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五大洋 五大深渊

2020-10-26BenTaub

智族GQ 2020年10期
关键词:莱希科沃勒姆

Ben Taub

一年多的时间里,团队要一直面对恶劣天气的永恒难题和发明新设备的全新挑战。

海平面——波动不止。海洋表面有一个厚度为1微毫米的薄层,在海天交界处移动,同时属于又不属于两界。每一种已知的生命形式都与这个薄层有关。在它之上,是土地、空气、阳光和肺泡的空间。在它之下,则被水、深度和压力占据。你向下越深,那里的世界便越黑暗、越恶劣、越陌生、越莫测、越鲜为人知。

去年6月,南太平洋上溅起的一阵水花,标志着去往那个世界的历史性突破。起重机将一台白色小型潜水器从船尾放下,投入水中。它在水面上安静地冒了一阵气泡,将自身浮力与驾驶员(也是唯一乘员)的体重进行校准平衡。然后,驾驶员扳动开关,潜水器发出一阵疯狂尖锐的“嗡嗡”声。电泵将海水吸入一个空舱,好让机器下沉。海水涌动,水面泛起泡沫——之后,随着潜水器顶部没入水面之下,被海洋吞噬,一切归于沉寂。

大多数潜艇在下潜几百米之后便开始水平移动;这台潜水器则被设计为可以像一块石头那样一直下沉。它的形状像一个鼓鼓囊囊的皮箱,底部有一个外突的圆球。那里是耐压壳——一个直径15米的钛金球体,与潜水器的其他部分完全隔绝,驾驶员和所有的控制系统都在这个球里。座椅下面放着一个吞拿鱼三明治,那是驾驶员的午餐。他透过一个观察窗看着外面的蔚蓝深海,要抵达海底需要将近4小时。

阳光可以照射到最初的三百多米深度。这里属于海洋光合作用带,是浮游生物、海藻和礁石层。海洋植物的整个生态体系以及食用它们的哺乳动物和鱼类都在这层。一位埃及潜水员曾一度潜入这层水域的下限。要完成这项壮举需要一生的训练、4年的计划、一个支援潜水员团队、一系列专用气瓶,以及一次长达13小时的枯燥的上升过程,其间他需要经常进行减压停留,这样他的血液才不会中毒、肺才不会爆裂。

潜水器以每秒大约0.8米的速度下潜。20分钟之后,它来到了俗称“午夜区”的半深海带,周围昏暗的水域漆黑一片。只有一些海洋生物发出微弱的光一比如电击水母、迷彩虾,还有露着牙齿、用天生的光线吸引猎物的其他掠食生物。这个深度的鱼有一些没有眼睛一眼睛有什么用?这里也没什么可吃的。午夜区的环境适合新陈代谢缓慢、肌肉无力、身体黏滑呈胶状的鱼类生存。

下潜1小时之后,驾驶员来到了水下三千米——深海带的开始。这里的温度恒定在零上几摄氏度,并且不受水面天气的影响。这里的生物以“海洋雪”(水体中缓慢飘落的残片,来自潜层死去的鱼类与植物)为食。深海带一直延续到水下六千米,并占据了全部海床面积的97%。

经过两个小时的自由落体式下潜,驾驶员进入了以古希腊神话中冥界之王哈迪斯命名的超深渊带(hadal zone)。这个地带由各种海沟组成,它们都是地球构造板块边缘的地质疤痕。并且,虽然超深渊带只占全部海床面积的很小—部分,但海洋全部深度的将近50%都在这里。

深度超过八千米之后,驾驶员已经處于任何一种鱼类能够生存的理论极限之外。(更深的地方会摧毁它们的细胞。)超过十千米之后,他开始释放一些配重,以减缓下降速度。几乎十千米高的水体在压迫着这个钛金属球,如果有任何缺陷,它瞬间就会被压爆。

潜水器接触到了淤泥状的海底,它的驾驶员53岁的美国人维克多·维斯科沃(Victor Vescovo)成为全世界第一个活着到达汤加海沟最深处的血肉之躯。他操控的是全世界唯一一台能够将人类带到这个深度的潜水器:他自己的作品。

随后的1小时里,他探索了海底平淡无奇的米色沉积物,并尝试寻找收集一份岩石样本。然后,控制灯闪烁,警报响起。维斯科沃检查了他的系统——一号电池组出现了灾难性的故障。海水渗入电子设备中,创下了另一项并不那么让人兴奋的世界纪录:有史以来最深的一次人为爆炸就发生在他头顶几米的地方。

如果在这个深度有氧气存在,爆炸一定会燃起熊熊大火。但实际上一个电池连接盒熔化后把外壳烧了个洞,连火苗都没看到。孤立无援抑制了本能的恐慌,维斯科沃只能自己想办法上升。

在他头顶往上十千米的海面,一条白色的船正在波利尼西亚水域破浪而行。这艘船原是美国海军为搜寻苏联海军潜艇所建造的,最近才被用来运输和发射维斯科沃的私人潜水器。船上的几十名船员都是维斯科沃雇来的。他正在完成一个壮举:成为地球上第一个到过五大洋最深处的人,他将这次远征命名为“五大深渊”。私募基金让他发了大财,但在探险上,钱买不到成功———个比他还有钱的人曾经尝试过,但失败而归。他第一次萌发这个想法的时候,根本找不到可供租用的潜水器,甚至政府部门都没有。无论科学家还是军方都没有能力抵达他想征服的深度区域附近,地质学家甚至不确定他该从哪里下潜。

维斯科沃正在完成一个壮举:成为地球上第一个到过五大洋最深处的人,他将这次远征命名为“五大深渊”。私募基金让他发了大财,但在探险上,钱买不到成功——一个比他还有钱的人曾经尝试过,但失败而归。

维斯科沃的船员能凑在一起很不寻常一用探险队首席科学家的说法,他们像一群“江洋大盗”——有物流、工程、学术的不同背景,有人还有轻罪的案底。船员中有些人已经在海上生活了几十年,另一些则是标准的陆地生物。一年多的时间里,他们面对着恶劣天气的永恒难题和发明出新设备的全新挑战。他们发现了海底山脉、收集了数以千计的生物样本——其中包括几十个新物种,并消耗掉了数万加仑的燃料和酒精。

