深海开发

深海开发（精选7篇）

深海开发 篇1

锚链是船舶航行和海洋工业石油平台固定装置所不可缺少的安全保障部件，锚链需求主要取决于两部分，一部分源于旧链的更新需求，另一部分源于新建船舶和海洋石油平台的新增需求。其市场供求状况与造船行业和海洋工业发展息息相关。相关数据显示，目前国内经济稳定增长，国内造船行业成本优势明显，船舶自主配套能力逐渐增强，附加值高的船舶制造不断取得突破，预期中国造船行业在全球竞争力会进一步增强，全球造船业将进一步向中国转移。业内专家表示，《船舶工业调整和振兴规划》提出，在2011年造船产量力争达到5000万吨，造船完工量占世界造船完工量的35%以上，高技术、高附加值船舶市场占有率达到20%，并且中国三大主流船型本土生产的船用配套设备的平均装船率达到65%以上，这将为下游国内锚链行业发展带来新的机遇。

深海开发进程加速

随着锚链产品的升级换代，海洋系泊链成为市场新热点。该产品开发要投入大量资金和开发高新技术，锚链市场份额逐渐集中到一些设备技术先进、实力强大的企业手中。同时，国际锚链市场的开放提高了对锚链生产技术和质量水平的要求。系泊链主要作为海洋工程平台的配套设备，主要用于深水海洋平台，包括自升式钻井平台、深水半潜式钻井平台和生产平台、浮式生产储卸装置、海洋工程作业船等，为海洋石油和天然气开发的关键设备。

据专业机构预测，随着海洋石油开采由浅海200米向更深海域3000米以上发展，国际在海洋油气钻井设备方面的支出将从2007年的680亿美元，增加到2012年的820亿美元，其中浅水区投资将增长14%，深水区投资将增长38%，深水钻井设备支出的增幅远超过了浅水钻井设备支出的增幅。因此未来5年深水主要钻井设备中的半潜式平台和钻井船的建造将获得较快的发展，从而为系泊链用钢市场带来机遇。此外，海上风力发电、海上采矿等海洋工程项目也处于发展阶段，也将给海洋系泊链带来新的需求。

同时，我国造船行业完工量和手持订单量均处于历史高位，全球造船行业将进一步向中国转移;国际油价目前处于高位，海洋油气开发前景广阔，海洋工程的发展潜力巨大。这些因素都有助于锚链行业的稳定增长。

高端锚链用钢市场空间大

数据显示，在锚链行业中，钢材和钢材制品的成本占锚链企业生产成本的比重在70%以上。早期的锚链制造对产品技术、设备和人员技术水平要求不高，属于劳动密集型产业。随着闪光焊接技术应用以及自动化成套机组的出现，锚链行业开始进入了机械化生产的时代。海洋系泊链的开发，对锚链生产的技术工艺有了大的促进。从原材料的冶炼工艺、成分控制，到锚链的焊接、热处理、检验等各个过程都须严格控制。现在的锚链技术，补充和增加了新的技术指标，如钢材的回火脆性、抗应变时效、氢脆、热塑性、应力裂纹和抗疲劳性能等指标。新的锚链制造技术，已将锚链升级为高附加值、技术密集型的产品，锚链行业也因此升级为高新技术产业。

锚链的制造技术和生产工艺特点决定了产品的质量水平，目前根据锚链的不同等级，大概分为7种不同的技术工艺：一级、二级、三级、R3、R3S、R4、R5。从目前来看，主要应用于深海海洋工程系泊系统的高端系泊链，市场领域景气度比较高。“十二五”期间，我国海洋工程投入为2500亿元～3000亿元。据悉，在2020年前，仅中海油一家就计划在深水投资2000亿元。从世界范围来看，未来10年，全球海洋工程市场规模预计在3000亿美元以上，年均300亿美元以上。海洋平台建设要大量使用的高端系泊链，并要求系泊链用钢具有高强度、耐低温、耐腐蚀等特性。当前，我国能够提供高端系泊链用钢的钢铁企业还有很限。

如目前已知的最高等级R5系泊链用钢，主要用于深海海域工程建设。深海海域环境恶劣，要求钢铁材料必须具有超高强度、超高韧性、低屈强比等特性，研发和生产难度很大。目前，世界上尚未形成综合性能皆优的同级别产品。随着海洋事业的不断发展，海上油气田开采由近海向深海迈进。海上钻井平台的大量建设，使高等级R5级系泊链用钢的需求也不断扩大。日前，宝钢研发的R5系泊链用钢包括链条用、附件用、主链环用等在内的系列化新品，已形成了批量稳定的生产能力，产品通过了美国船级社、俄罗斯船级社等的认可。业内人士建议，有条件的钢企可以针对这部分用钢市场进行产品升级，调整产品结构。

