組合式自動潛艇開拓深海探險之路

易家康

人類現已涉足西太平洋縱深洋面下約7英里的瑪麗亞娜海溝。首次深海遠征發生在1960年，當時雅克·皮卡德駕駛美國海軍潛艇“特里斯特號”下潛到漆黑的海底。35年后又進行另一次故地深海探險，日本一艘耗資數百萬美元的遙控潛艇Kaiko號歷經數次嘗試，返抵那里。由于極端的深度和超常的水壓，科學家無法研究海洋低洼的深淵。一項創新嘗試不久有可能改變這種現狀。

伍茲霍爾海洋學研究所、約翰·霍普金斯大學和美國海軍研究機構的工程師一直在研制一種深海潛艇，其設計宗旨是用于最低深度海洋下從事耗資昂貴的多種常規科研工作。伍茲霍爾海洋學研究所安迪·鮑文闡述說，該裝置將是一種組合式遙控潛艇，集結一部全自動海下機器人的多種潛能和一艘由一根纖細光導纖維從海面上操縱的多功能潛艇為一體，同樣的這種技術用于制導魚雷。這臺重量僅一噸的機器及其支援設備將安置到一對標準海運集裝箱內。因此整個系統趨向足夠堅實、輕巧以及易于從標準海洋學艦船上投放作業，從而無需專門護衛艦監護。這些特征將使這架組合機器機動靈活而且耗費低廉，不僅足以深潛，還可以進行以往的考察和采樣工作。主管人員期望耗資550萬美元的這項工程4年后完成，目前該工程由美國國家科學基金會、海軍研究室和國家海洋與大氣管理局提供資助。

這種組合方法較之深海生物調查球形潛水器和遠程操縱技術之類的其它方法更具有優勢。載人潛艇體積和開支龐大，且無法保障內在人員安全。完全獨立的機器人必須具備特殊“智能”，才有可能進行研究活動——通常是那類耗資昂貴、有技術難度的任務。另一方面，用于海下自動潛艇與洋面艦船聯接的狹長纜繩強度太低，難以支持自身，更不必說再加上一艘探索廣褒海底地域的艦船了。

組合式遙控潛艇作為一種自動裝置操縱時，將利用聲納和其它傳感器，完成寬闊海域的多項勘察。技術人員將在自動潛艇上配置一個光纖筐和裝有外載推進器、另類漂浮裝置、電池組、電子機械臂和采樣設備的工具箱。利用絞盤和鋼纜把自動潛艇拖曳到波濤洶涌的洋流下，再從懸浮減壓重物下將它釋放出來。鐵錨再將自動潛艇拖拉到海底，下沉同時拉伸出光導纖維。一旦組合式遙控潛艇抵達海底，它將與鐵錨分離并且啟動從事作業活動，同時從船尾伸展出更多的纖細光纖。完成既定工作后，自動潛艇將切斷光纖聯絡，然后與減壓重物艙靠攏會合，準備就緒待海面艦船回收。

如果研制工作進展順利，屆時組合式遙控潛艇將讓科學家更好地認識沿著大陸邊緣出現深海下陷區的基本演化過程，那里經常發生地殼的地球化學循環。此外，它將使在極地冰蓋下探索未知海洋成為可能，還能迅速組裝、布設，研究任何新的海下突發自然現象。