为了制造出合适的潜水器,2014年9月,维斯科沃与佛罗里达州维罗海滩的小型制造商特里顿潜艇公司(Triton Submarines)接洽询问。他表示自己是一名喷气机和直升机飞行员,熟悉“复杂飞行器的驾驶程序”,并简述了“五大深渊探险”行动。

特里顿的总裁帕特里克.莱希(Patrick Lahey)13岁那年开始接触水肺潜水,他发觉水里比陆地上更让人自在。无声的静默、缓慢深沉的呼吸——潜水迫使他进入一种沉思的状态。“我喜欢失重感,”他告诉我,“我喜欢在三维空间而不是二维空间里移动。”莱希在工业潜水学校中学习了水下焊接与水下坝体、桥梁和油气设施安装等工艺。“你在水面上能做的所有事情,在水下一样可以,”他说,“你可以固定、切割、焊接、移动、寻回各种东西。”因为水可以导电,所以有时候,他补充说:“你都能感觉到电流在你齿间的嘶鸣。”

每天早晨,他都会对全体船员和潜水器乘员做一次潜水前的简报。“不要被一大堆故障搞到灰心丧气。”他告诉大家,“应该庆幸,因为这些故障到了南冰洋就不会出现了——而且如果它们到了那儿才出问题,那我们就完了。”

维斯科沃并不介意莱希把自己放进一个钢球里送往海底,只要能去就行。但是如果潜水器不设乘客座椅(供搭载科学家用)、操纵机械臂(供收集样本用)和能让乘客体会到被淹没感的观察窗,莱希是拒绝制造的。这些功能会让制造过程更复杂,甚至有可能导致失败,但是莱希在确定能够做到之前就先应承了下来。“实际上真的不是为了做生意,”特里顿的一名工程师告诉我,“他确实想制造这个潜水器。放弃根本不是可选项。”莱希把维斯科沃交给他的任务视为开发测试世界上第一台无限超深渊探索系统的机会——随后,这套系统可以复制改进,供科学家们使用。

维斯科沃飞往巴哈马群岛,莱希带他乘坐特里顿的旗舰潜水器进行了一次体验下潜,这台潜水器有3个座位,规定下潜深度为一千米。一个三十多岁、脾气古怪的英国人坐在第三个座位上,他叫约翰·拉姆西(John Ramsay),看起来并不喜欢潜水;他只关注这台潜水器不尽如人意的部分——因为他是这东西的设计师。

“其实我对潜水艇一直没有什么特别的热情,”特里顿公司首席潜艇设计师拉姆西告诉我,“现在也一样,真的。”他真正喜欢的是可以去设计每一台机器的每一个部分,从核心构架到后舱门上线条优美的拉手。但是特里顿生产的每一台潜水器都是独一无二的;拉姆西决定它们长什么样,然后佛罗里达州的几十个人动手把它做出来。

拉姆西在英国西南部荒野的住所中一间空余卧室里工作。他从来没读过关于潜水艇的书。“那样只会让你自己的想法受影响,”他说,“我只不过是想清楚应该做什么,然后再想办法实现。”维斯科沃任务的成败很大程度上取决于他。

一个潜艇设计师会从压力、浮力和重量等方面考量空间与材料。拉姆西设计潜艇的特点是用一个厚实的丙烯酸材料球体作为核心,其实就相当于一个气囊;在水下施放后,它会立刻浮上水面,但这种材料用在维斯科沃的潜水器上强度不够。在最深的海沟底部,每平方厘米面积要承受2.8吨水的重量一像是一头穿上细高跟鞋的大象。

拉姆西最终选择了钛金属:韧性大、耐腐蚀、强度高。耐压壳会重达3.6吨左右。它必须借助复合泡沫材料——一种填入了数百万个中空玻璃球的浮力材料——来保持平衡。为了让潜水器保持直立,复合泡沫需要在耐压壳上方,以提供向上的拉力——就像是水里的热气球。“只要重物能够吊在浮力物的下方并保持平衡,潜水器就可以立住。”拉姆西解釋说。

耐压壳需要将两块钛金属板锻造成两个完美的半球。世界上只有一家机构——俄罗斯圣彼得堡的克里洛夫国立研究中心——拥有一个足够大并且足够强力的加压舱,能够为这个耐压壳创造出与已知海洋最深处压力相同的环境。莱希出席了压力测试。他们没有备用的耐压壳;万一发生内爆,这个项目就会终结。“但是测试成功了,我们的做法得到了验证。”莱希告诉我。

维斯科沃的潜水器的每个主要部件都要从头开始研发制造。油气行业已经建立起一个零部件供应链,耐压等级在六千米左右——只达到维斯科沃目标深度的一半。在组装潜水器之前,特里顿的团队花了好几个月的时间,在一个加压舱里压爆了一堆零部件,并将结果反馈给制造商。“你正在解决一个前所未有的问题,使用的是前所未有的零部件,连供应商都不知道该怎么把它们做出来。”拉姆西说。

探险队的其他成员都在维罗海滩港口的一艘船上待命。维斯科沃留在达拉斯的家中,在特里顿给他车库里安装的一台模拟器上进行训练。在莱希的推荐下,他请来了罗伯.麦卡勒姆(Rob McCallum)——一位探险队队长,也是艾友思探险(EYOS Expeditions)的联合创始人——来帮他把这个很可能会死在梦想阶段的项目实现。

每一个维斯科沃这样的人到南极去,都需要一个麦卡勒姆这样的人确保他活着回来。(麦卡勒姆已经去过128次南极。)“我很喜欢客户找上门来说,‘有人跟我说这事不可能,你觉得呢?”他跟我说,“我觉得,你这么说就等于不能讨价还价了。咱们喝杯酒,聊聊具体问题吧。”

