2020年11月19日,中国又出大事了,中国载人深潜再创新记录,奋斗者号潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,深度达10909米,这是人类历史上离地心最近的一次,整个人类海洋探索史上,只有8个人到过此处,其中有3个是中国人。
奋斗者号
人类在这里活动的总时长仅有13个小时,而中国占了 6个小时,顿时,屏幕前的你是不是有种自豪的感觉,奋斗者号在马里亚纳的深潜坐底,不仅代表人类探索史的更新,还具有无比的科研意义,可能关乎到我们每一个人,为什么这样说呢,接下来就给大家讲讲,万米以下的海沟如何改变我们的生活。
马里亚纳海沟
大部分人都在心中默认一个概念,地球已被探索完了吗,这大错特错,事实上,人类进入万米深海的次数,比登月的次数还要少。在深潜之前,科学们认为海底应该是一片死寂,因为没有任何生命体能在这种黑暗、低温、高压的环境中生存,但事实是,在深潜中人类已经陆续发现了392种生命,这些生命刷新了人类的生物学目录。海洋探索一直是人类文明的助推力,除了石油、矿藏这些资源之外,海洋生物同样起了巨大作用:海豚的回声定位器官原理让人类发明了潜水艇;水母、墨鱼的反冲原理让人类发明了火箭;鲸鱼的完美流线体启发了轮船的外形创造;蓝藻的不完全光合器原理,让人类发明了仿生光解水;黏在船底的贝类为现代黏合胶提供了范本。这些真实事例充分体现了我们对地球的未知性,就和那个笑话“人们连自己邻居都不认识,却对有没有外星人极为关心”一样,人类还未了解地球的全部,就已经登上了另一个星球。
马里亚纳海沟深处
你也许会觉得去海底没什么作用,只不过是去那看了一眼,NO,NO,NO,以往的深潜中,深潜器的确只能算是去看了一眼,甚至里雅斯特号都没看上一眼,因为它没有玻璃。但这次中国的奋斗者号不仅坐底了,还在沟底待了整整6个小时,这6个小时里采样、测绘、收集数据,一样没落下,还散了个步,顺手把之前投放的取样器收了回来。
这些数据和样本全世界独一份,所有学者作研究都得给中科院申请。但在给大家解读这些数据和样本能干嘛之前,还要给大家说说深潜器坐底的另一个作用,一种精神象征。就像冷战时期,苏联登上月球后那句著名的“我们去天上看过了,那里没有上帝”一样,我们今天也可以说“我们去海底看过了,那里没有克苏鲁”。那深海探索,究竟有哪些科研意义呢?
奋斗者号下潜10909米
板块运动马里亚纳海沟的形成是源于板块运动,这个深渊峡谷里的岩壁不同于我们印象中的纹丝不动,而是在不断地挤压与冲击。太平洋板块、菲律宾板块、北美板块以及澳大利亚板块就是在这个海沟里不断碰撞挤压,并在这上亿年的交手中决定了地球的形态。而我们坐底的海沟最深处,就是板块运动碰撞的交集处,不同于以往的推测和理论,在这里坐底我们可以亲眼看到板块碰撞的样貌,同时采取的岩石样本包含了上亿年的碰撞数据。这些东西对人类地质地貌学甚至人类学,都有着重大的参考意义。
生命起源就像小时候我们老是问妈妈我们是哪里来的一样,人类也需要问地球妈妈人类是哪里来的,但不同的是地球妈妈不会说话。民间说“父母在,人间尚有来处,父母去,人间只剩归途”,我们明白了自己是哪里来的,但放大到整个人类来看,人类都还在寻找来处这条路上孤独徘徊。生命起源问题一直有无数科学家们想要搞懂,但很遗憾,至今还没有定论,科学家们一直都倾向于“海底热液喷口”理论,就是说在地球初生的时代,整个世界99%都被海洋覆盖,那时候地心运动还未平稳,海底火山在不断地喷发与释放中加热了海水,那时候的地球就像一锅汤一样,在火山热液的不断喷发与运动中,出现了地球上第一个有机物,这个有机物不断分裂、进化,又形成了有机大分子,这个有机大分子就是生命起源。