转自《中国冶金报》

深海俯冲者 篇2

对大多数人而言，AIDA代表什么也许都不知所云，但对日渐增多的极限运动狂热者来说，他们一定会以肯定口吻回答你，AIDA是真正的探险勇士，他们从事的运动是憋一口气，深入水中俯冲到人类极限的深度。

AIDA的全称指的是“国际闷水运动发展协会”，其中后一个A的全名Apnee这个法文字来自希腊文的apnea，意思是停止呼吸。协会成员也自称“自由潜水人”，因为他们像鱼一样不用氧气筒。

与攀岩、跳崖与跳伞等这类正在全球冒险迷之中蔓延的极限运动相比，自由潜水更具有挑战性，且更危险。不过，这项源自古老传统(从海底采集食物、珍珠与宝藏)的冒险运动却不断扩展，深得全球约5000名自由潜水人的喜爱。他们从事这项运动却纯粹因为爱海，按照创造自由潜水“无限制”纪录的意大利冠军佩里扎利的说法，自由潜水的收获在于“你身处另一个世界，没有地心引力、色彩、噪音……我们憋一口气下去不是为了欣赏周围的景色，而是要探索自己内心，是进入灵魂深处的一跃。”去年10月，佩里扎利在萨丁尼亚外海创下150米的“无限制”世界纪录。而不久之前，一般都还认为到达150米这样的深度时，就连潜水艇都会被水压压扁，更别说是人类的胸腔了。

自由潜水“无限制”项目，要拉着一具滑行器下潜：滑行器挂了重物，沿着一条固定在海床上拉紧的缆绳向下滑行，一旦达到个人极限时，潜水人就打开一个空气阀，使一个像大气球般的上升器膨胀，然后赶快回到水面，希望在到达水面前不要先昏过去。由于他们没有使用压缩空气，因此自由潜水人可以迅速浮出水面，而不会有罹患潜水员症的危险，也就是血液中出现氮气泡泡。

今年3月，佩里扎利的对手，住在佛罗里达州的古巴人费阿瑞斯，粉碎了150米的魔术障碍。在他38岁生日当天，他在墨西哥外海潜到162米，只花了3分12秒的时间。

然而对自由潜水人来说，他们最尊崇的项目是“恒重”。在这个项目中，固定的缆绳只是视觉的引导，装备只有蛙鞋、潜水衣与蛙镜。潜水人可以携带任何重物，但必须将它带回水面，且不靠升降袋的协助。就在佩里扎利创下150米无限制潜水世界纪录的前一周，他才在这个项目创下80米的世界纪录，但很快，这个纪录又被35岁的美国人勒迈斯特以1米的优势打破。

与其他极限运动一样，自由潜水照样吸引了一批女性爱好者，被称为全世界最佳女性自由潜水人的史崔特，在“恒重”项目保持的女子世界纪录是67米。在无限制项目也逼近最佳的男子纪录，达到113米。同时史崔特还保持了一项名为“自由闷水”(淡水)的纪录，玩法是只用手臂拉着绳子往下潜，她在佛罗里达的一个岩洞到达了55米的深度。

虽然史崔特在主要项目中离男子还有一段距离，但她认为女性并没有什么先天的因素而不能达到男子纪录，“事实上，妇女的代谢率较低，忍受痛苦的临界点也较高，而且比男人更快知道自己的极限在哪里。”为了潜入更深的水域，所有自由潜水人都必须不断给耳朵“等压”———捏住鼻子吹气———以平衡渐增的压力，否则耳膜会被压破。他们的心跳可以降到每分钟只跳10下，肺则被压缩到只有正常尺寸的1/16。胸腔遭到压缩时，体液———基本上就是血液———就被吸进肺里。惟一还有空气的部位是气管与鼻窦，那里会很痛，因为这两个部位也会随着压力渐增而压缩。当然除了水里的训练外，他们还要做大量的跑步与健身房训练。

开发墨西哥深海海湾面临的挑战 篇3

墨西哥海湾具有丰富的油气盆地, 但在过去的近15年里, 遭遇到作业水深日益增加的挑战, 并且油气区域远离海岸线。挑战包括地震采集、钻井作业、完井作业、海底作业、开采作业、后勤工作支持等方面。正在墨西哥海湾开发的油田面临着巨大的工程技术挑战。作为世界上最主要的生产盆地之一, 开发1 000 ft (1 ft=30.48 cm) 水深的油气资源将是保持墨西哥海湾长期持续发展的基本原则。

