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人類不僅渴望飛上藍(lán)天，對海洋也有著強(qiáng)烈的好奇。為了探尋水下世界，人們創(chuàng)造過哪些奇特的裝備？ 電腦游戲里還原的古代潛水鐘。 木桶潛水服 1715年，英國一位發(fā)明家制造了一套潛水服，它是一個長長的密封木桶。桶的側(cè)面有玻璃窗、吊繩和交流用的信號繩，船只將木桶吊入水中，潛水員的雙手從有皮革密封的孔中伸出，摸索水下物體；拉動信號繩，潛水員就能把指令傳遞給船只。但水越深，水壓就會越大，使?jié)撍畣T暴露在外的雙手非常難受，因此潛水員最多只能下潛到約18米深的水中。 依靠這一發(fā)明，這位發(fā)明家打撈到了許多沉船寶藏，甚至還在一艘沉船周圍發(fā)現(xiàn)了超過3噸的白銀，變得非常富有。 潛水鐘 一艘船上掛著一個巨大的鐘，難道船上也需要敲鐘報時嗎？實際上，這個鐘是用來潛水的。一名船員抓住鐘的邊緣，隨著纜繩放下，重物拖著他和鐘緩緩沉入水下…… 把一個玻璃杯倒扣進(jìn)水中，空氣會被水和杯壁“關(guān)”在杯子里，不會輕易逸散。相傳早在公元前4世紀(jì)，人類就利用這一原理造出了潛水鐘，它由嚴(yán)絲合縫的木板或金屬組成。在水下，潛水者屏住呼吸，尋找海產(chǎn)或沉船寶物，然后再返回潛水鐘呼吸，這樣多次往復(fù)，潛水者能在十幾米深的水下待一個多小時。 章魚人入侵 這是根據(jù)著名畫家達(dá)·芬奇設(shè)計的潛水服圖樣制造的模型，須狀的軟管連接了一個迷你潛水鐘，潛水員看上去像一個章魚變種人。 圓圓大腦袋 這種銅質(zhì)頭盔你或許曾在電影中見過，它早在1819年就被發(fā)明出來，水面上的船只可以用氣泵將空氣通過軟管輸送給頭盔。一開始，它很容易進(jìn)水，潛水員只能小心翼翼地活動；十幾年后，頭盔才被成功改良，增加了閥門和包裹全身的帆布外套，防水效果大大提升。 這一套裝備徹底改變了潛水行業(yè)，成為了后來的標(biāo)準(zhǔn)潛水服，最深可以下潛一百多米。它的許多設(shè)計沿用至今，但已被更輕、更舒適的材料取代。 怪物盔甲 這套金屬潛水服跟歐洲中世紀(jì)的騎士盔甲十分相像，手肘、膝蓋等位置裝有可旋轉(zhuǎn)的接頭，頭盔上布滿了小觀察窗，看起來又酷又恐怖。然而，它重達(dá)380千克，接頭部分也并非完全防水，因此它沒有被推廣，而是被搬進(jìn)了博物館。 空氣也致命 我們每時每刻都需要呼吸空氣，但在潛水時，空氣也可能使人喪命。 打開一瓶可樂，會有氣體“嘶”地一聲從飲料瓶中快速釋放出來，這是通過加壓方式加入的二氧化碳。在水較深的高壓環(huán)境中，人的血液里會溶解更多的氧氣和氮氣；氧氣會被人體組織消耗，氮氣卻依舊存在。這時，如果快速上浮，壓力驟減，人體就會像被打開的可樂一樣，氮氣迅速從血液中析出，形成氣泡。這就是“減壓病”，可能使?jié)撍畣T血管破裂、失去知覺，嚴(yán)重時甚至?xí)c瘓或喪命。 因此，潛水深度超過40米時，潛水員只能緩慢上浮，讓身體適應(yīng)壓力的變化。 胖版“鋼鐵俠盔甲” 2006年，一名美國海軍潛水員身穿金屬潛水服，潛入610米深的水下。這種潛水服像一個發(fā)胖的鋼鐵俠盔甲，鋁合金的外殼能抵御較強(qiáng)的水壓，手臂末端裝有機(jī)械爪，背后裝有螺旋槳推進(jìn)器，潛水員可以用踏板控制前后左右移動。不僅如此，潛水服內(nèi)部還保持著正常的氣壓，潛水員可以快速上浮，而不會患上減壓病。 水肺 如今，潛水員背上總是背著個大罐子，它是“水肺”的一部分，其中裝有壓縮空氣，經(jīng)調(diào)節(jié)器降低氣壓后，才會被人吸進(jìn)肺中。從此，潛水者擺脫了空氣輸送管的束縛，在水下更加自由；穿上鴨掌般的腳蹼，他們能更靈活地游泳。 我們在呼吸時，不會完全吸收空氣中的氧氣，有相當(dāng)多的氧氣會隨著二氧化碳一起被呼出。于是，人們又發(fā)明了循環(huán)式水肺，潛水者呼出的氣體中，只有二氧化碳會被排放出去，其余氣體再次進(jìn)入氣罐，從而得到循環(huán)利用。經(jīng)過一定訓(xùn)練，普通人可以利用水肺潛到18米深。 要想潛更深，用深潛器
隨著水深繼續(xù)增加，水壓會大到難以想象的程度。在水深1500米的地方，一個普通泡沫杯會被壓縮至原來的一半大小；在水深4000米的地方，壓強(qiáng)之大就像是一只大象站在你的腳拇指上。現(xiàn)有的潛水服已經(jīng)不能給潛水員提供良好的保護(hù)，這時，就輪到深潛器登場了。它們不僅能潛得更深，搭載的科學(xué)儀器也更豐富，可以探索特定海域，發(fā)現(xiàn)海底火山、熱泉，還能采集海底樣品，發(fā)現(xiàn)新的物種。 潛水5000次 阿爾文號可以說是世界上最敬業(yè)的深潛器之一，它誕生于1964年，而且一直在更新?lián)Q代，迄今已進(jìn)行了5000多次潛水，最大下潛深度達(dá)到6500米。它內(nèi)部的鈦合金球狀艙可以容納3人，前方裝有2個機(jī)械手，6個推進(jìn)器能使它朝任意方向移動。
半個世紀(jì)以來，許多重要的海洋發(fā)現(xiàn)都離不開阿爾文號，它曾幫助地質(zhì)學(xué)家確定地殼如何形成，為美國空軍找到了丟失的氫彈，還參與了泰坦尼克號沉船的發(fā)掘。 海洋最深處 馬里亞納海溝的“挑戰(zhàn)者深淵”是地球上最深的地方，最低點將近11000米深，面對這樣一個冰冷、寂靜、黑暗的世界，任何人都會感到恐慌，一位電影導(dǎo)演卻單槍匹馬抵達(dá)了這里，他就是拍攝了《阿凡達(dá)》的詹姆斯·卡梅隆。
卡梅隆搭乘的深潛器是深海挑戰(zhàn)者號。不過，它并不是以科考為目的而制造的深潛器，配備的科學(xué)儀器比較少。 2020年11月，中國制造的奮斗者號也抵達(dá)了馬里亞納海溝最深處，成為世界上第4艘抵達(dá)海洋最深處的載人深潛器。 |
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