麦卡勒姆身材修长,但胸肌发达,他讲话声音温柔,带点儿新西兰口音。他从小在热带的巴布亚新几内亚长大,然后成为了一名极地向导。他是个受过专业训练的医生,也是潜水长、消防员、飞行员和船长,他在新西兰当过护林员,也给挪威海军担任过顾问。他会说3种新美拉尼西亚语言,还能够在五米高的巨浪中站着驾驶冲锋艇。

维斯科沃问麦卡勒姆对他有什么要求。“首先我需要你加3倍预算。”他回答。他还毙掉了维斯科沃提出的几个建议,从比较老套的“船上不许喝酒,不许带伴侣上船”到比较离谱的“在船头安装假的武器装备”“把他的狗也带到地球最深处”。

五大洋,五大深渊——一场环绕世界并访问两极的征程。麦卡勒姆解释说,这次探险必须锚定在极地潜水。北冰洋比较可行的潜水点全年大部分时间都覆盖在冰面之下,但是從8月下旬开始有两周的潜水窗口期。南极,或者南冰洋的2月份,也就是南半球的盛夏季节可以进行潜水。探险队需要避开大西洋的飓风季和太平洋的季风季,除此之外要保持灵活机动以应对不可避免的突发情况。

海上试航

“一提到海上试航,人们总是会想到船只测试或潜艇测试。”麦卡勒姆告诉我,“但实际上你真正要测试的是人,你在测试系统、流程、条件和团队。”

船长巴克尔(Buckle)在巴哈马的大阿巴科群岛(Great Abaco Islald)附近下锚时,立刻警惕地觉察到特里顿公司的船员们对于安全条例漫不经心的态度。他成长在苏格兰的高地,17岁就开始出海。“我和我的船员们还在调整之前从事油气行业养成的习惯,做什么事情都需要签字批准,上甲板必须穿上连身工作服,戴上安全帽、护目镜、耳塞和手套。”巴克尔说道,“但是特里顿的好多人都习惯穿着短裤和拖鞋走来走去,像是在演《超炫美式机车》真人秀。他们钻探、打孔、使用液压锥,搞得火花四溅,也没有护目镜或者其他保护措施。在他们看来,如果有东西着火了应该还挺好玩儿的——根本不算什么。”

维斯科沃给这台潜水器取名为“限制因素(Limiting Factor)”,这是《文明》系列小说里一艘太空船的名字。潜水器被固定在一个定制的支架上,支架能够沿着金属轨道向后滑动,并把潜水器从船的后甲板上方降到水面。在施放潜水器时,特里顿的工作人员会把它悬挂在一个连着起重架的吊钩上,这种俗称“A形架”的起重架看起来像是个巨大的液压摇臂。巴克尔要求维斯科沃购买一台大一点儿的A形架——经过认证机构“人工评定”过的型号,这样他们就能让驾驶员在潜水器内坐好并封闭舱门后,把总重量约10吨的潜水器直接放入水中。但是现装一台来不及了。于是特里顿的员工会把空的潜水器先放进水里,而船员会用另外的起重架把一艘冲锋艇从右舷放下去。麦卡勒姆爬到冲锋艇上,然后开着它把驾驶员送到船尾拖着的潜水器旁边。

莱希驾驶着这台潜水器完成了最初几次下潜——先是20米,然后50米,然后1千米。电子系统失灵了、舱口漏水了、紧急信号灯故障了、释放的配重卡住了。潜水前的检查清单标注了有几个开关“无法操作”,潜水后的检查清单记录到关键部件丢失和落到海底的情况。

“海上试航期间,你就要尽量搞破坏——你在找出你的薄弱环节。”麦卡勒姆说,“这是个让人很受打击的过程,你永远感觉不到自己取得了任何有意义的进展。”每天早晨,他都会对全体船员和潜水器乘员做一次潜水前的简报。“不要被一大堆故障搞到灰心丧气。”他告诉大家,“应该庆幸,因为这些故障到了南冰洋就不会出现了——而且如果它们到了那儿才出问题,那我们就完了。”

2018年9月,莱希驾驶着“限制因素”前往阿巴科海底峡谷(Abaco Canyon)底部,下潜超过五千米。那是这台潜水器的第九次下潜,一切正常。第二天,莱希重复了这次下潜,并且让维斯科沃担任主驾驶。到达海底之后,维斯科沃启动了指挥机械臂的控制功能,感觉不太对。他和莱希对视了一眼。“你闻到了吗?”莱希问。

“闻到了。”

“限制因素”是“能够在任何时间任何地点把人送到海底”的唯一工具,罗伯·麦卡勒姆说。

舱内冒出一股浓烟。维斯科沃和莱希抓过“备用气源”——就是水肺潜水的调节器,连着足够两分钟呼吸的压缩空气气瓶——以防在调试紧急呼吸设备时晕过去。一个断路器跳闸并自动关闭了机械臂控制单元,刺鼻的气味弥漫。莱希在培训维斯科沃应对处理水下危机的能力,于是问应该怎么办。

“中止潜水?”维斯科沃说。

“是的。”他们上升到水面需要两小时。

“每当我们遇到某个重大故障,唯一重要的就是找到原因,”维斯科沃说,“如果你能找到问题所在并解决它,你接着会怎么做?放弃吗?不可能,我从来没想过。可能有人会吓坏了,我听说有过。但是如果你在登山时摔下来一次,你就再也不登山了吗?不会。你会吸取教训,继续前进。”

到9月中旬,海上试航变成了“高级海上试航”——这是一种委婉的说辞,用来掩盖“一切都无法正常运转”的事实。北冰洋潜水的窗口期已经过去。巴克尔尤其担心施放与回收系统。起重机不合格,空间也太小。特里顿挑选的一艘支援冲锋艇已经服役18年,由于疏于保养,边缘的橡胶在佛罗里达阳光的暴晒下已经开裂。“我当时很生气,”巴克尔告诉我,“我让我的队员陷入了困境,因为他们在尝试弥补一些根本无法真正解决的结构问题,巧妇难为无米之炊。”

