泰德的水下探险

朱利安·史密斯将告诉我们，一个人骑车穿越大西洋的冒险不仅仅是一个身体上的挑战——它肯定会给海洋学家带来好处。

为了让他40岁的生日与众不同，有人会给自己买一辆全新的汽车。有些人会换工作；其他人终于开始写他们自己的小说和梦想。另一方面，泰德·西米洛决定驾驶自己设计制造的单人潜艇穿越大西洋。

也许这听起来像是一个喜欢冒险的人的疯狂白日梦，但是这个名为“潜伏行动”的计划已经引起了海洋生物学家的极大兴趣。这是因为当潜艇在今年晚些时候出海时，海洋生物学家将有第一次机会安静而不受干扰地探索海洋表面，并可能发现以前从未见过的海洋生物。

Xi·安·麦洛是一名训练有素的机械师和专业发明家，并经历过水下探险。1997年，他因设计詹姆斯·邦德风格的水下航行器“水力喷射器”而出名，这种水下航行器看起来像一辆水下摩托车。尽管运营“水下飞车”的公司后来关闭了，希尔米诺仍然对如何加速水下探索充满热情。"我发现自己对水下移动的缓慢速度感到失望，尤其是带着一堆潜水设备。"他说，“这就像把一个坐轮椅的人扔进森林。”

因此，希安莫罗与海洋生物学家弗兰克·菲什合作，为潜水员设计了一条碳纤维“尾巴”，叫做“鲸鱼月”。).菲施在宾夕法尼亚的威彻斯特大学工作，专门研究鲸鱼游泳的生物力学。根据费舍尔对海豚尾巴的CT扫描，鲸鱼月亮有一个像水翼一样的轮廓，像一个水下的翅膀。费舍尔说:“当海豚上下摆动尾巴时，它们会产生向前的升力。”这种升力已经成为一种强大的推力:海豚的测量速度高达每小时54公里。它们能把80%的能量转化为推力，而人类游泳者的比例只有3%，即使它们戴着游泳鳍，也只有10%。

鲸鱼月亮像海豚的尾巴一样工作，让潜水员尽可能高效地游泳。一个像海豚尾巴一样的装置将能量转化为向前运动的效率比过去最好的固体推进器高15%。

Shinamiro和Fisch说，他们知道当鲸鱼月亮的第一个原型——夹在两片碳纤维中间的一块手工切割的泡沫——能够主要靠自己游动的时候，还有希望。当他们把原型放在试验舱的底部时，它的浮力和流线型产生了一个向前的推力，使它快速通过试验舱。该公司从去年开始销售鲸鱼，希安莫罗用它达到了将近13公里每小时的速度，几乎是奥运会游泳冠军迈克尔·菲尔普斯最快速度的两倍。

什米罗把它的迷你潜艇设计成鲸鱼月亮的放大版。

船体由轻质和坚固的材料构成:不锈钢框架、聚碳酸酯外壳和由铝和钛制成的推进系统。它将作为“水下潜艇”运行:它将一直充满海水，因为没有充满空气的耐压外壳。浮力由填充在外壳中的聚氯乙烯泡沫提供。此外，气室还将提供一些浮力，通过排空或填充气室，船体可保持在所需深度。1.2米宽5米长并不宽敞，但也不狭窄。“你感觉不到重量，有了这些窗户，你会觉得你有很大的空间。”Xi·安·米洛说。

希安莫罗会穿着潜水服，通过水肺呼吸器或特殊的可调节通气管呼吸。一个主要的挑战是如何保持凉爽，因为平均水温将达到30摄氏度。一种解决方案是覆盖反射材料，以防止太阳直接从潜艇顶部进入并加热潜艇内的海水。

Xi·安·米洛将坐着驾驶这艘船。当他用脚来回踩踏板时，他的手也会来回移动来驱动潜艇前进。他说这就像是“将一台楼梯机和一台滑雪机结合在一起”上肢、下肢和拍动尾巴共用的驱动系统将通过由不锈钢绳串联的滑轮系统连接。

Xi·安·米洛估计，从非洲西海岸的佛得角到加勒比海的巴贝多的3700公里开阔水域需要大约50天的踩踏时间。他计划白天在水下航行两米，晚上才浮到水面，这样他就可以在潜艇顶上搭个帐篷睡觉了。如果风向正确，他会在睡觉时放风筝前跑更多的里程。天气不好时，他会让潜艇下潜以避开风暴。这可能很危险。如果水流把他带得太深太久，他漂浮得太快，他将面临“减压病”的危险，这是由血液中危险的氮泡引起的。另一个风险是，当他睡觉的时候，他会耗尽空气或者不能浮上来换气。"潜水员操纵着一艘水下潜艇，在远海的任何深度都有危险."Xi·安·米洛说。

也许并不奇怪，并不是每个人都相信什米罗能穿越大西洋。马里兰州贝塞斯达“年度国际潜艇竞赛”的运营总监杰里·罗夫纳说:“人类潜艇的大多数推进装置似乎都运转得很好。”。"我们的经验表明，鱼型潜艇没有足够的动力."他解释道，“我们每次比赛都有这种赛艇...除非他是超人，否则他不可能走远。”

