海洋最深處的第一個(gè)自動(dòng)工具。之前只有兩種由人操作的工具拜訪過(guò)這個(gè)地方。
馬里亞納海溝位于太平洋中西部馬里亞納群島東側(cè),海溝的形成據(jù)估計(jì)已有6000萬(wàn)年, 全長(zhǎng)2550千米,為弧形,平均寬70千米,大部分水深在8000米以上。這條海溝以近乎壁立的陡崖,深深的切入大海的底部。馬里亞納海溝最深處“挑戰(zhàn)者深淵”深達(dá)11000米,是地球上最深的地方,比珠穆朗瑪峰的高度還要深2000米。該深度的壓力是地球表面的1100倍。
1960年1月,科學(xué)家雅克·皮卡和唐·沃爾什乘坐“的里雅斯特”號(hào)深海潛水器,首次對(duì)成功地下潛至馬里亞納海溝最深處進(jìn)行科學(xué)考察。在9小時(shí)的任務(wù)中,兩人只在洋底停留20分鐘,并測(cè)量出下潛的深度為10916米。令人驚奇的是,在這樣的海底,科學(xué)家們竟看到有一條魚和一只小紅蝦在游動(dòng)!
35年后,日本的遙控潛艇“海溝”號(hào)出現(xiàn)在“挑戰(zhàn)者深淵”,并創(chuàng)下10911米的無(wú)人探測(cè)的深度記錄。它也再次發(fā)現(xiàn)了沉積巖心,拍到了許多生物照片,包括海參、蠕蟲和蝦。與“海神”不同的是,“海溝”必須依靠一根與水上船只相連的纜繩才能獲得動(dòng)力和得以控制。2003年,因與水面船只相連的纜突然斷裂,日本的“海溝”號(hào)潛艇在一次潛水中神秘失蹤。
“海神”號(hào)抗壓、功能強(qiáng)大
為了這次海洋最深處的探索活動(dòng),美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所專門設(shè)計(jì)研制了功能強(qiáng)大的“海神”號(hào)機(jī)器人。“海神”號(hào)能夠遠(yuǎn)程控制,因此它比任何其他探索工具都下潛的更深,同時(shí)還能進(jìn)行拍照、采集海底樣本??蒲腥藛T在海面船上通過(guò)纖維光纖光纜對(duì)“海神”號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,“海神”號(hào)在海底探索時(shí)的實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)通過(guò)這根纖維光纖光纜傳輸。這種光纖光纜直徑只有一根人的頭發(fā)粗,由玻璃纖維制成。由于這種纖維光纖光纜很容易折斷,其外部包覆了塑料保護(hù)膜。“海神”號(hào)攜帶了40000米長(zhǎng)的纖維光纖光纜,下潛時(shí)就會(huì)像滾軸上的線一樣慢慢釋放?!昂I瘛碧?hào)不僅能夠在科研人員遠(yuǎn)程控制模式下工作,而且能夠以自泳式自動(dòng)模式工作。
由于在“挑戰(zhàn)者深淵”的壓力是地球表面的1000倍,因此“海神”號(hào)必須非常堅(jiān)固抗壓,因此設(shè)計(jì)人員用新的輕量級(jí)材料取代傳統(tǒng)的建造潛艇的材料,如鈦和玻璃。設(shè)計(jì)人員介紹說(shuō)“海神”號(hào)應(yīng)用了特制的陶瓷材料,不僅重量輕而且比較薄,能承受巨大壓力。考慮到海底的巨大壓力,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)“海神”號(hào)時(shí)還摒棄了帶纜潛艇的傳統(tǒng)系鏈。傳統(tǒng)系鏈一般有鋼套筒、用于導(dǎo)電的銅和用來(lái)收集數(shù)據(jù)的光導(dǎo)纖維組成。但是設(shè)計(jì)人員表示,再堅(jiān)固的傳統(tǒng)系鏈也無(wú)法抵抗海底的超強(qiáng)壓力,因?yàn)槲覀儫o(wú)法建造能下降到11000米深處不斷裂而且還足夠靈活、足夠強(qiáng)韌的纜。因此“海神”號(hào)沒有傳統(tǒng)的系鏈,只通過(guò)細(xì)細(xì)的纖維光纖光纜同控制人員通信聯(lián)絡(luò)。
“海神”能執(zhí)行預(yù)定的任務(wù),繪制海底地圖。它還能通過(guò)使用化學(xué)傳感器、聲納和數(shù)字?jǐn)z影找到特別重要的區(qū)域。目前,科研人員只發(fā)布了一張“海神”號(hào)在世界最深海底工作的照片。照片顯示“海神”號(hào)正在用機(jī)械臂挖掘海底沉積物。