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深??脊?,如何喚醒沉睡千年的瑰寶?

2025-03-28 00:00:00江氏小盜龍
課堂內外·初中版(科學少年) 2025年3期
關鍵詞:測繪

載人潛水器,敲開深海考古的大門

深邃遼闊的海洋底部隱藏著無數的沉船遺址,人類探索這些沉船的考古活動就是深??脊?。20世紀60年代開始,伴隨著載人潛水器的發展,深??脊呕顒邮紫仍诘刂泻U归_。與傳統考古相比,深海考古勘探地點都位于海平面以下上百米至上千米的地方,必須依靠各種高科技裝備,所以是最昂貴也最具科技感的考古活動。

21世紀,科技的快速進步使深??脊庞瓉泶蟀l展,在其設備清單上出現了一系列令人眼花繚亂的高科技裝備,比如水下遙控機器人,搭載著旁側聲吶、多波束聲吶、淺地層剖面儀、磁力儀、小型測深儀及必要的光學影像設備等,但最核心的依然是能夠進行深潛的載人潛水器。

2009年,由我國自主研制的“蛟龍”載人潛水器完成了3000米級的下潛,標志著中國在載人潛水器上實現零的突破。2017年,中國第二臺載人潛水器“深海勇士”完成驗收交付,第二年“深海考古聯合實驗室”成立,標志著中國深??脊胖链死_帷幕。

遭遇風浪,大明商船沉入海底

距今500多年前的大明正德年間,一艘滿載著瓷器的木質帆船從福建出發,一路向南前進,它的目的地是東南亞。如果順利的話,這一趟能賺不少錢,船上的人都充滿了希望。

當帆船離開海南島進入南海海域之后,原本清朗的天空突然烏云密布,超強臺風掀起滔天巨浪。在洶涌的波濤之中,帆船就像一片樹葉被隨意拉扯。盡管水手們拼盡全力,但是海水不斷沖上甲板,灌入底艙,最終導致了帆船的沉沒。

下沉的帆船遭遇了洋流,致使船體不斷搖晃,許多瓷器跟著撒落出來。經過了1500米的下墜,帆船重重地撞擊海底,瞬間產生的沖擊力將船上的瓷器濺出來,以環形散落在周圍。在船體之后,還有一條綿延300多米的瓷器散落帶,正是此前船下沉過程中撒落的。這些瓷器原本會去向東南亞千百個家庭的餐廳,現在只能靜靜地在海底沉睡。

勇士下潛,發現沉睡千年的商船

2022年10月,一艘外形萌胖、白綠相間的大型科考船來到三亞市以南88海里的南海西北陸坡上方,它就是“探索二號”?!疤剿鞫枴笔且凰逸d人潛水器支援保障母船,它要“照顧”的正是“深海勇士”。在這里,“深海勇士”進行了第499次下潛,在1500米的海底發現了一艘堆滿了瓷器和金屬器皿的沉船,其被定名為“南海西北陸坡一號沉船”。

在距離此處東北方15海里的位置,“深海勇士”進行了第500次下潛,竟然在1500米深處又發現了一艘古代沉船,被定名為“南海西北陸坡二號沉船”。根據后來取出的文物判斷,南海西北陸坡一號沉船沉沒于正德年間(1506-1521),而南海西北陸坡二號沉船年代更早,沉沒于弘治年間(1488-1505)。兩艘明代古船在海底沉睡了500多年后,終于等到了重見天日的一天!