然而，勇敢的什米罗表示，他计划进行高强度的体能训练，包括跑步和举重，甚至可能在出发前切除阑尾，以避免在50天的海上生活中出现哪怕一点小麻烦的可能性。为了在精神上为这次旅程做好准备，他还教了航海家史蒂文·卡拉汉，他因1982年游艇在大西洋失事后在救生筏上呆了两个半月，然后根据自己的经历写了本书《漂泊》。

Xi·安·米洛坦率地承认，他的计划最初是为了帮助鲸月吸引公众的注意力，但这个计划也引起了海洋研究者的注意。他们对希安米罗在这次旅行中收集的大量海洋研究数据感到兴奋。在生物圈中，人们对海洋表面知之甚少。北卡罗莱纳州博福特市杜克海洋实验室的海洋生态学家辛迪·范·多佛说，考虑到它覆盖了地球表面的三分之二，这种缺乏理解的现象令人惊讶。“当前的技术和采样方法使我们把水体表面看作一系列离散点，而不是整个环境和栖息地。”“近地表水域几乎和深海水域一样不可探测，”她说。

泰德·希尔米诺将在他设计建造的潜艇里呆50天。

“只要潜艇不死在鱼的肚子里，它很可能会改变教科书中对海洋的描述。”

现有的研究覆盖了5%的海洋，但是使用了破坏性的拖网或嘈杂的船只或潜艇，充满了抓钩、引擎和灯光。范德华德说，小型无动力无声潜艇什米罗，加上它将通过的范围和它的机动性，将使它能够收集数据，不能收集任何其他海上运输手段。“潜在的动能让我们能够以前所未有的方式持续观察这个广阔领域的生物生产力。”

为了实现这一目标，安装在潜艇上的高清摄像机将继续工作，记录从鲸鱼到浮游生物的一切，以及漂浮垃圾和油层造成的污染。什叶派米罗每天都会定期会见一艘支援船，该船会全程跟踪他，以更换用过的电池、录像带、硬盘和气罐。在佛罗里达州皮尔斯堡的海洋研究和保护协会研究生物发光的Edie Widder对hiamino可能看到的东西特别兴奋。他们一起在潜艇的船头安装了一个叫做“海中的眼睛”的高灵敏度照相机，用来研究难以捕捉的发光生物。他们总是冒险在晚上从深海到水面去吃饭。维德说，浩瀚海洋中80%至90%的物种能够发出生物发光，这可能是地球上最常见的视觉交流形式。即便如此，“我们仍然不知道动物发光的确切原因，”她说，“我们甚至不知道有多少种生物在深海发光。”

维德利用墨西哥湾底部的“眼睛”进行研究。相机被赋予了一个有趣的绰号“电子果冻”，因为它可以模仿深海水母的发光模式。在他们第一次开灯后不到90秒，摄像机记录下了一只两米长的乌贼，它不属于任何已知的科学种类。另一次，一个更大的家伙把相机翻到了50米外的泥里。

不管是什么样的人，什米罗都希望避开这样的人。然而，他仍然计划用“海中之眼”进行一些夜间探索，驾驶潜艇到20米的深度，每次45分钟，寻找发光的生物。这将是大陆架以外的首次“眼睛”探索。“我职业生涯的大部分时间都在用潜水器探索海洋，但我总是对我们必须吓跑许多动物的想法感到沮丧！”维德说，“现在，一艘更好的潜艇第一次可以用于研究，这超出了我的想象。”

然而，在上述任何一种情况发生之前，潜艇必须在4000立方米的人工水池中完成一系列严格的测试。这个人工池塘是什米罗在他位于佐治亚州的工作室外面挖的。到目前为止，潜艇已经被证明具有浮力和机动性，工作小组正在调整推进机制。在这一步骤完成后，在接下来的几个月里，将在佛罗里达州的珊瑚礁地区进行一系列为期两到三天的试航，这样潜艇和飞行员就可以在11月从佛得角出发的预定航行前充分热身。

无论什米罗能否到达巴巴多斯，范德沃特相信，这一行动将为海洋科学提供不可估量的知识财富。“只要潜艇没有死在鱼的肚子里，它的传感器和内部观察者很可能会改变教科书中对海洋表面的描述。”

对于维德的这一部分研究，她希望这个大胆的计划能有助于唤起人们对海洋环境问题的关注。“我们生活在一个海洋星球上，”她说。“如果海洋有麻烦，我们都会有麻烦。也许泰德横渡大西洋将有助于使这个概念深入人心，而不是停留在表面上。”

对沙扬·麦洛来说，他只想安全地穿越大西洋，主要是看他能否完成它。“这是我做过和将要做的最疯狂的事情，”他说，“所以我会尽可能地享受它。”

海豚的视角:泰德·希纳米奥计划驾驶一艘模仿海洋哺乳动物游泳风格的潜艇航行3700公里穿越大西洋。