这个理论听起来很合理,但可惜没有证据支撑。这次奋斗者号坐底,收集的数据中就包含了海山热液喷口的数据,和海底沉积物样本,这些数据和样本很可能会为我们带来意想不到的发现,或许它会告诉我们,人类是外星人或者克苏鲁后代。真实结论如何,还得看科学家们。
洋流探索洋流就像地球的工程师一样,它分配海洋能量, 而海洋能量能够塑造地球的一切文明与形态,海洋里的一切活动、一切生物都与洋流有关。洋流决定了它们怎样流动,是暖流还是寒流,还决定了海洋生物怎样生存、如何进化,除此之外洋流还塑造了南北极的存在,而南北极的存在又决定了地球气候,我们现在生存的环境,同样有着洋流的影响,可以说,研究洋流就等于研究地球的能量分配规则。还记得葛优在电影里的豪言壮语,“把喜马拉雅山炸开一道口,西藏变成鱼米之乡”,或许在未来某一天我们还可以说,“把马里亚纳海沟炸开一道口,南北极就能不再融化”。
葛优主演电影
奋斗者号是我国完全自主研发的深潜器,从上世界六十年代开始,海洋深潜被提出并实践,深潜从最开始的几十米,到后来的六千米,美、法、日、俄四个国家,花了近50年时间才完成,这50年里中国一直缺席。2000年1月,时任科技部部长的徐冠华主持研讨会,摆在他面前的争论仍然和八年前一样,长达五个月的论证与博弈之后,徐冠华终于拍板了,“深潜器应该即刻上马”。深潜项目一开始就遇到了极大的阻力,资金短缺和技术空白,深潜器不仅是勇敢者的游戏,还是有钱人的游戏。
中国载人深潜事业发展历程
深潜器的技术难度决定了它的成本,其中最大的技术难度就在于水压,深潜器的外壳材料需要极强的抗压能力,同时还要有比航天级更高的焊接工艺。在海底的深潜器就像人手握住的鸡蛋一样,必须把压力平均到每一平方厘米上,哪怕是焊接中的一点气泡,或者一颗螺丝的外表不平,都会直接引发“应力集中效应”,就像摩天大楼不能用砖块搭建,是因为最下面的一块砖,会承受上面所有砖的重量一样,水压也如此,你每下潜一百米,就相当于头顶一百米的水都压在了自己身上,奋斗者号下潜的一万米深处,水压高达每平方米1万吨。这样可能不太直观,我们换算一下,水下一万米的水压是每平方米一万吨,相当于你的每平方厘米皮肤上,都有二十个100斤重的女生穿着高跟鞋跳舞,由此你便可以想象水压的恐怖之处。
奋斗者号
虽然面对资金和技术的困难,但项目还是在科研人员的推动下缓慢前行。没有技术就自己研发,没有资金就寻求支持,最终在2008年完成了器体,这是中国的第一代深潜器,它被命名为“蛟龙”。因为资金问题一直到2009年才完成1000米海试,此时深潜项目已经立项近十年了,2009年的两会上,蛟龙的总工程师颜开对媒体说,载人深潜器由于资金问题不得不推迟海试,各种缘由充满了心酸。2012年6月,蛟龙号终于完成了它的终极使命,在马里亚纳海沟下潜至7062米,在那个被预言为世界末日的2012,我们踏足了深海。四年后的2016年,蛟龙号的研发团队获得了充足的资金支持,开始朝着更深的海前进,奋斗者号随机诞生。
奋斗者号
中国的深潜历程无比艰险,当我们起步时另外几个国家早已入水,但就像航天和军工的历程一样,我们最终完成了弯道超车。一百年前我们错过了大海,一百年后的今天我们没有错过深海和太空。深潜就像登月一样,你很难说它直观地给了我们什么好处,但你不能否认,神州号曾是我们的骄傲,给了我们无尽的探索动力。在有些时候,这种精神支柱一般的力量比任何科学研究都伟大,它代表着人类的勇气和对未知的探索精神。