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人類能潛入多深的海底?你敢去試試嗎

2014年1月12日,中國在南海首次進行300公尺飽和潛水作業。在這之後,中國不斷向人類潛水的深度極限發起挑戰。那麽,人類深水的極限在哪裡?又如何達到這種極限呢?

人類能潛入多深的海底?你敢去試試嗎

潛水,要解決的主要問題是呼吸。自由潛水,只要呼吸壓縮後的普通空氣就行。但是隨著潛水深度的增大,壓力也隨之增大,空氣中的氮氣會滲透到人體的中樞神經系統細胞裏,引起“氮麻醉”。因此,時間較長或者深度較大的潛水,就要有專門的裝備。這種裝備叫水肺,它可以保證潛水員的呼吸。這種潛水方法叫水肺潛水,氣瓶裏裝的是惰性氣體氦和氧的混合氣體,這是因爲氦氣的麻醉效應遠低於氮氣。

然而,潛水面臨的不光是呼吸的問題,人類潛水時面臨的另一個威脅是減壓病。因爲海水深度每增加10公尺,就會增加一個標準大氣壓。隨著壓力的增加,人體血液溶解空氣的能力隨之增加。如果潛水員從水下深處回到海面減壓太快,溶解在血液和身體組織裏的氣體就會形成氣泡,阻礙血液流動,嚴重的甚至可以致命。因此,早期潛水員在完成潛水任務後,必須在減壓艙裡逐步減壓,再回到海面上來。減壓的時間往往比水下工作的時間還要多一倍。

解決的辦法是1957年發明的“飽和潛水”技術。潛水員先在艙內加壓,使得體內的氣體完全飽和,然後就可以在深水的高氣壓下工作幾天,甚至幾十天,等任務完成後再一次性減壓出水。這是因爲如果在高壓下逗留到一定的時間,人體血液和組織裡所滲入的氣體就會達到飽和,以後只要壓力不變,即便延長逗留的時間,血液和組織裡的氣體含量也不會改變。

人類能潛入多深的海底?你敢去試試嗎

現在無論是海底救生、施工、勘探,或者進行科學考察,凡是潛水員直接暴露在水深超過100公尺的高壓環境的水下作業,都必須採用這種飽和潛水技術。法國潛水員在地中海飽和潛水的實際作業深度達到534公尺,而實驗深度達到701公尺,是當今世界最高紀錄。中國12名潛水員創下了在南海上百公尺的深水中生活390小時、工作126小時,完成海底油管更換的紀錄;作爲實驗,中國飽和潛水技術也已經突破了490公尺的深度。

潛水員還有一個保護身體和體溫的重要裝備——潛水服。早在500年前,達·芬奇就曾設計過皮質的潛水服。現在最先進的潛水服,又叫大氣壓潛水服。它其實不是衣服,而是一個小型的單人潛水器。它用金屬或塑膠製成盔甲的形狀,肢體關節可以活動,還帶有推進裝置。由於潛水服裡面保持一個標準大氣壓的壓強,潛水員就沒有了“加壓”“減壓”的問題。目前最好的大氣壓潛水服,能夠在水深超過700公尺的深水工作。潛水服也是科學家深海考察的武器,有“深海女王”之稱的美國海洋學家西爾維·厄爾,就曾經身穿大氣壓潛水服,在夏威夷380公尺深的海底行走、觀察2.5小時,創造了女子深潛的紀錄。


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