服役 49 年的科研潜艇“阿尔文号”获 4000 万美元大修

实际上,这算是一笔划算的交易。
Kevin Hand

海洋覆盖着我们星球近四分之三的面积,但人类只探索了其中的 5%。为了更好地探索其最深处,科学家们即将登上经过翻新的“阿尔文号”(Alvin),这是载人深潜器的“主力战将”。这艘潜艇归美国海军所有,由鳕鱼角伍兹霍尔海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution)运营,自 1964 年以来已完成 4,664 次潜水。它曾 12 次探索泰坦尼克号残骸,打捞过一枚丢失的实弹核弹,并从一条剑鱼的袭击中幸存下来。下个月,工程师们将开始进行海试,以审查其耗资 4000 万美元、历时七年的升级(这仍然比从零开始建造一艘潜艇的花费(超过 5000 万美元)要便宜)。新功能包括更大的驾驶舱、更多的舷窗、更远的机械臂和高清摄像头。阿尔文号团队还开始升级该潜艇,以承受更大的压力。在进行第二次大修后,该潜艇将能够潜水深度增加 30%,达到四英里——足以探索 98% 的海底。

插画:Kevin Hand 嵌图:Mark Spear 提供 © 伍兹霍尔海洋研究所

1) “阿尔文号”潜艇依靠 **复合泡沫(syntactic foam)** 保持浮力,该泡沫现在的额定深度为四英里。泡沫由数十亿颗粉糖大小的玻璃气泡组成,包裹在树脂中。

2) **生命支持系统** 包括一个清除空气中二氧化碳的净化器和额外的氧气罐。

3) 一个增大了 18% 的七英尺直径的 **人员舱(personnel sphere)** 可容纳一名飞行员和两名科学家(比其他任何科研潜艇多一名科学家)。为确保该舱能够承受四英里深处的每平方英寸 10,000 磅的压力,建造者们模拟了其在水下表面 50 万个不同位置的应力。

4) 新的 **硬盘** 可以存储科学家们期望在每次潜水中收集的 1 至 1.5 太字节数据——这比之前使用的 VHS 录像带和笔记本电脑有了显著改进。

5) “阿尔文号”配备了三个两百万像素的高清 **摄像机** 和一个一千四百万像素的 **静态相机**。它们都使用 LED 照明深海景观及其居民。

6) 新的水平铰接式连接件扩展了“阿尔文号”的 **机械臂(manipulator arms)**,将其触及范围增加了 90%,达到 114 平方英尺。

7) 特殊的实验工具包括用于岩石采样的钻头、用于分析深海热泉的化学传感器,以及一个独特的 **吸食水母的“吸管枪”(jellyfish-sucking “slurp” gun)**,用于采集这些样本。

8) 工程师们最初建造“阿尔文号”时仅用于观察,后来才添加了采样设备。现在,经过改装的框架,包括更坚固的 **前平台(front platform)**,将工具和样本的承载能力增加了一倍,达到 400 磅。

9) 三个向前倾斜的七英寸直径 **舷窗(windows)** 被重新定向,使科学家们的视野与飞行员的视野重叠。现在,两个五英寸的舷窗提供了舷侧可见性。

10) 该潜艇由廉价的 5,000 磅 **铅酸电池(lead-acid batteries)** 提供动力——自首次潜水以来一直使用同一种类型。但是,在新的锂离子电池通过安全测试证明不会起火后,它将能够执行更长时间的任务。

11) 为了记录每次任务的数据,“阿尔文号”的母船 **“亚特兰蒂斯号”(Atlantis)** 已从 CD 和 DVD 升级为硬盘。这艘母船建于 1997 年,拥有定制的机库和起重机来运输潜艇。

 

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布鲁克·博雷尔(Brooke Borel)是《大众科学》的特约编辑,她也为 Slate、Aeon 和 NOVA Next 等杂志撰稿。她的第一本书《受感染:臭虫如何侵入我们的卧室并占领世界》(Infested: How the Bed Bug Infiltrated Our Bedrooms and Took Over the World)于 2015 年由芝加哥大学出版社出版。

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