向深海进军—深海空间站(下)
1960年1月23日,皮卡尔和助手沃尔什乘坐“曲斯特”号深潜器挑战世界上最深的地点太平洋马利亚纳海沟,经过4小时43分钟的下潜成功到达10919米的深度,征服了地球上最深海沟,创造了人类进入深海大洋的辉煌。
然而,这种潜水器也有缺点——操作程序非常复杂。在使用前需要花费15-20小时灌注汽油,回收后还需花费同样的时间排干汽油,冲入氮气,使箱内有一定的压力,防止油气燃烧。同时,由于汽油比海水更容易压缩,所以在下潜过程中会不断损失一部分浮力。这就要求操作人员不时地抛弃一些铁丸补偿这部分浮力的损失。在上浮时,又要放掉一些汽油以控制上浮速度。因此,这类潜水器已经很少建造。
为此,人类将视线转向了自由自航式潜水器。这种潜水器自带能源,在水面和水下有多个自由度的机动能力。从20世纪50年代末到60年代中期自由自航式潜水器得到迅猛发展,这其中的典型正是上述的主角“阿尔文”号。“阿尔文”号最深下潜深度可达3658米,为了能够经受深海处的巨大压力“阿尔文”号采用昂贵的钛合金建造。在正常情况下“阿尔文”号能在水下停留9小时。
“阿尔文”号服役后在海洋学研究领域做了许多极具价值的工作。比如,1977年,研究人员在加拉帕戈斯群岛海岸线附近的大西洋中发现了热液孔。自那时起,它在大西洋和太平洋中已发现24多处有热流涌出的地点。从“阿尔文”号的经历可以看出,自由自航式潜水器的兴起,加快了人类了解海洋、开发海洋的步伐。特别是在能源日益贫乏的新世纪,也促使各国将目光投向了资源丰富的深海。

目前世界深水区已探明石油储量达70亿吨油当量,未发现的潜在资源量大约有150亿吨油当量,而深海的锰结核储量大约为30万亿吨。索取海洋资源已经成为21世纪人类最重要的使命之一。
针对深海油气资源、矿产资源、天然气水合物资源的开采,需要适合深海条件的特殊手段,甚至需要提供人类在这种条件下的生产和生活环境。为此,建设深海空间站已提上各个海洋国家的议事日程。
深海空间站需要承受海底的超高压环境,从某种意义上比太空空间站的设计和建造更为复杂和困难,它由许多潜水器组成,可以说是潜水器群。深海空间站的每个潜水器称之为空间站的模块。这些模块如同形状各不相同的积木,都有自己特定的功能,每个模块就是一个潜水器,组合这些模块就能组成一个大的系统。深海空间站实际上就是一个由许多功能各异的潜水器有机结合的深海潜水器结构群。它的主要模块包括人员居住舱、仪器舱、返回舱、动力舱、对接舱等,还有生命支持系统。因为深海空间站设有专门的动力系统以及载人居住舱,它借助于对接系统实现与深海运载器对接,可以为空间站提供能源、食品的补给以及生命支持系统所需的原料如氧气等,同时,人员也可以通过运载器出入空间站。

可见,深海空间站是一个复杂而庞大的结构体系,它的设计和建造需要考虑许多因素,并涉及到结构、材料、遥控等诸多高新技术,以及这些技术的融合与集成。是一个国家科技水平和综合国力的象征。
虽然对深海的探测和太空探测一样,具有很高的难度和挑战性,但作为资源丰富,有待开发的新空间和人类未来的重要能源基地,各个海洋大国将竭尽全力向这一神秘世界进军。

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