南海西北陸坡一號、二號沉船是世界級的考古大發現,位列2023年度中國十大考古新發現。它們證明了南海是古代海上絲綢之路的重要通道,通過文物的差別更是能夠判斷南海西北陸坡一號沉船是載滿外銷瓷器等向南遠航,而南海西北陸坡二號沉船則帶著從東南亞購買的烏木等貨品返航,一來一回展示了明代海上貿易的繁榮之勢。

深海測繪,對齊文物顆粒度

抱著謹慎的態度,經過了半年多的準備,專家們才對兩艘沉船進行第一階段的考古調查。

考古調查的第一項工作,并不是將沉船和文物打撈上來,而是先要進行測繪,這也是深海考古與深海勘探的區別。國外所謂的深??碧焦就ǔJ且蕴诫U和尋寶為目的打撈沉船,往往忽視測繪,而測繪是對遺址遺跡原貌的科學記錄,也為之后的發掘、研究、展覽及保護提供最基礎的材料。

測繪可以分為:摸清兩艘沉船的分布范圍,包括核心區和散落區;對沉船進行多個角度、多個種類的影像記錄;對沉船的文物堆積區進行三維激光掃描和攝影拼接等。

可不要以為深海考古測繪就是下潛拍個照那么簡單,考古學家和操作員要鉆進“深海勇士”兩平方米的操作室內,進行長達10個小時的水下工作。在狹小的操作室中,三個人只能坐著,周圍的海底漆黑一片,就算是打開強光探照燈,能見度也只有10米,對心理也是一種考驗。

所有測繪中難度最大的是拍攝測繪圖,因為能見度的限制,每一張照片只能覆蓋5米的范圍,要把一艘沉船及周圍散落區都拍一遍,就得拍近萬張照片。為了得到沉船區域的完整圖像,所有的照片都得拼起來。想要在拼接時避免差錯和空白,就必須對齊顆粒度,所以“深海勇士”要以筆直的路線前進、轉彎、再前進、再轉彎。

水中與陸地上不同,即便是細微的水流也會導致“深海勇士”偏離航線,但是海底又沒有道路可以目視導航,怎么辦?用長基線定位系統,這個系統先要在沉船的周圍安放四個信標,“深海勇士”發出信號給信標,再由信標反饋回來,一來一回只需要幾秒鐘,“深海勇士”就能確定自己的航向、速度等信息,及時糾正和調整。

當“深海勇士”完成所有測繪拍攝后,照片會在載人潛水器支援保障母船上拼接起來,展現出沉船以及周圍散落區的全貌,為下一步提取文物提供參考。

文物提取,海底1500米“抓娃娃”

提取文物是南海西北陸坡一號、二號沉船第一階段考古調查的重要環節?!吧詈S率俊毕却畛四复?,來到預定的海域,并利用母船的設備吊放到海面上。接著,考古學家和操作員要操縱“深海勇士”去往沉船上方,用機械手將文物放到深潛器前端的采集籃中,就像是我們玩的抓娃娃游戲。為了避免對文物造成破壞,機械手臂外套上了一層柔軟的橡膠材料。而浸泡數百年的金屬器皿因腐蝕變得十分脆弱,可能一抓就碎,需要將器物和周邊淤泥整體切割,放入小型沉箱中,打撈出水。

文物提取過程中最難的不是提取本身,而是強調不改變沉船及周圍的原貌,簡單說就是“深海勇士”既不能落在海底,也不能速度太快攪動海底的泥沙,這對于操作員來說絕對是一項挑戰。

而且,文物的提取不是看到什么拿什么,由于沉船上及周圍散落區的文物太多,僅僅一號沉船就高達10萬件,只能選出少量樣品。在提取工作開始前,考古學家就在測繪的基礎上對文物進行了仔細的篩選,選擇既有代表性又容易提取的文物進行了標記。所以文物提取并不是隨機的,而是有備而來。

在南海西北陸坡一號沉船的文物提取中,還有一個小驚喜?!吧詈S率俊痹谔崛∫粋€青釉瓷罐的時候遇到了困難,由于位置特殊,強行移動可能會破壞遺跡的面貌。正在此時,“深海勇士”上的考古學家注意到青釉瓷罐旁邊有一只琺華器瓷罐,這種類型的瓷器在考古發掘中非常少見,更是沒在沉船中見到過,所以果斷進行提取。

經過41次下潛,“深海勇士”共從兩艘沉船上提取了瓷器、陶器、原木等928件(套)。出水的文物,將被送往指定的地方清理和維護。

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