本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
編者注：記者兼船員 Kathryn Eident 和科學家 Jeremy Jacquot 正在乘坐“亞特蘭蒂斯”號研究船進行為期一個月的航行，以取樣和研究東熱帶太平洋的固氮作用以及其他研究專案。這是為 大眾科學.com 撰寫的關於這次持續發現之旅的第二篇博文。
“亞特蘭蒂斯”號研究船主甲板——絞車發出嗡嗡聲，緩慢地將四分之一英寸的鍍鋅鋼絲從水中拉出，穿過滑輪組並纏繞到捲筒上。堅固的鋼絲從船舷側面伸入水面深處，連線到一個圓形金屬框架，框架上裝有塑膠瓶和各種感測器。
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兩位科學家頭戴安全帽，身穿救生衣，準備小心地將採水器引導到船上。當採水器接近水面時，他們各自將引導繩系在鋼甲板上的巨大吊環和防滑夾板上。附近，船載科學支援技術員 (SSSG) Dave Sims 拿起對講機：“艦橋甲板。我們快到水面了。”
Sims 的工作是確保每件科學裝置在海上安全地投放和回收。今天的回收工作進展順利；艦橋上值班的船副已收到通知，實驗室的科學家們已待命取樣，絞車操作員的手穩穩地控制著裝置。
最終，採水器開始在波光粼粼的深藍色水面下出現。Sims 使用手勢與絞車操作員“交談”，並告訴科學家何時拉緊繩索或何時放鬆繩索。很快，絞車臂縮回，採水器安全降落在“亞特蘭蒂斯”號研究船上。
一旦牢固地固定到位，更多的科學家出現，準備好水桶和玻璃瓶來傾倒最新一次“CTD”（電導率、溫度和深度）取樣中收集的數升水。在過去幾個小時裡，採水器訪問了不同的深度，在水柱中多達 24 個點採集水樣，並測量了從水的鹽度和溫度到葉綠素含量等各種引數。在海洋中時，採水器上的瓶子和感測器透過從採水器連線到船載計算機的電纜進行遠端操作。
正如一位科學家所說，CTD 取樣就像獲得一塊海洋的“路線圖”，它是科學家在海上使用的更常用工具之一。
274 英尺的“亞特蘭蒂斯”號旨在容納各種儀器，用於採集從水面到海底的樣本和資料。起重機和絞車可以快速地將網部署到船舷外，以收集可能存在的任何生物。起重機還可用於投放錨泊裝置和部署浮標，然後在幾年後將其回收。A 型架可以處理更大的負載，例如“阿爾文”號潛水器。
對於對測繪感興趣的科學家來說，一種名為“海梁”的裝置可以構建海底輪廓圖。該工具安裝在船體中，併發出聲波，聲波從固體物質（如山脈和火山）反彈，從而繪製出海底地圖。
科學家還可以使用諸如拖曳相機之類的裝置，這是一種可以水下拍照的遠端操作工具。拖曳相機重達近一噸，大小與側放的冰箱差不多，可以在以低速在船後拖曳時拍攝海底照片，甚至收集岩石和沉積物樣本。
當深度太深以至於拖曳相機無法採集樣本時，科學家還可以使用各種取芯工具。例如，箱式取芯器是一個金屬箱，可以垂直插入海底，在向下推時收集岩石和沉積物。成功的巖芯可以顯示海底的橫截面，一些更深的巖芯帶回了數千年前的岩石部分。
“亞特蘭蒂斯”號還配備了一套氣象儀器，用於測量氣溫、風速、氣壓等。船員和科學家都使用這些儀器，除其他外，以確保航線不會直接駛向風暴！
這些只是科學家在野外進行研究時使用的一些工具。通常，科學家會設計和建造自己獨特的專用裝置，帶來許多新的挑戰和發現。在未來的文章中，我們將看看科學家們創造的一些巧妙裝置，以確保他們獲得所需的資料。
圖片：船載科學支援技術員 Dave Sims 在“亞特蘭蒂斯”號研究船的主甲板上指導 CTD 部署。