給海底拍照

天亮

漆黑一片的海洋深處是什么樣子？

早在1856年，英國的一位工程師用鐵、木頭、強(qiáng)力膠和玻璃窗為普通相機(jī)制作了一臺防水箱。他將相機(jī)放進(jìn)去，沉入水底，拍攝到一張水下橋墩的照片。這是人類第一次進(jìn)行水下拍照，雖因灌水而失敗，卻是科技發(fā)展史上的一個濫觴。從此以后，如何去探究深海的奧秘，便拉開了序幕。

2020年11月10日，中國首艘萬米級載人潛水器“奮斗者”號成功在目前人類已知的海洋最深處——西太平洋馬里亞納海溝坐底科考。這里水壓高、溫度低、含氧量低、完全黑暗，科考難度大，被稱為“挑戰(zhàn)者深淵”。“奮斗者”號刷新了它在10月27日于此地創(chuàng)造的10058米中國載人深潛紀(jì)錄，坐底深度10909米。

那么，在深達(dá)萬米海底的巨大水壓下，“奮斗者”號是如何保證“滴水不漏”，確保艙內(nèi)相機(jī)正常工作的呢？

“奮斗者”號的鈦合金艙球殼直徑長達(dá)2米，是目前世界上最大的艙球殼，采用整體沖壓加電子束焊接的技術(shù)自主制造。鈦合金艙體和艙尾透明窗口組成的耐壓干艙，在它們的接縫處裝有一個“O”形圈。當(dāng)“奮斗者”號在下潛時，外部的海水會將這些橡膠圈擠壓進(jìn)接縫處，形成一個滴水不漏的密封艙體，這標(biāo)志著我國鈦合金材料技術(shù)和焊接加工技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

即使做到這一點，還沒有完全解決問題。因為研究人員在對耐壓艙進(jìn)行研究測試時，發(fā)現(xiàn)艙內(nèi)玻璃窗要頂不住了。當(dāng)壓力罐內(nèi)壓力達(dá)到100兆帕?xí)r，耐壓艙前的玻璃窗會突然破裂，這種高硼硅玻璃的硬度根本無法承受住萬米水壓。

經(jīng)過反復(fù)測試，研究人員發(fā)現(xiàn)藍(lán)寶石玻璃是潛水器玻璃窗的最佳選擇。自然界中的藍(lán)寶石硬度僅次于鉆石，但由于

含有鈦、鐵等雜質(zhì)，會呈現(xiàn)出各種顏色，并不適合透光。而藍(lán)寶石玻璃是人工制造的藍(lán)寶石，純度極高，無色透明，耐壓性也非常強(qiáng)。于是，一款適合萬米深海探測的藍(lán)寶石玻璃窗誕生了。

可是，在漆黑一片的海底，“奮斗者”號怎樣才能做到不迷路呢？首先，“奮斗者”號會利用水聲通信技術(shù)，通俗來說，它會通過向水面發(fā)送聲波來向母船“喊話”收發(fā)信息。“奮斗者”號能夠在深海之下和母船進(jìn)行清晰通話，指導(dǎo)智能相機(jī)進(jìn)行拍照、錄像。其次，一套“慣性導(dǎo)航裝置”可以實時研判“奮斗者”號的行動軌跡，讓它能清楚地感應(yīng)自身的位置、速度、姿態(tài)和方向，即便只有一枚硬幣厚度的偏移，也可以被檢測到。

錦上添花的是，“奮斗者”號還攜帶了一套燈光系統(tǒng)。通常在水下200米以下，太陽光的照度不足水面照度的0.01%，1000米以下的深海更是一片漆黑，想要看清海底的種種情況必須打光。這套燈光系統(tǒng)的每一臺照明燈都有獨立的編號和控制系統(tǒng)，可以滿足不同的水下照明條件和照明需求。

解決了玻璃窗和燈光系統(tǒng)，“奮斗者”號艙內(nèi)的相機(jī)便能自如地拍下海洋最深處的情景，甚至通過無線電系統(tǒng)實現(xiàn)了實況直播——原來海底并非一片平坦，而是有火山、河流，甚至瀑布的。海底還有花園、噴泉，也能下起“海雪”，自然景觀比起陸地毫不遜色。

“奮斗者”號是中國掌握核心技術(shù)、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的載人潛水器，它正載著中國人民的殷切期盼，劈波斬浪，奮勇前進(jìn)，于黑暗的深海中尋找屬于我們自己的光明前程。