深海勘探历史和技术

这里是我们如何了解深海

DeepSee deep diving submersible in dark with lights on; Cocos Isl和, Costa Rica - Pacific Ocean
杰夫罗特曼/ Getty图像

海洋覆盖了地球表面的70%,但即使在今天,它们的深度基本上还未。科学家们估计,90和95的深海百分之之间仍然是一个谜。深海是名副其实的地球上最后的边疆。

什么是深海勘探?

Remote Operated Vehicles (ROVs)
reimphoto /盖蒂图片社

术语“深海”没有意义,大家一样。渔民,深海超出了相对较浅的大陆架海洋的任何部分。科学家,深海是海洋的最低部分,温跃层下方和海底以上(其中,加热和冷却,从太阳光不再产生效果的层)。这是海洋1000噚或1800米更深的一部分。

这是艰难的探索深处,因为它们是永恒黑暗,极冷(0摄氏度和3000米以下3摄氏度之间),并在高压(15750磅比海平面标准大气压以上超过1000倍)。从普林尼直到19世纪末的时候,人们认为深海是一个没有生命的荒地。现代科学家认识到深海是地球上最大的栖息地。专用工具已经发展到探索这个寒冷,黑暗,加压环境。

深海勘探是一个多学科的努力,包括海洋学,生物学,地理学,考古学和工程。

深海勘探简史

deep sea fish
马克·迪布尔和维多利亚石/盖蒂图片社

深海勘探的历史开始于最近,这主要是因为先进的技术是需要探索的深度。一些里程碑包括:

1521:麦哲伦试图衡量太平洋的深度。他用的是2400英尺的加权的线,但不触及底部。

1818:先生,约翰·罗斯捕捉蠕虫,水母在约2000米(6550英尺)的深度,提供深海生活的第一个证据。

1842:尽管罗斯发现,爱德华·福布斯提出ABYSSUS理论,阐明生物多样性与死亡下降,生活不能存在深度超过550米(1,800英尺)。

1850:迈克尔·萨斯驳斥了在800米(2600英尺)发现了一个丰富的生态系统的ABYSSUS理论。

1872年至1876年:在HMS 挑战者,由查尔斯·威维尔·汤姆森的带领下,进行了第一次深海探险远征。 挑战者研究小组发现许多独特的适应生活靠近海底新物种。

1930:威廉·毕比和奥蒂斯·巴顿成为人类第一次参观深海。其钢铁bathysphere内,他们观察虾和海蜇。

1934:奥蒂斯·巴顿树立了新的人类潜水纪录,达到1370米(.85英里)。

1956:雅克 - 伊夫cousteu和他的团队在船上 卡吕普索 释放第一全彩色,全长纪录片 世界报都沉默 (无声世界),向人们展示到处深海之美和生活。

1960:雅克·皮卡德和唐·沃尔什与深海船只 的里雅斯特,下降到挑战者的底部深处 马里亚纳海沟 (10740米/6.67英里)。他们观察鱼类和其他生物。鱼没有想过栖息这样深的水。

1977:周围的生态系统 热液喷口 被发现。这些生态系统中使用的化学能,而不是太阳能。

1995:GEOSAT卫星雷达数据被解密,允许海底的全局映射。

2012:詹姆斯·卡梅隆,与容器 深海挑战者,完成了第一张个人下潜到 挑战者深渊的底部.

现代研究扩大我们的深海地理和生物多样性的知识。该 鹦鹉螺 探索飞行器和诺阿 okeanus探险 不断发现新的物种,解开人类对影响 远洋 环境,探索海面深处的沉船和文物。集成海洋钻探计划(IODP) 地球号 分析来自地壳的沉积物,并可能成为钻入地幔的第一艘船。

仪器仪表及技术

Diving helmets on desk
chantalle fermont / EyeEm本质上/ Getty图像

像空探测,深海勘探,需要新的工具和技术。而空间是冷真空,海洋深处是冷的,但高度加压。盐水是腐蚀性和导电性。这是非常黑暗。

寻找底部

在8世纪,海盗下降附着绳测量水深铅块。在19世纪初,研究人员用钢丝,而不是绳子把探测测量。在当今时代,声深度测量是常态。基本上,这些装置产生一个大的声音和监听回波来测量距离。

人类探索

一旦人们知道这里的海底是,他们想访问并检查它。科学已经发展远远超出了潜水钟,这可以降低入水含桶的空气。首先 潜艇 由科尼利厄斯drebbel在1623年建立了第一个水下呼吸器是由伯努瓦rouquarol和奥古斯特denayrouse在1865年雅克·库斯托的专利和埃米勒·加格纳恩开发的水中呼吸器,这是第一个真正的“潜水”(自助式水下呼吸器)系统。在1964年,阿尔文进行了测试。阿尔文被通用磨坊建造和营运美国海军和伍兹霍尔海洋研究所。阿尔文允许三个人留在水下长达九个小时,深达14800英尺。现代潜艇可以前往深20000脚。

机器人探索

而人类已经访问过马里亚纳海沟的底部,旅行是昂贵的,只允许有限的探索。现代勘探依赖于机器人系统。

远程操作潜水器(ROV)是由在船上研究者控制拴系的车辆。遥控潜水器通常携带相机,机械手臂,声纳设备和样品容器。

自主水下航行器(AUV),无需人工控制操作。这些车辆产生的地图,测量温度和化学品,并拍照。一些车辆,如 尼罗斯,作为无论是ROV或AUV。

仪器仪表

人类与机器人去过的地点,但没有保持足够长的时间来收集测量随着时间的推移。海底仪器监测鲸歌曲,浮游生物密度,温度,酸度,氧合,和各种化学浓度。这些传感器可附连到浮标仿形,其中在约1000米的深度自由漂移。在海底的锚定观测仪器的房子。例如,是蒙特雷加速研究系统(MARS)建立在在980米太平洋的地板监测地震断层。

深海勘探快事实

  • 地球上的海洋最深的部分是挑战者深的马里亚纳海沟,在海平面以下10994米(36070英尺或近7英里)。
  • 三人参观了挑战者深渊的深处。导演詹姆斯·卡梅隆在独奏潜水潜水在2012年达到了35756英尺记录深度。
  • 珠穆朗玛峰 将适合的马里亚纳海沟内,有超过它的上面额外的空间英里。
  • 利用炸弹探测(投掷TNT到沟槽中并记录回声),科学家们发现了马里亚纳海沟,克马德克,千岛 - 堪察加半岛,bbin,和汤加战壕均超过深万米。
  • 而人类探索仍然存在,最现代化的发现利用机器人和传感器数据进行的。

来源

路德维希·达姆斯塔德特(HRSG): h和buch祖尔历史馆德naturwissenschaften und明镜TECHNIK,施普林格,柏林1908年,S。 521。