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向深海進軍

2016-06-09 03:35
發明與創新 2016年14期
關鍵詞:大氣壓潛水器蛟龍

地球表面的七成被海洋覆蓋,然而人類到達深海10000米的沒幾個。有科學家稱,人類對海底的了解甚至還沒有對月球的了解多。深海世界究竟什么樣?都有什么生物?深水潛水器如何潛入海底?這些問題有待好奇的你一一發現。

壓力山大

去深海碰到的第一個問題就是要承受海水的巨大壓力——海水深度每增加10米,壓力就會增加一個大氣壓。例如在1000米深的海水中,壓力約為100個大氣壓,這種環境下,一般的木塊會被壓縮成原來體積的一半。如果到達10000米深處的海底,壓力能達到1000個大氣壓,大概是用指甲蓋頂起一輛小轎車所要承受的壓力。

深海中不可避免的壓力為相關科研工作帶來了現實壓力。在這種環境中開展研究,要求儀器設備耐高壓、耐低溫,傳感器精度高。此外,水下通訊也是一大難題。陸地通信主要靠電磁波,速度可以達到光速,但這一利器在水中卻無用武之地——電磁波在海水中只能深入幾米。

深海寶藏

深海中的寶藏都有啥?

1.儲量巨大的錳結核礦

錳結核礦是分布在4000米以下的大洋海底的礦物質,含有鈷、鎳、銅等70多種元素,據科學家估算,全世界海底錳結核礦的總儲量有3萬億噸,以現在的人類需求,足夠全世界開采上萬年。

2.海底石油和天然氣

現已探明的海底石油儲量約為1400億噸,占全世界可開采石油總量的45%。海底天然氣則占世界儲量的一半左右。

3.可燃冰

海底的寶藏還有天然氣水合物,它是由甲醛氣體分子和水分子在低溫高壓的環境中結合而成,又被叫作“可燃冰”,是人類的未來能源之一。

抗壓高手

海洋從表面到200米深的水層叫上層,比較透亮。200米到1000米是中層,在這里陽光不能全部透過海水,光線十分微弱。1000米以下就幾乎看不到一點陽光了,一片漆黑,而且溫度較低。這樣惡劣的環境中有沒有生物呢?下圖中的食人魔魚就是比較典型的一種深海生物。

有趣的是,深海中絕大部分魚類都長相丑陋,原因之一是,為適應惡劣的環境,深海中一些魚類的生理機能已經發生了很大的變化。在巨大的壓力下,魚的骨骼變得非常薄,而且容易彎曲,肌肉組織也變得特別柔韌。更薄的魚皮組織使魚體內的其他組織充滿水分,能保持身體內外壓力的平衡。

深海潛水器

說起深海潛水器,不得不提我國自主研制的、能突破7000米深度深海潛水的“蛟龍”號?!膀札垺碧柹顫撚涗浭?012年7月在馬里亞納海溝實驗海區創造的7062米,這是中國載人深潛新紀錄,也是世界同類型潛水器的最大下潛深度。

“蛟龍”號在3個方面擁有國際領先技術:一是穩定的貼近海底自動巡航能力和精確的懸停定位能力,這使“蛟龍”號能夠在地形復雜的海底搜索目標;二是高速數字化水聲通信,可向母船傳輸文字、語言、圖像;三是完全由我國自主研制的充油銀鋅蓄電池。

未來,中國將建成可潛入2500米海底的、最多可提供50個科研人員在水下駐扎兩個月的深??臻g站,長度在22米左右,高度在8米上下,可與深海潛水器對接,運送人員和物資。這種深海潛水器可以長時間、全天候地進行研究和作業,對深海研究及資源開采將起到巨大作用。

在更遙遠的未來,也許人類可以開始建造海底城市、海底工廠,在水下生活不再是遙遠的夢。(據科普中國)

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