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探秘世界上最后的深海實驗室

2020-08-02 11:02
新傳奇 2020年21期
關鍵詞:深海宇航員實驗室

如果世界末日來了,我們應該往哪去?現在有一個地方——深海實驗室。這個處于海底18米的實驗室,不僅能讓人們體驗真實的海洋生活,也正成為宇航員的絕佳模擬地。未來,它或將成為每個人“逃離”地球前的訓練場。

如果世界末日來了,人類站在荒廢的土地上,倉皇奔往未來的逃生門,我們應該往哪去?有人說,是太空。有人說,是海洋。

現在有一個地方,正把兩者結合起來——“寶瓶礁石基地”深海實驗室。這個處于海底18米的實驗室,不僅讓人們體驗著真實的海洋生活,也正成為人類太空飛行的絕佳模擬地。未來,它甚至會成為每個人“逃離”地球前的訓練場。

地球上最后一個深海實驗室

為了挖掘海洋空間的潛力,1957年以來,人類已經建立過65個水下實驗室。但因維系成本太高,大多都蕭條關閉。

現在,只有“寶瓶礁石基地”還堅持著,成了世界上最后一個正在運行的深海實驗室。這個實驗室1986年建成,位于佛羅里達礁島國家海洋保護區。起先由美國國家海洋和大氣管理局擁有,后來幾度轉手,現由佛羅里達國際大學管理。

“寶瓶礁石基地”包含了一個1400立方英尺的棲息地和實驗室,四處都配備著攝像頭和傳感器,記錄實驗室內外的行動和危險。在它的U形任務控制臺里,裝有5個監視器,它們就像是實驗室的“眼睛”和“耳朵”。這個控制臺能聯系、協調6至10人的船員,操作、維護外部系統,并給基地提供動力支持。

在深海完全隔離的24小時后,人體內就會充滿氮氣。所以當人們執行完海底任務,想要去到海面時,實驗室就變成了一個巨大的減壓室。人們在里面可以吸氧,并且在艙室內緩慢降壓17小時,避免受到減壓?。ㄈ藗儩撍畷r的一個死敵,在幾十米的水下,人們如果不溶解體內的惰性氣體,它們就會在關節和身體組織中形成氣泡,甚至危及生命)的困擾。

實驗室上方還有一個罐子般的大型容器,它能承受超正常壓力2.5 倍的氣壓,將食物、電腦和其他設備送到實驗室中。

海面上,還有一個直徑33 英尺的浮筒,它能通過電纜、軟管、繩子,為實驗室提供空氣、電力、高速互聯網和電話服務。

實驗室內,臥室里有6個床位,浴室里有淋浴器、水池,廚房里有微波爐、電冰箱,工作室里有電腦和潛水裝置。住在里面,就跟住在一個具有高科技感的房間差不多,這也為人們未來在海洋生活做出了領先的嘗試和探索。

此前,這個實驗室主要用于海洋環境研究,保護海洋生態系統,同時,也訓練專業潛水員,完善海軍潛水技術。2001 年開始,它就成為了美國國家航空航天局(NASA)極端環境任務行動計劃的所在地。

如何在海底做一個“太空訓練生”

可以說,當你進入這個實驗室,就會如同置身外太空了。

十幾年來,NASA 每年都會派數名宇航員、工程師、科學家進入這個實驗室,并讓他們在里面生活和工作。

宇航員們要在此接受模擬月球和太空環境的訓練,為人類未來登陸其他行星作準備。因為水下環境提供了和太空類似的物理約束條件:缺氧、重力失衡、突發危險狀況……一般他們會在里面呆三周左右。

海洋和太空一樣,他們必須得在限定的條件下、緊湊的時間內,完成大量密集的挑戰性工作。他們要隨時拿起相機拍照和錄像,要環顧四周看看有沒有同伴需要幫助,并和他們進行簡潔而高效的溝通,還要把數據快速發送到地面,并應對實驗室可能出現的設備故障、冷卻系統極易出現的毛病。

2004年,宇航員科爾曼等人在海底實驗室度過了11天。他們要完成的挑戰是:在遠離醫院或醫生的太空環境,宇航員要如何處理一次遠距離危險醫療事故。

他們在實驗室內對模擬患者做了一次遠程機器人外科手術。醫生遠程指導科爾曼進行膽囊手術和闌尾切除術的開刀。而團隊的另一位成員則通過虛擬控制技術,來操控機器人并即時診斷。

2006年,宇航員科普拉在這個海底實驗室呆了7天,測試了零重力下工作的太空套裝,這個套裝計劃用來在月球上行走和工作。最終反饋了太空服在極端環境下的工程數據,包括它的移動性、靈巧性、導航性、視覺效果等?!斑@是人類太空飛行的絕佳模擬?!笨破绽f。后來,他于2009年和2015年順利抵達了國際空間站。

近年來,“寶瓶礁石基地”已經解決了未來我們探索太空要面臨的諸多挑戰,從科學技術,到心理健康層面。

海洋讓我們越來越接近太空

無論從環境相似度、實驗成本、測試難度、便捷度來講,海洋都是人類在去往太空前的絕佳“訓練場”。盡管海洋里的訓練并非真正的太空探索,但是,它也讓人們離太空生活更近了一步。

NASA已經在海底進行過大量的模擬太空測試。他們利用最先進的水下導航技術和工具,在海底開拓復雜的任務,這些工具被精心編排,用來模仿火星的探測軌跡;在海底試驗新的通信技術和時間軸統計法,發現這些技術在人類接近太空中的小行星時,將會非常有用;在海底讓人們進行日常對話和活動,以清晰挖掘內部和外部空間探索的緊密相似之處;在實驗室中參與珊瑚修復項目,保護海洋生態系統的同時,也收集了用于海洋生物學和地質學研究的樣本,這些成果同樣可以用于其他星球的樣本研究。

自1993年以來,這個深海實驗室已經執行了117次任務,近100名宇航員參與了訓練。在海洋中的測試,開始從宇航員的專業探索,慢慢延伸到與長期太空旅行有關的一系列研究。

盡管實驗室也經歷了多次颶風、潛水員死亡、水下發電機起火,甚至面臨資金不足的倒閉風波,但它依然堅持了下來。

最近,人們也在探索新的收入來源,包括將其開放給大型海洋教育團體,建立自己的深海實驗室學院,將實驗室中的科研轉化為國家認可的課程,讓更多教師、學生、普通人都能實地考察和學習等。

越來越多公眾的參與、學科之間跨界的合作、海洋與太空之間剝絲抽繭的探索,都將更大地激發未來先鋒技術的發展。

科爾曼說道:“有人認為我們的太空生活只與太空有關,但實際上,它們全都與地球有關?!比绻厍蛴幸惶煜?,從那一天往回看——深海實驗室這些最接近未來的起點,大概就是我們最終的墓志銘。

(中國新聞網2020.5.10 吳志奇/文)

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