麦卡勒姆重新设计了探险行程,12月先从大西洋的波多黎各海沟开始,之后的2月初进军南极洲。这一调整增加了成本,但赢得了时间。

当探险队的首席科学家艾伦.杰米森(Alan Jainieson)与英国地质调查局的海洋地质学家海瑟·斯图尔特(Heather Stewart)联系,并告诉她维斯科沃想要潜入每个大洋的最深处时,她回复说有一个问题:没有人知道那些最深处在哪里。

大多数详细展示海床地貌的地图都是受海洋开发者的委托所绘制的。油气行业以及深海采矿业需要充分的知识储备,而且他们愿意付钱。不过,除了少数例外,那些最深的海沟的地貌特征很大程度上仍属未知。直到20世纪60年代,估算海洋深度的普遍方法仍然是把炸药从船边抛进水中,然后监测爆炸声从海底反射回来所需的时间。

表面上看地图上已经有了这些海沟的位置一你在谷歌地球上都能看到。但是这类地图并不是海底扫捕生成的,而是卫星扫捕海面生成的。海面并不平坦——它会受到水下地貌的影响。海沟会在水面造成轻微凹陷,而海底山脉会把海平面抬高。如此得出的结果只是大致正确一这里有条海沟!——误差幅度大到可笑。地图上每一个像素点都相当于五百米的宽度,而且标注点的实际深度可能与卫星数据有几千米的出入,并偏离地图上的位置好几千米。

维斯科沃必须购买一部多波束测深声呐以及一套高级声呐测绘系统,才能得出精确深度和潜水位置。他选择了康斯堡EM-124型声呐,并将其安装在船底一个巨大的吊艙中。没有其他系统可以如此精确地测绘超深渊带的深度。维斯科沃买到的是全世界第一台——产品编号001。

发令枪

维斯科沃和莱希进行了一次潜水测试,下潜一千米。这是莱希训练维斯科沃的最后机会,之后他将尝试独自下潜八千米,到达波多黎各海沟的底部。此次目标是在海底收集一块岩石样本,因此莱希接通了机械臂。

几秒钟后,“压降”号的广播里传来莱希的声音:“控制室,我们失去了机械臂,它已经脱落了。”

维斯科沃取消了这次测试。

拉姆西和特里顿的首席电气设计师汤姆布雷兹(Tbm Blades)设计了无数安全机制。绝大多数系统都有候补备份,并且是在单独的电路上运行,以防其中一组电池故障。推进器如果被缠住,能够弹出并与潜水器脱离;电池也可以脱离以减少配重提供浮力。250千克的上浮配重是通过一块电磁铁与潜水器连接的,所以如果潜水器失去电力,便会立刻开始上升。此外还有一个“死人开关”:如果驾驶员未能按时与主船联系,警报就会响起,如果他未能对警报作出回应,配重会自动脱落。

布雷兹注意到机械臂的丢失释放了一个接线盒,创造了一个机会来修理几乎所有电子设备有问题的地方。莱希解释说:“概括地说,汤姆·布雷兹为潜水器进行了点火器短路连接。也就是有一条跨接电缆穿过耐压壳,藏在维克多的座位后面。”

12月19日,维斯科沃登上了“限制因素”,开始下潜。“控制室挤满了人,空气就像静止了一样,”斯图尔特告诉我,“帕特里克坐在椅子上,对着广播收音机,只是冒着汗。”

下午2:55,维斯科沃成为第一个到达大西洋最深处的人,8376米。这是他第一次个人下潜,完美无缺。

那天晚上,“维克多四处游荡,喝了一瓶香槟,”麦卡勒姆说,“这是我们第一次看到维克多放松,也是我们第一次看到他喝酒。从那时起,我们知道我们将环游全世界。”

维斯科沃对我说:“波多黎各是发令枪,南冰洋才是试炼。”

试炼

波浪是局部形成的——有风吹过海洋时便会产生。而浪涌能在开放水域绵延数千米,不受当时天气的影响。

2019年1月24日,“压降”号探险船从乌拉圭蒙得维的亚港(the port of Montevideo,Uruguay)出发,前往南冰洋最深处——南桑德韦奇海沟。巴克尔和船员们在船上装载了御寒装备和超过一个月的补给。他们面前是一次八千千米的远航,而这艘船的时速最多只有9海里。

“船长,能跟你说句话吗?”首席工程师彼得·库伯问,“这船能行吗?”

“能。”巴克尔回答,“你觉得我会把世界上我最想共事的人都请到船上,然后带着大家一起去送死吗?”

但巴克尔也不确定。一年前第一次走过舷梯的时候,他根本搞不懂特里顿公司为什么会选择这艘船。“压降”号已经几年没下水了。船身的水密性很好,但是上层钢结构出现了一些穿孔,船坞已经把每一个功能部件都拆走了。转向系统的线缆接反了,往左转舵时船会向右。“那些常坐船的人总会觉得自己对船了如指掌,这就是个经典的例子,”巴克尔告诉我,“我也经常坐飞机,但如果维克多说,‘我想买一架747,我不会直接过去说,‘好,那架不错——就买它吧。我会找个飞行员或者飞机技师去买。”巴克尔的大副回忆说:“那艘船根本就是四分五裂。”

买下船之后,巴克尔和一个大部分由苏格兰水手组成的小团队在路易斯安那州一个船坞附近住了两个月,对这艘船进行了修理和改装。“巴克尔冒着很大风险——不仅对他自己,更是对他那些船员,”麦卡勒姆告诉我,“那些人都是他亲自挑选的,他让他们离开油气行业的高薪工作,跟他一起来到这个鸟不拉屎的地方。”晚上,巴克尔和他的船员们在顶层甲板上喝啤酒,把比萨饼丢进河口里喂鳄鱼。这艘船没有使用手册,没有电路图。“那是一个缓慢而枯燥的过程。”巴克尔说。

现在,巴克尔正驾驶着“压降”号前往南冰洋一这个全世界海况最为恶劣的区域。过了几夜之后,来自奥克尼群岛的水手厄伦德.科里(Erlend Currie)用一件救生衣把床垫末端垫高,让床垫弯曲成U形,这样他就不会被颠下来了。

