2012 年 3 月下旬，一艘细长的石灰绿色潜水器在关岛附近冲破了西太平洋的海面。在附近的一艘船“宝石海神”号的甲板上，一个 80 人的支持团队和一支摄影队在疯狂地欢呼。团队将这个造型奇特的飞行器吊上船，然后打开了舱门。舱门 swing open，伴随着更加响亮的欢呼声，传奇的詹姆斯·卡梅隆
好莱坞动作片导演，出现了。他刚刚下潜了近七英里，到达了海洋的最深处，成为第一个独自一人到达马里亚纳海沟漆黑深渊的人。
通过这次长达七小时的潜水，卡梅隆实现了世界顶尖的海洋探险家未能做到的壮举，而他在冰冷黑暗中拍摄的诡异景象构成了纪录片《深海挑战 3D》的基础，该片将于八月上映。但如果一个好莱坞导演成为深海先驱的故事还不够奇特，那么他如何抵达那里——在潜水的新闻背后几乎被遗忘——的故事则更加离奇。
这个故事围绕着一个身材矮胖、白发苍苍的身影展开，他那天早春站在人群的边缘，显得有些害羞。罗恩·阿鲁姆（Ron Allum），一位 65 岁的澳大利亚广播技术员，与人共同设计并制造了“深海挑战者”号潜水器，尽管他没有任何机械工程背景，没有海洋科学的资格，除了职业学校的证书之外没有受过任何教育。七年来，他秘密地在卡梅隆的潜水器上辛勤工作，最终在一间位于悉尼郊区、夹在一家管道供应公司和一家家具制造商之间的秘密车间里完成了工作。
这位鲜为人知、自学成才的工程师是如何制造出能够将詹姆斯·卡梅隆送往海底的潜水器的？这很复杂，涉及到价值 1000 万美元的科学研究，还有一罐汽车润滑剂和一个 KitchenAid 牌的蛋糕搅拌机。
2005 年之前，罗恩·阿鲁姆从未想过要制造潜水器。在过去的十年里，他一直与一位纪录片电影制作人安德鲁·怀特（Andrew Wight）合作，制造怀特拍摄他拍摄对象——鳄鱼、鲨鱼、火山和其他自然危险——所需的摄像设备。两人在一处澳大利亚中部沙漠的地下洞穴进行水肺潜水时建立了合作关系。当卡梅隆在 2001 年聘请怀特协助他拍摄关于德国战列舰“俾斯麦”号沉船的纪录片时，阿鲁姆加入了团队，担任技术助理。
阿鲁姆和卡梅隆的关系一开始并不顺利。“起初我根本听不懂罗恩在说什么，因为他有浓重的澳大利亚口音，而且他非常安静，”卡梅隆说。但导演很快意识到他的新团队成员会多么有价值。早期，他看着阿鲁姆通过将五个故障电路板拼凑成一个可用的电路板来修复他们支援船上的一个电气问题。阿鲁姆迅速成为解决复杂问题的专家。另一次，卡梅隆需要一种可生物降解的化合物作为光纤电缆盒的填充物；阿鲁姆用船厨房里的切片面包塞满了盒子。在卡梅隆于 2004 年为他的电影《深渊巨兽》购买了两艘迷你潜水器后，阿鲁姆翻新了它们的电子设备和推进系统。
“罗恩会想出一些你最初听起来非常离谱的解决方案，”卡梅隆说。“然后当你深入了解它们时，它们会逐渐展现出它们的才华和优雅。”
在漫长的海上工作中，卡梅隆经常与阿鲁姆谈论他从小就有的一个梦想：乘坐潜水器到达马里亚纳海沟的最深处。受到他深海电影项目（包括直播潜入“泰坦尼克号”沉船）的启发，卡梅隆将潜入海沟的任务视为研究考察和电影拍摄并重的项目。他的潜水器将需要好莱坞级别的 3D 摄像机和 LED 系统，以及一个用于收集科学样本的液压臂。2005 年底，当导演准备开始拍摄《阿凡达》时，他委托阿鲁姆制造这艘船。
