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以海为家:走近国际海洋空间站

来源:《世界博览》 编辑:艾蓝 时间:2020-10-10

雅克·库斯托和他的黄色碟形潜艇。

1963年,一艘黄色碟形潜艇从红海深处返回,停驻在一个海底研究中心,这个中心位于距离苏丹港海岸26英里、水下33英尺处。登上这艘潜艇的是传奇探险家和海洋学家雅克·库斯托,他获得奥斯卡奖的纪录片《没有太阳的世界》令无数人深深着迷。库斯托纤瘦的身体从潜艇中爬出,进入大陆架二号站,这个水下站曾充当了5名海底观察员长达1个月的家和实验室。库斯托说:“这是潜水艇第一次拥有了一个海底基地。”

大陆架二号站,是一个海星形状的栖居地,有双层床和用于加热的红外线灯。库斯托证明了人类可以长期生活在海底。它的4个房间从中心延伸出来,这是对大陆架一号站的重大改进。一号站建于1962年,是16英尺长、直径8英尺的钢制圆柱体,只能容纳2个人,悬挂在法国马赛海岸附近33英尺深的水下。三号站就像一个黑黄方格交错的迪斯科舞厅的闪光灯球,于2年之后诞生,站内为包括库斯托的儿子菲利普在内的6名潜水员提供了一个自给自足的环境,位于地中海下330英尺。库斯托的“大陆架”站任务由法国石油化工产业资助,仅在大陆架三号站建成后,任务就终止了,此后库斯托将他的关注重点从石油资助的研究转移到了海洋保护上。

继大陆架站之后,单任务水下栖居地大量涌现,但这些水下创新没有留下太多痕迹。在某种程度上,由于公众兴趣向太空探索的转变,使得更多资金流失,致使一些站被从海里拖出,还有一些則成为了长满珊瑚的潜水地点。

被传承的梦想

库斯托的孙子法比恩希望扭转这个局面。他创建了法比恩·库斯托海洋学习中心,一个致力于保护和留存地球海洋、沿海地区和海洋栖息地的非营利组织,将要建立世界上最大的海下研究站。

该站以希腊神话中的先知海神普罗透斯(Proteus)的名字命名,将坐落在库拉索岛海岸附近一个生物多样性丰富的海洋保护区60英尺深处。它就像是国际空间站的海下版本,是近几十年来建造的第一个水下研究基地,将要开启海底研究曲折历史的新篇章。

法比恩4岁时学会了水肺潜水。作为一名海洋探险家、环境倡导者和海底实验室工作人员,他被训练在水下生活和工作,但令法比恩最受挫的是,水肺潜水作为海洋科学家的研究工具,有着巨大的局限性,在深水中戴水肺潜水的安全时间受限于平均每天2个小时。但是现在,有了普罗透斯站后,“我们突然之间在海底有了一座房子,可以每天潜水10-12个小时进行研究、发现和拍摄。”

美国波陨石二号站于1970年建成,曾位于美属维尔京群岛的莱姆舒湾50英尺深处,由2个20英尺高的筒仓组成,筒仓由一条防水隧道连接,并点缀着圆顶形窗户。2012年,欧洲航天局宇航员蒂莫西·皮克(Timothy Peake)在宝瓶礁石基地,与远在苏格兰阿伯丁的英国太空环境大会进行视频会议。他作为美国宇航局关于小行星探索的NEEMO 16任务的一员,在此基地进行太空模拟。

海洋学家席薇亚·厄尔是试验水下栖居地可行性的先驱,她在法比恩的视野中看到了前景:“在水下生活给了我们时间的礼物,以及成为一个珊瑚礁居民的奇妙视角。你不再只是一个访客。”

2014年,法比恩在目前唯一幸存的海下研究站宝瓶礁石基地待了31天。这座400平方英尺的基地建于1986年,坐落在佛罗里达群岛的基拉戈岛海岸附近的海底。他亲自体会到在水下生活的挑战:湿度高、光线暗、没有新鲜食物、不能体育锻炼、极度隔绝。而他“想要解决所有缺点,将上面的世界尽可能多的元素带回最先进的海洋研究中心,使未来的探索和研究更有利。”

除了极个别例外,以前的水下实验室(已经超过65个)都是圆柱形的,被分割成不同的小区域用于生活和工作。普罗透斯站由著名工业设计师维斯·贝哈和他的公司fuseproject设计,非常与众不同。

不久前,贝哈展示了他关于普罗透斯站的设计。普罗透斯站有4000平方英尺,将是宝瓶礁石基地的10倍大,圆形,2层结构,围绕中央一个连接2层的弯曲坡道旋转。贝哈认为潜航员“将生活在巨大的压力之下,不仅是海水的压力,也有科学的压力”。为了缓解这点,他设计了一个在中心的社交空间,周围延伸出不同的区域,有生活区、研究实验室、医疗区和浴室。

自然光,是海平面下60英尺的另一个挑战,在那里可见光谱减少了一半。因此,圆形的2层将相互偏离,让舷窗和天窗尽可能多地获取自然光线。在室内,全光谱灯将满足人类每天至少10分钟紫外线照射的需求。

为了便于海洋探索,该结构还会包括一个月池,或雅克·库斯托称为的“液体门”。这个特殊设计开口,位于栖居地的底部,将允许潜水员通过一个加压室离开。与空间站或潜艇不同,水底建筑物的内部气压被保持与外部水压相等,防止海水进入栖居地。这使得潜水者可以很容易地滑出来,利用“饱和潜水”方式进行水下研究——这是一种减少潜水夫病风险的技术,在任何深度停留24小时后,人体会被氮气等惰性气体饱和,海底观察员可以无限期停留在水下栖居地,当他们重新返回海面时,无论在海下待了多长时间,减压所需的时间都是一样的。美国洛恩州立社区学院两位工作者曾创造了在佛罗里达朱莉丝旅社停留73天的纪录,那里曾经是研究基地,后来变成了水下旅馆。

普罗透斯站仍处于概念阶段。法比恩筹集了1.35亿美元来用于建造基地及头3年的运营。贝哈和法比恩已讨论过要使用合成建筑技术来建造外壳和3D打印的珊瑚砖,以在建筑物上打造一个活珊瑚礁。贝哈说,建造时“需要将建筑结构灌满水,让它沉没,到达海底。”

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