“你凭着这些破烂的系统在海里翻滚,只有很少的喘息之机。”麦卡勒姆告诉我。他曾经在南冰洋目睹过25米以上的浪峰。他已经谨慎计算出一个阵风间隙的下潜时间窗口,而且还带了一位冰上领航员和一位医生上船。“如果出了问题,我们没有退路,也没有救兵。”他说。

最初几天,有信天翁尾随着这艘船。很快它们就不见了,船员们开始看到鲸鱼和企鹅。“我们内心充满恐惧地进入了这个区域‘最凶险的虎口——古代地图上被前人标注着‘这里有怪物的地方。”维斯科沃告诉我。

麦卡勒姆曾经在南冰洋目睹过90英尺以上的浪峰。他已经谨慎计算出一个阵风间隙的下潜时间窗口,而且还带了一位冰上领航员和一位医生上船。“如果出了问题,我们没有退路,也没有救兵。”他说。

船头楼的控制室里,一头棕发的乐天派得克萨斯姑娘凯茜.邦乔瓦尼(Cassie Bongiovanni)坐在4个被焊死在桌上的巨大监视器前面。27岁的邦乔瓦尼在即将获得新罕布什尔大学的海洋测绘硕士学位之际,罗伯·麦卡勒姆给她打电话说需要找个人在一次绕地球一圈半的行程中负责操纵多波束测深声呐。她毕业的时候正在海上测绘维斯科沃在波多黎各海沟的下潜位置。

作为声呐操作主管,邦乔瓦尼需要基于不完整的数据做出最优决策。“声束是从船底吊舱内那台EM-124发出的,”她说,“随着声音向下传送,每一个声束的宽度都会增加,所以在最深的海沟处,我们只能每75米收集一个深度点。”在这些海沟里,声音抵达海底需要至少7秒钟,返回还需要7秒。在这个时间段,船在前行,并且还会在海面上颠簸翻滚。所以,邦乔瓦尼还必须考虑每个潜点的声速读数,因为它会受到温度、湿度、盐度和深度变化的影响。

按照惯例,失去联络30分钟后就应该中止潜水,但维斯科沃知道自己可能再也没有机会抵达南冰洋的海底,所以他继续下潜。一小时后,他终于抵达最深处:7433米。这个地方尚未被测量或命名,他决定把它称作“因素深渊”。

购买和安装EM-124的费用比买船的费用还高,结果它的软件还全是漏洞。每一天,邦乔瓦尼都要重启系统、调整参数、清理无用数据、发邮件给制造商康斯堡公司要求他们提供补丁程序,心情在惊叹和抓狂之间摇摆。这次探险并不仅仅是首次潜入南桑德韦奇海沟,也是首次对这里进行海底底测绘。

巴克尔把船停在了下潜点的正上方。特里顿的技工斯滞夫·查佩尔(Steve Chappell)被派去担任“游泳者”的角色,也就是说,“限制因素”被施放入水时,他需要在潜水器顶部帮助保持平衡,然后在它下潜之前松开拖缆。他穿着一套干式潜水服,极地水域能够很快引起不自主的哮喘和眩晕症状,就连最优秀的游泳者也可能在两分钟内溺水。他在南冰洋中翻滚的潜水器上趴了一会儿,用冻僵的手指笨拙地操作湿透的绳索。然后,一艘冲锋艇把他接回“压降”号,他找了个排气口把双手暖和了一下。维斯科沃启动气泵,“限制因素”开始下沉。

潜水规则要求维斯科沃每隔15分钟与水面联络一次并报告他的深度、下潜方向和生命保障系统的状况。不过,下潜四千五百米之后,通信系统失灵。船上仍然可以收到维斯科沃发出的信号,但是维斯科沃听不到回应。

深海带的生物从观察窗外漂过。按照惯例,失去联络30分钟后就应该中止潜水,但维斯科沃知道自己可能再也没有机会抵达南冰洋的海底,所以他继续下潜。他喜欢真正独处的感觉。一个小时之后,他终于抵达最深处:7433米。这个地方尚未被测量或命名,他决定把它称作“因素深渊”。

那天夜里,首席科学家艾伦·杰米森站在后甲板上,等待着生物样本浮上水面。“大多数海洋科学相关工作都是很糙的,”他说,“不只是‘看看这种漂亮的动物或者‘看看海洋深处的奥秘而已,更多是我们坐过的各种奇奇怪怪的船,还有把东西扔进水里再拉出来的过程。”42岁的杰米森是个脾气火爆的海洋生物学家,来自苏格兰低地,是建造并目使用深渊着陆器——配有诱捕笼和摄影机的大型无人操纵设备,可以从船的侧边直接投入海中——的先驱者。过去20年间,他在全世界的深海区域完成了几百次深渊着陆器的施放,在原本被认为不可能有生物存在的地方找到了鱼类和其他生物生存的证据。此时,在大风卷着雪花横扫的黑夜里,他向南桑德韦奇海沟水域抛出一个抓钩,钩住了正在巨浪中翻滚的着陆器。

船上共有5台着陆器。其中3台配备了先进的追踪与通信装置,用于为潜水器提供水下辅助导航。另外两台是杰米森的——装有铝质框架、一次性配重以及一个摄影机用的蓝宝石耐压窗。每次投放前,他都会把一条死鲭鱼绑在摄影机前面的金属棒上吸引饥饿的超深渊带动物。目前他已经从拍摄的视频中发现了4种新的鱼类。端足类生物在毫无特色的海底沉积物中穿行,把鲭鱼连骨头一起吞掉。它们是古老的、昆虫一样的腐食动物,身体已经顺应了水环境——蜡状的外骨架中漂浮着器官。“它们的细胞也能够承受高压,而且它们的肠道有着难以置信的弹性,所以能够吞下比自己身体大3倍的食物。”杰米森解释说。海洋生物学家将超深渊带的生物归类为嗜极生物。

第二天夜里,杰米森的一台着陆器丢了。“通常,你一拉它们就能回来,但是这次没有。”巴克尔说,“我们推算出它可能漂流的方向,然后追着开了三四个小时的船,我的人都站在船桥上——用探照灯、望远镜搜寻,但还是没找到。”