这是水下挑战的珠穆朗玛峰。此前只有一艘载人潜水器到达过马里亚纳海沟的最深处，名为“的里雅斯特”号。1960 年 1 月，它载着瑞士海洋学家雅克·皮卡德（Jacques Piccard）和美国海军中尉唐·沃尔什（Don Walsh）在那里进行了短暂的 20 分钟停留。但这次短暂的任务面临着问题。在近七英里深的深度，海洋的重量接近 20 万吨，强大的压力导致“的里雅斯特”号的有机玻璃窗破裂。此后，再也没有载人潜水器重复过这次旅程。
除了技术挑战，这个项目将极其昂贵，即使对卡梅隆这样富有的人来说也是如此。世界上最先进的深海潜水器，日本的“深海 6500”号，耗资 6000 万美元建造，但下潜深度无法超过四英里。美国海军的“阿尔文”号潜水器，最大下潜深度约为两英里半，据科学家估计，更换它的成本接近 2200 万美元。
“我本以为会有一个世界一流的工坊和机加工车间。但基本上是罗尼的车库，只是规模放大了。”
这项任务还将面临意想不到的竞争。2005 年，另一位百万富翁，出生于田纳西州的商人史蒂夫·福塞特（Steve Fossett）也盯上了独自潜入海沟的壮举，这可能会抢占卡梅隆的先机。福塞特聘请了顶尖海洋工程师格雷厄姆·霍克斯（Graham Hawkes）来建造他的潜水器。霍克斯曾创立了五家科技公司，为 NASA 设计了遥控车辆，并表示他自 1993 年以来就拥有能够下潜七英里的潜水器蓝图。阿鲁姆既没有设计图，甚至没有车间。他的研究始于他在悉尼家里的洗衣房，他用手动加压泵测试了一个高密度电池系统的承受能力。
从一开始，阿鲁姆和卡梅隆就对“深海挑战者”号的设计采取了非传统的做法。大多数潜水器都是水平方向的，像滑翔的鸟一样在水中移动。而阿鲁姆和卡梅隆决定沿垂直轴建造“深海挑战者”号，使其在水中看起来像一个巨大的打火机，两端带有粗短的鳍。它将快速下潜，然后借助小型推进器像海马一样在海底移动。他们也重新思考了潜水器的基本结构。他们没有使用大多数其他潜水器使用的昂贵钛合金外壳，而是几乎完全用合成浮力泡沫建造了他们的飞行器底盘，这是一种由环氧树脂和微小玻璃球组成的浮力材料。然后，他们将一个刚好够卡梅隆和控制系统容纳的钢制飞行员舱嵌套在里面。泡沫会根据压力自动调整，阿鲁姆可以直接将灯光、电池、摄像机和推进器集成到泡沫中。
第一个障碍是找到合适的泡沫。阿鲁姆申请了许多样品，但每平方英寸承受 16500 磅的压力时，它们大多数都失败了——这对他的老板来说是个不好的迹象。在经历了几个月的挫败后，他决定自己发明。阿鲁姆猜测，如果玻璃微球均匀分布在厚实、类似面团的树脂中，泡沫就会最坚固。在订购了各种气体的罐子和小玻璃球和树脂的大容器后，他开车去了当地的购物中心，买了一个蛋糕搅拌机来混合它们，选择了当时最顶级的 500 美元 KitchenAid 搅拌机。“就在圣诞节前，”他回忆道，“店员说，‘男孩，你妻子会很高兴的！’”经过几个月的试验，他找到了一个通过了压力测试的配方。
然后他必须制造卡梅隆的钢制飞行员舱。它需要足够小以减轻重量，但又足够大以容纳一位 6 英尺 2 英寸的导演和他的控制系统。阿鲁姆在墨尔本找到了一位冶金学家，将两个重达七吨的钢锭压制成直径七英尺、厚度五英寸的“硬币”，然后将它们模压并焊接成一个球体。他还招募了塔斯马尼亚的结构工程师菲尔·杜宾（Phil Durbin）；他们在打水下曲棍球时相识，这是一项艰苦的运动，游泳者在屏住呼吸的同时，在游泳池底部推动一个 1.5 公斤重的铅饼。杜宾创建了球体和泡沫框架的计算机模型，以测量预期的应力。然后，他和阿鲁姆将球体运往宾夕法尼亚州立大学的美国海军实验室，在那里它通过了最终的压力测试。
