潛水外骨骼服完成首次載人海洋潛水

編者按:資深科學記者菲利普·希爾茨正在與一組考古學家、工程師和潛水員在希臘偏遠的安提基特拉島海岸附近工作,一艘同名的寶藏船於公元前 70 年在那裡沉沒。

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編者按:資深科學記者菲利普·希爾茨正在與一組考古學家、工程師和潛水員在希臘偏遠的安提基特拉島海岸附近工作,一艘同名的寶藏船於公元前 70 年在那裡沉沒。 新型高科技裝備首次使該團隊能夠像考古挖掘一樣細緻和徹底地檢查和挖掘沉船。 這是系列報道的第三篇,可透過點選此處找到全部內容; 或點選以下連結檢視第一篇第二篇報道(目錄也可在本文末尾找到)。

希臘安提基特拉島——由於惡劣的大風天氣延誤了兩週,名為 Exosuit 的高科技潛水服終於在 10 月 7 日星期二在希臘安提基特拉島附近一艘 2000 年前沉船的地點附近入水。(《大眾科學》在三月份發表了一篇關於這套潛水服的文章。)

上午 10:40,潛水服的靴子打破了愛琴海的海浪,在幾名像清潔魚一樣盤旋的水肺潛水員的陪伴下,沉入約 200 英尺深的水中,就在沉船地點附近。


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這是潛水服的首次任務,“首次在海水中使用,”馬薩諸塞州 J. F. White Contracting Company 公司的吉姆·克拉克(該公司是這套潛水服的所有者)說道。 閃閃發光、肌肉發達的外殼內的潛水員是伍茲霍爾海洋研究所的愛德華·奧布萊恩。 在昨天的第二次潛水中,希臘海軍一級軍士長福蒂斯·拉扎魯駕駛了這套潛水服。

這套潛水服旨在成為水下作業(包括考古學,在本例中)水肺潛水的下一步——這是一個巨大的進步,使內部人員能夠更好地承受高水壓,並在水下停留更長時間。

昨天出水後,奧布萊恩說這種體驗與水肺潛水完全不同。 “你沒有任何壓力或深度的感覺。 50 英尺感覺和 200 英尺一樣,除了 200 英尺可能更暗一些。” 他說,這件潛水服更像是一艘帶有可彎曲手臂和腿的小型潛艇。

這套潛水服的第一個地點是水下考古史上最著名的地點之一:一艘大約在公元前 70 年沉沒的船隻,船上載有實實在在的寶藏——數十尊大理石和青銅雕像以及黃金珠寶和硬幣。 其寶藏中最著名的部分是一個精密青銅鐘表裝置,現在稱為 安提基特拉機械裝置,這是已知的第一臺模擬計算機,它可以跟蹤太陽、月亮和行星的運動,並能夠預測日食。

由 Nuytco Research Limited 設計和製造的 Exosuit 潛水服本應多次潛入沉船地點的較深處。 但過去兩週的強勁北風迫使取消了一些潛水。

然而,昨天,這套潛水服完成了其首次行動的重要部分——測試它是否能夠在這裡成功部署。 希臘海軍艦艇“忒提斯”號必須停泊在寶藏船沉沒的巖壁附近,然後用絞車將奧布萊恩和潛水服吊到水面上。 絞車首先將“外骨骼人”奧布萊恩從船甲板上抬起約六英尺,慢慢地將他 Swing 出船舷,然後慢慢地放入水中。 然後鬆開絞車纜繩,奧布萊恩和潛水服沉到沉船的水平面。 在風浪中,這項任務並非易事。

在陸地上,這套潛水服重達 500 多磅,但在水中卻輕如鴻毛,幾乎呈中性浮力。 它由金屬製成,旨在使潛水員在潛入 1000 英尺深處時保持與水面相同的氣壓。 在未來的潛水中,這套潛水服將配備專門設計的配件,一根吸管,使潛水服及其內部人員能夠在水底停留數小時,從沉船中吸出沙子和淤泥,以獲取據信仍在該地點的珍貴物品。

這套潛水服有一根系繩,用於連線光纜和電纜,用於通訊和從其攝像機傳回影像。 但潛水服上的呼吸空氣並非來自地面空氣,而是來自潛水服背面的水肺“迴圈呼吸器”,其中裝有一個氧氣罐和一個“洗滌器”,用於去除潛水員撥出的二氧化碳。

雖然空氣中含有約 21% 的氧氣,但每個人每次呼吸只會使用其中的一部分,留下約 16% 仍然可用。 在洗滌器洗滌掉二氧化碳後,迴圈呼吸器會從氧氣罐中新增一些氧氣,以補充潛水員的空氣。 這套潛水服有兩個備用應急氣罐,但憑藉其常規設定,它可以在水下持續使用長達 50 小時。

這套潛水服實用性的關鍵在於其多個關節——共有 18 個——使潛水員能夠自然地移動手和手臂,從而能夠在水底進行精細的工作。 為了讓潛水員能夠在現場移動,這套潛水服配備了四個小型螺旋槳“推進器”。 透過上下、左右移動雙腳,潛水員可以水平或垂直移動到任何位置。

德克薩斯 A&M 大學的喬治·巴斯被譽為“水下考古學之父”,因為他自 1960 年以來一直使用水肺潛水挖掘水下沉船,他在最近的一封電子郵件中表示,這套潛水服對該領域具有廣闊的前景。 他說,這主要是因為它將使潛水員能夠在水下停留並工作數小時,而過去在水底挖掘時,每次潛水只能工作幾分鐘。

White Contractors 公司的吉姆·克拉克表示,他希望今年的經驗能夠促成未來在該地點進行長期挖掘。 “這套潛水服非常適合,”他說。

圖片由 ARGO 提供.

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菲利普·J·希爾茨 擔任科學作家超過 40 年,其中許多年在《紐約時報》工作。 直到最近,他還是麻省理工學院奈特科學新聞專案的負責人。 他曾參加過多次水下探險,有一次乘坐阿爾文號潛水器潛入太平洋海面下一英里處的一座活火山內部。

更多作者:菲利普·J·希爾茨
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