另一台着陆器那天深夜浮上水面。但是在回收过程中,它被吸入颠簸的船底,直接卷进了螺旋桨。当时来了暴风雪,船在5米高的海浪中起伏着。“一夜之间,我失去了一切。”杰米森说。维斯科沃提议将损失了2台着陆器的地点命名为“苦难深渊”。

“压降”号向东航行,经过一座绵延40多千米的冰山,前往南非的开普敦稍作停留,补充燃料和食物。邦乔瓦尼让声呐继续运转以收集能够修正关键地质特征的深度与位置的相關数据,因为此前卫星测量的数据与实际情况相差好几千米。(维斯科沃把船上收集到的所有数据都分享给了一个旨在未来10年间测绘全世界海床的合作项目“海床2030”。)与此同时,杰米森用废弃的铝条、闲置的电子装置和一些绳索及浮球重新组装了一台着陆器,并且教会奥克尼群岛的水手厄伦德·科里为它安装鱼饵和设置施放定时器。杰米森给这台着陆器起名叫“厄伦德”,然后他就下船回英国与妻子和孩子们团聚去了。几周之后,这艘船才抵达下一个目的地港口珀斯(Perth),在那里,特里顿的工作人员会在船上安装一个新的机械臂。

当时,印度洋的最深处在哪里仍无人知晓。绝大多数科学家都认为是印度尼西亚附近的爪哇海沟(Java Trench)。不过,澳大利亚沿海的迪亚曼蒂纳断裂带(Diamantiua Fracture Zone)以北还从未有人测绘过,而卫星度数认为它的深度与爪哇海沟不相上下。

“压降”号在迪亚曼蒂纳逗留了3天;邦乔瓦尼判定这里实际上比爪哇海沟浅,而科里按照程序把“厄伦德”投入海底。10个小时之后它浮出水面时——捕笼中全是端足类生物,其中还包括几个新物种——科里成了从迪亚曼蒂纳断裂带采集生物样本的第一人。

海盗

“压降”号抵达北冰洋之后,它已经完成了绕地球一圈半的行程,也到访了南北两极。

爪哇海沟位于距离陆地12海里之外的国际水域。不过探险队的目标潜点在印度尼西亚的专属经济区内,根据联合国条例,一个国家在距离海岸线不超过200海里的范围内拥有勘探和开发海洋资源的特权。麦卡勒姆已经花了快一年的时间申请许可证和执照,为了策划“五大深渊”行动,他已经和十几个国家的57家政府机构打过交道。

印度尼西亚政府几个月都没有理会麦卡勒姆的申请。他曾经向十几家机构递交过关于潜水器、船只、船员和任务的简报材料,他们把他当皮球一样踢来踢去。在大西洋和南极进行潜水活动的间隙,维斯科沃还飞到雅加达去发表了一次演说,而且他还提出可以带一位印度尼西亚科学家到海沟最深处。可是,当他们的船抵达巴厘岛的时候,麦卡勒姆仍然没有拿到下潜的许可。

严格来说,这意味着团队不能在爪哇海沟从事任何科研工作。但是,国际海洋法允许测试设备,而且,爪哇之后下一轮在太平洋海域的下潜,才会是最深的。“于是我们测试了几次潜水器,”麦卡勒姆微笑着说,“我们测试了着陆器,我们测试了声呐——我们测试了所有设备。”

爪哇海沟长度超过三千千米,地质活动极为活跃。对海沟北部的勘测呈现出海底山体滑坡的迹象,缘于2004年那次引发30米高的海啸并在东南亚导致25万人丧生的地震。在南部更远的地方,卫星已经探测到两个相距几百千米的深沟。“压降”号对两个地点都进行了测绘,结果邦乔瓦尼发现,最深处实际上位于两者之间一个此前未被注意到的小沟壑里。它有可能是海床上一个新的断裂带。

巴克尔把“压降”号停在这个沟壑的上方,并关闭了船上的追踪和通信设备。麦卡勒姆升起一面海盗旗。气候炎热,86华氏度,海面平静,浪涌平缓,水面无波。2019年4月5日一早,特里顿的船员顺利施放“限制因素”,维斯科沃向着爪哇海沟最深处下潜。

登山者站在崎岖不平的山顶眺望世界。维斯科沃沉入黑暗,看到的大多只是海底沉积。“限制因素”的灯光只能照亮前方几米,丙烯酸材质的观测窗是大约20厘米厚的凸面镜。无论海底岩石的真正样貌为何,在深海看到的这些超深渊带海沟都柔软而平坦。如果把一座山倒过来,那么随着时间,被倒置的峰顶将会越来越遥不可及;因为只要海洋还存在,海沟就一直是那些飘落微粒的终点——火山灰、沙子、卵石、陨星,还有“数以亿万计的小贝壳与骨架,上层水域所有微小生物那些石灰质或者硅质的残骸”。1951年,蕾切尔.卡森(Rachel Carson)在《环绕我们的海洋》一书中写道:“海底沉积物是地球的史诗。”

维斯科沃在海底停留了3个小时,然后他看到观测窗外漂过一个塑料袋。“限制因素”的一部摄像机也曾在波多黎各海沟里拍到过一个易拉罐。据科学家估计,30年内,海洋中塑料制品的数量会超过鱼类。

杰米森从超深渊带取回并在实验室分析过的几乎每一种生物样本都受到了微塑料的污染。“这是否会损害这些生物的觅食能力、行动能力和繁殖能力?”麦卡勒姆说,“我们不知道,因为我们无法把含有微塑料的生物体与不含微塑料的生物体进行比对。因为后者根本不存在。”

海沟的岩壁上充满生命体,但它们和维斯科沃的目标无关。“这有点儿像是到了卢浮官却只是穿上跑鞋快速穿过一样,”莱希说,“你需要带上一个能够告诉你正在看什么的人一起去。”第二天,维斯科沃告诉莱希,他可以带杰米森一起到海底。“我不想去最深的地方,因为那里没意思,”杰米森说,“我们去个真正酷的地方吧。”