从 2008 年到 2010 年，阿鲁姆在悉尼一个 2000 平方英尺的车间里辛勤工作，而卡梅隆则抽出拍摄和剪辑《阿凡达》的时间来研究技术规格并与他进行 Skype 会议。到 2010 年 5 月，阿鲁姆已经聘请了更多员工，并搬到了一个小工业地块上一个更大的车间。大卫·戈尔迪（Dave Goldie），一位澳大利亚特效工程师，被聘为助理，看到那个用得很熟的蛋糕搅拌机时，他有些惊讶。“我本以为会有一个世界一流的工坊和机加工车间，”戈尔迪说。“但基本上是罗尼的车库，只是规模放大了。”
要让精确校准的设备在深海和高压下正常运行，带来了似乎永无止境的技术问题。例如，潜水器的不同部分在压力下收缩程度不同。在每平方英寸 16500 磅的压力下，泡沫船体长度缩短了 6.4 厘米，而钢制飞行员舱的收缩速度要慢得多。为了解决这个问题，阿鲁姆将飞行员舱用一套弹性聚酯带悬挂在泡沫外壳内，使其能够自由漂浮。与此同时，阿鲁姆还在处理卡梅隆本应通过的“窗户”——一块 30 厘米厚的锥形透明亚克力板：在测试过程中，它一直在其钢制外壳内破裂。阿鲁姆推测，围绕它的润滑剂未能保护好 Lucite 免受压力影响，尽管这是美国机械工程师协会推荐的标准配方。所以他走到当地的 Repco 汽车配件商店，买了几种汽车润滑剂。经过反复试验，他发现了一种名为 Dry Glide 的气雾喷剂，售价 14 美元，效果很好。
到 2011 年初，卡梅隆已经宣布了他潜入海沟的意图，更多人员来到阿鲁姆的车间，改进潜水器的声纳系统、通信系统和液压系统。然后又出现了一个惊喜。4 月份，维珍集团创始人理查德·布兰森（Richard Branson）宣布，他和百万富翁克里斯·威尔士（Chris Welsh）将与设计师格雷厄姆·霍克斯联手。这项任务将接续霍克斯在其赞助人史蒂夫·福塞特于 2007 年飞机失事后留下的工作。差不多同时，当时谷歌的首席执行官埃里克·施密特（Eric Schmidt）宣布他将资助自己的“尖端”潜水器 Deepsearch，用于同一目的。又一次，比赛开始了。
2011 年 11 月，卡梅隆飞往悉尼，预订了四季酒店的套房，并租用了“深海挑战者”号车库附近的办公室。接下来的四个月里，这位著名的导演匿名生活在这座城市，在附近的管道供应公司的会议室里举行战略会议，潜水器的各种部件全天候被运进来（除了结构梁，它是在黑暗的掩护下运送的，以避免引起注意）。“我们光明正大地躲藏着，”卡梅隆回忆道。“我们的卷帘门一直开着，但没人知道我们在做什么。这似乎太不可思议了。我每天都在那里走动，去餐馆和咖啡馆，没有人意识到。”
“我一直说，如果我要去火星，只能带一个人，我会带罗恩。他会在飞行中重建飞船。”
2012 年 1 月的最后一周，“深海挑战者”号在夜间被装上一辆卡车，运往悉尼海军船厂，然后被吊到管道检查船“宝石海神”号上进行首次试潜。潜水器奇特的外观无疑有助于保密。一周后，船只载着工程师、机器人专家、生物科学家和电影制作人的支持团队出海。然后，悲剧发生了。电影摄影师迈克·德格鲁伊（Mike deGruy）和安德鲁·怀特——那个十多年前将阿鲁姆和卡梅隆联系在一起的人——在一次直升机起飞事故中丧生，事故发生在一家乡村简易机场。
阿鲁姆和卡梅隆悲痛欲绝，一度考虑取消任务。但怀特和德格鲁伊的家人敦促他们继续前进，几周后，“宝石海神”号向北航行了 2000 公里，前往关岛。3 月 26 日，詹姆斯·卡梅隆成为历史上第一个在海底发推特的人：“刚到达海洋最深处，”他在狭小的飞行员舱内打字。“触底的感觉从未如此美妙。”