在船身之下七千米的地方,澳大利亚板块正缓慢而猛烈地被欧亚大陆板块蚕食。邦乔瓦尼注意到断层线上出现了一个大阶梯地貌,由地质规模的压力与断裂所形成。这个地貌上突200多米,超过了垂直角度,呈现出悬垂——这是一次极为困难的下潜。由于潜水器上方视线受阻,莱希需要按照下潜时的原路上升返航。

下降过程中,舱门开始漏水,但是莱希告诉杰米森不用在意——压力会封住它。那里一直漏了90多分钟,直到深度四百五十米时才停止。“我早就跟你说过会封住的。”莱希说。

正午刚过,“限制因素”到达海底。莱希接近断层,并趋近某个突起的黑色阴影。远远看着,杰米森觉得像是火山岩,但是随着莱希靠近一些,视野中出现了更多色彩——明亮的红色、橙色、黄色和蓝色,被深渊的黑暗包围着。如果没有潜水器发出的光亮,这些颜色或许永远不会被发现,甚至在其中生活的生物也没办法照亮它们。这些是微生物形成的薄层,它们的能量来自行星地壳散发的化学物质而非来自阳光。几十亿年前,当地球还是一个被杰米森形容为“巨大、混乱、冒着热气、不停被陨石撞击的地质实体”时,正是这种化学合成的过程让第一个复杂细胞超越了某种无形的界限,完成了生物与非生物的区分。

莱希开始沿着岩壁行进——推进器向上,然后再反推。杰米森通过观测窗发现了一种新的狮子鱼,这种生物身体狭长,呈胶状,有着柔软的鳍。水压消除了长出鱼鳔的可能性,食物的匮乏妨碍了硬骨骼的骨化。有些狮子鱼体内含有抗冻蛋白质,以便在寒冷中生存。“生物学就是带着臭味的工程学,”杰米森说,“当你在最极端的环境下把一条鱼进行反向工程,再跟浅水鱼进行比较,你就会看到它为了适应环境作出的取舍。”

上浮花了1小时。最后一个着陆器浮出水面时,杰米森取下摄像机,发现它捕捉到了七千米深处的一条小飞象章鱼——这比目前观测到的最深纪录又深了一千多米。

“压降”号朝着太平洋进发,麦卡勒姆降下海盗旗。7周之后,麥卡勒姆收到了印度尼西亚政府的一封信,信上说“出于国家安全方面的考虑”,他的许可证申请已被拒绝。

故地重游

巴克尔驾船前往关岛,途中还改道让邦乔瓦尼测绘了雅浦海沟和帕劳海沟(Yap and Palau Trenches)。船上来了几位新成员,其中一位尤其特殊:这个人60年前就去过他们这趟的目的地。探索海洋超深渊带有史以来一直很受重视,而位于马里亚纳海沟的“挑战者深渊”,就是地球上海洋的最深处。

1960年1月23日,两个男人钻进了一个巨型耐压球内,这个球体被悬吊在一个装有四万加仑汽油的浮力油罐下方。其中一人是瑞士深水潜航器驾驶员雅克皮卡德(Jacques Piccard),这个装置是他父亲、热气球驾驶员奥古斯特·皮卡德(Auguste Piccard)设计的。另一个人是年轻的美国海军上尉唐·沃尔什(Don Walsh),他买下了这款所谓的“深潜器”,并为潜入“挑战者深渊”进行了改装。

这个深潜器过于庞大,只能被拖在船尾,而用来平衡浮力的油罐又太易损坏,所以船速只能控制在每小时1.6~32千米。为了找到下潜点,水手们把TNT炸药从船边扔下去,并计算着从海沟深处传来回声的时长。深潜器上有—个观察窗,只有硬币大小。当深潜器到达海底,扬起沉积物时,“感觉像是在一碗牛奶里,”沃尔什说。半个世纪以来,再没有人来过这里。

那台深潜器也再没有潜入过超深渊带。雅克.皮卡德于2008年去世。如今,88岁的唐.沃尔什走匕了“压降”号的舷梯。穿过温暖的太平洋水域和180米高的巨浪,马里亚纳海沟就在不远的地方。

在“挑战者深渊”上方,维斯科沃穿上阻燃连身衣,走到船尾的甲板。微风从东方吹来。沃尔什和维斯科沃握了握手。维斯科沃爬进“限制因素”,随身带着他曾经带去珠穆朗玛峰顶的冰镐。

舱门封闭,信号绳下降,定位绳打开,拖绳放出——水泵启动。维斯科沃心想,潜水器禁得住这个深度吗?他倒不觉得会发生内爆,但是电子设备能支撑住吗,比如推动器和电池?除了沃尔什和皮卡德之外,只有一个人——电影导演詹姆斯·卡梅隆(James Cameron)在2012年也抵达过“挑战者深渊”的最深处。他的潜水器在海底多个系统失灵,从此再没有进行过深潜。

深度表的读数超过了一万零九百米。.价小时之后,维斯科沃开始丢掉各种压舱配重,以减缓下潜速度。下午12点37分,他呼叫了水面。他的信息花了7秒时间才抵达“压降”号:“触底。”

观察窗外,维斯科沃看到了端足类生物和海参。但他的位置已经比鱼类生存的极限深度还深3千米。“到了一定程度,环境变得非常苛刻,进化空间很小,因此选择也不多,”杰米森说,“所以,海底很多生物看起来都差不多。”

维斯科沃关上灯,停止了推进器。他悬浮在静默中,在水面一万零九百米之下,在海底沉积物三十厘米之上,随着水流轻轻摇摆。

那天夜晚在“压降”号上,唐·沃尔什又一次跟他握了手。维斯科沃提到,从声呐扫描、潜水器数据和着陆器的读数,实际上他比之前几个人下得更深。“是啊,昨天晚上我为此哭了一夜。”沃尔什开玩笑说。

时间来到5月初,还有一个大洋等待征服。但北冰洋的最深处仍然在极地冰盖的覆盖之下,并目还会持续好几个月。“压降”号前往南太平洋的汤加。邦乔瓦尼让声呐每天24小时持续运转,杰米森在圣克里斯托瓦尔海沟和圣克鲁兹海沟(San Cristobal and Santa Cruz Trenches)首次施放了着陆器。“端足类生物样本主要是为了遗传学研究,追踪适应性,”他告诉我。同样的生物体在几千千米之外的海沟中也出现了——但在浅海和其他地方的海床上却没有发现,“所以它们是怎么从一个沟跑到另一个沟里的?”