潜水并非一帆风顺。当阿鲁姆在“宝石海神”号的控制室观看时，他发现潜水器的液压臂和样本舱出现故障。虽然卡梅隆计划进行多次下潜，但他需要在伦敦的首映式上露面，这意味着在浮出水面几个小时后，他将从关岛登上飞往希思罗机场的包机。等到他三天后返回时，恶劣的天空已经结束了这一切：这次由国家地理和劳力士赞助的探险活动，已经耗资 2000 万美元，而卡梅隆在潜水器本身上花费了约 1000 万美元。
卡梅隆表示，这些问题并非灾难性的。虽然失去了一些沉积物样本，但他的科学团队识别出了 68 个新物种，并在深海生态学方面取得了潜在的重大发现。而电影《深海挑战 3D》将主要由探险过程中拍摄的 3D 画面组成。去年 6 月，卡梅隆带着“深海挑战者”号在美国进行巡回展，在参议院前呼吁增加海洋研究资金，然后将潜水器移交给马萨诸塞州的伍兹霍尔海洋研究所。阿鲁姆目前正在与伍兹霍尔合作改进他的深海系统，伍兹霍尔耗资 800 万美元的潜水器 Nereus 号于 5 月在新西兰附近海域以 6.2 英里的深度发生内爆而失踪。他还为他的浮力泡沫 Isofloat 申请了专利，并获得了卡梅隆的财政支持，成立了一家公司，将其商业化用于工业和军事用途。“它可以承受子弹，而且它能漂浮，”阿鲁姆说，他已经向澳大利亚国防部门出售了一批。
对卡梅隆来说，阿鲁姆是一位被低估的工程天才。“我一直说，如果我要去火星，只能带一个人，我会带罗恩，因为他会在飞行中重建飞船，”这位导演说。至于两人是否会再次分享深海冒险，尚不清楚——卡梅隆必须先拍完《阿凡达 2》、《3》和《4》，才能重新戴上他的潜水员帽子，这可能需要五年或更长时间。
对于从未潜入马里亚纳海沟的阿鲁姆来说，这是他“深海挑战者”号探险未完成的业务。当被问及是否希望有一天能亲自下潜时，他的眼睛闪闪发光。“我会毫不犹豫地去做，”他说。
深度科学
当詹姆斯·卡梅隆从马里亚纳海沟浮出水面时，他带回的不仅仅是吹嘘的资本。他带回了数小时的视频、沉积物样本、微生物，甚至还有一些甲壳类动物。从那时起，全国各地的科学家一直在研究这些材料。探险队的首席科学家、微生物学家道格·巴特利特（Doug Bartlett）描述了迄今为止的发现。——Erin Biba
巨型变形虫
尽管是单细胞生物，但巨型有孔虫（xenophyophores）并非微观。它们可以长到手掌大小。这种奇特的生物在其他水下区域也被发现过，但马里亚纳海沟是迄今为止最深的发现地点。
微生物垫
在海沟的俯冲带，即地壳板块俯冲到地幔的地方，科学家们发现了大片单细胞生物群落。它们可能以从深处渗出的化学物质为生。它们不需要阳光，可能会扩展科学家们对生命所需条件的认识。
枕状熔岩
在卡梅隆潜入马里亚纳海沟之前，他的团队在新不列颠海沟（位于巴布亚新几内亚海岸附近）进行了一些较浅的测试。科学家们曾预计海床是平坦的、泥泞的，但却发现了大块的、块状的枕状熔岩。这些构造可能有助于解释海沟的形成方式。
椰子？
在收集到的六十只片脚类动物中，有一只已经带来了一个惊喜：它的组织中含有肌醇（scyllo-inositol），这是一种通常在椰子中发现的化合物，而不是在动物中。“它们可能是在制造这些分子，因为它们有助于抵消压力的影响，”巴特利特说。
这篇文章最初发表在 2014 年 8 月的《大众科学》杂志上。._