邦乔瓦尼对汤加海沟进行了测绘。声呐图像显示出一条60多千米长的断层悬崖,这是海洋板块破裂后形成的一种地质特征。“变化极为剧烈,但应该是发生在地质时期,”杰米森解释说,“其中一个板块被向下挤压,断裂后形成山脊,这:些海底山脊太巨大了”——垂直高度有24千米。“如果它们出现在陆地上,一定是世界奇观。但因为它们被淹没在一万米深的海底,所以看起来不过是海床上的一片涟漪。”

挪威糖果

7月中,也就是这次全球探险进行到第七个月的时候,我在百慕大登上了“压降”号。船员们刚刚在波多黎各海沟完成另一组潜水,给美国海军的代表和海洋保护者、亿万富翁雷·达里奥(Ray Dalio)演示设备,达里奥拥有两架特里顿的潜水器。维斯科沃希望能够把深渊探险系统以四千六百万美元的价格出售——比这次探险的全部花费还高出一些。在其中一次演示期间,一位来参观的工程师开始逐条分析如果是他来设计,会有哪些更好的办法。“是,”麦卡勒姆微笑着说,“但你没来啊。”

我们穿过墨西哥湾暖流碧绿色的海水一路向北,要日夜兼程航行大约3周才能抵达北冰洋最深处的潜水点。但是北冰洋的下潜窗口还要等上5周,而且,如维斯科沃所说,“途中会经过泰坦尼克号沉没的地方。”有几个夜晚,我站在船头,倚在船边,如痴如醉地看着浮游生物与船体接触时闪烁的绿色光芒。海面上一片漆黑,一直蔓延到远端的地平线,与闪烁着几百万颗星星的夜空衔接。有时远方会出现一道闪电刺破乌云。但在大多数的夜晚,银河那么清晰,让你可以感觉到地球的自转。

空气变得雾蒙蒙的,很冷。巴克尔驾船驶出墨西哥湾暖流,进入北大西洋水域,来到纽芬兰圣约翰港(the port of St.Johns,Newfoundland)东南方向几百千米处。午夜过后,大家都聚集在顶层甲板上,喝下一小杯威士忌——表示向死难者致敬。我们会在黎明前到达泰坦尼克号的残骸点。日出时,我们向海中投下一个花环,并看着它沉没。

“压降”号继续向东北航行,经过格陵兰和冰岛,来到挪威以北约900千米处北极群岛斯瓦尔巴德(Svalbard)的一个港口。巨大的冰川围绕着入海口,冰川融后留下一片被冰雪压平的山顶和斜坡。这片群岛的大部分地区只能乘雪地摩托或者乘船才能到达。这里北极熊的数量超过人口数量,每个人离开城镇的时候都会带着枪。

麦卡勒姆带了两个艾友思公司的同事上船,包括一名能从几千米外移动的船上通过嗅觉辨别海象方向的极地向导。到目前,麦卡勒姆已经把探险计划调整了97次。“压降”号往西北方向出发,前往北冰洋最深处的潜点莫洛伊洞(Molloy Hole)。这片最鲜为人知的海床区域就在极地冰盖的下方,但是科学家们曾经在这里找到过热带植物的化石遗迹;过去的某个时代,这里的气候与佛罗里达相似。

此时是北极的盛夏,但仍然酷寒。我站在船头,看着北极燕鸥和管鼻海燕在吃水线上嬉戏翻飞,角嘴海雀突然扇动翅膀,几乎从水面腾空而起。

冰川漂浮而过,还有虎鲸和蓝鲸;船驶过北纬80度时,巴克尔吹响号角。一天夜里,地平线变成白色,北极冰盖缓慢出现在视野中。又一天夜里,冰上领航员把船头停在了一块浮冰上。“压降”号完成了绕地球一圈半的行程,并到达了两个极点。船头的推进器持续发出机械的轰鸣,回荡在寂静的北极。

邦乔瓦尼和她的声呐助手们已经测绘了近70万平方千米的海底地图,相当于得克萨斯州那么大,其中大部分地区此前从未被测绘过。杰米森一共完成了103次着陆器施放,访问了每一个主要超深渊带的生态系统。这些着陆器一共垂直上下了将近一万两千千米的距离,捕捉到大约40個新物种的影像。

地球并非一个完美的圆球,它的两极是向内凹陷的。由于这个原因,维斯科沃潜入莫洛伊洞底部时,距离地心要比在马里亚纳海沟底部还近14千米,尽管莫洛伊洞的实际深度只有马里亚纳海沟的一半。

8月29日,维斯科沃穿上工作服,走到船尾甲板。船员们已经把潜水器施放和回收的流程做到几近完美,即使是在波涛汹涌的海上,在外人看来,也像是一场工业芭蕾舞般流畅。自从探险行动在波折中开始,设备并没有改变——但人已经换过一些。

“这不是结束。”维斯科沃引用温斯顿.丘吉尔的话说,“这甚至不是结束的开始,但,这可能是开始的结束。”

他爬进“限制因素”。游泳者关闭了舱门。维斯科沃打开了氧气和二氧化碳过滤器。“生命保障系统开启,”他说,“准备就绪。”

最初几百米,他看到了水母和磷虾,然后是海洋雪,而后便空无一物。

特里顿的员工们挤在控制室里,笑闹着分享一种味道古怪的挪威糖果。

通信系统出现提示音,房间里一时鸦雀无声,所有人都在聆听维斯科沃汇报他的深度和方向,过后,又恢复嘈杂。

麦卡勒姆静静地站在角落微笑。“看看这些异类,”他说,“正是他们改变了世界。”

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