2 挑战

墨西哥海湾特深海探区面临着诸多挑战。水深 (约10 000 ft) 、高压 (关井压力大于10 000 psi, 1 psi=6.895 kPa) 、高温 (井底温度高于350 ℉) 、地层特殊 (如盐层或焦油储层) 、储层深 (垂深大于30 000 ft) 、砂岩储层致密 (小于10 mD, 1 mD=1.02×10-3 μm2) , 且流体大流量的特点使墨西哥海湾的深海和超深海的油井与世界上其他地区的油井有区别。图1表明, 墨西哥海湾大多数有前景的深海勘探区是在4 000~10 000 ft的水深范围内, 并且大部分地区是基性盐构造, 盐盖层的厚度从7 000 ft到20 000 ft不等, 目标深度垂深从25 000 ft到35 000 ft。

巨大的盐层影响着深层地震的分辨率, 在勘探、评价和开发上存在着很大的困难。了解非晶质盐层地质学, 更重要的是要了解岩层下的成像质量。应对挑战的关键技术是大方位海上地震拖缆技术。此技术可得到更好的地下镜像以便进行有效的油藏管理, 可优化所需井位和井数以便从储层采油。一些深海井的垂深度超过34 000 ft。图1示出超深海钻井所面临的技术挑战。

地层的复杂性以及达到目标区域所需的钻井深度使钻井工程师面临着巨大的挑战。图3是一口井的俯视图, 图右侧示出一个常规5钻杆柱套管设计, 用于墨西哥海湾和其他地方的标准深海井中;图左侧示出一个9钻杆柱套管设计, 用于高温高压的深海油田的开发井中。钻到目标深度所需的套管管柱的数量突出表明, 在紧密公差的套管环形空间和高温高压条件下达到高质量的固井面临着挑战。

随着开发井的成功完钻, 下一个挑战就是完井。由于油层通常是低孔隙度 (小于20%) 、低渗透率 (小于10 mD) , 这就需要压裂和充填支撑剂来进行商业开采。

在深海、深井、高温、高压环境下, 要有效地完成这些作业就需要最高水平的计划和操作。当完井达到泥线以下时, 就需要安装水下生产设备。高压油田要求使用15000psi的井口装置和采油树。许多现有产品必须满足日益增长的产品包膜要求。采用了一种工艺, 包括尽可能模拟油田各种条件精确鉴定测试各个组件及成套系统。设备的尺寸比水下开发所考虑的标准大。应用于深海高温、高压油田的采油树重达72 t, 而标准的用于深水的1 000 psi采油树重量大约为42 t。

在选择平台上部装置时必须考虑立管系统设计的各个方面, 可使用地面钻孔铰接式立管、半潜式张力腿平台或其他设备。如果在设计的初步阶段忽略或没有认识到, 将会对工程设计和海上平台的建造造成很大的影响。

优选的海上立管装置必须与优选的海上平台设备一起考虑。这对钢链立管是特别正确的, 它们大体是经济型立管类, 但目前设计上的挑战是立管着陆点上的强度和疲劳敏感性。依据水深和立管性质, 能随着大起伏及摇摆运动的海上钻井装置, 比如船体型、半潜式平台, 可阻止立管悬点处的运动, 此运动能导致在立管遇阻点处产生过度的压力和疲劳。产出液流中的腐蚀性流体, 比如硫化氢, 可以使船体运动/立管设计面临着更多的挑战。从严格的角度来看, 由于暴风雨时遇阻点出现大的次生压力, 所以高运动海上钻井装置也可能不适应大直径输出立管。其他立管, 比如顶部牵引式立管和混合塔架, 可能对船体运动不太敏感, 但成本大且复杂, 像适于高温高压酸性流体环境的挠性跨接管这样的设备可能还要进行详细的质量鉴定。深海现场条件要求在前端工程设计前, 在定井位、水下基础设施、出油管线、输油管线或系泊系统等之前要进行详细的海底测量工作。由于海底具有诸如峡谷、渗漏、断层、海上陡坡和土质条件这样的地貌, 因而很复杂。通常, 这些地貌决定着油田规划, 或在某些情况下可能会淘汰开发方案。主平台定位受限使得不能对油井从地貌上进行中心定位。此情况妨碍了在平台上使用干式采油树和钻井组合。

对于海底开发, 在油田总体设计上必须有一个集成式输油管线和出油管线系统, 设法保证流量。流量的保证决定着输油管线和出油管线系统的选择。冰冷的海底条件以及未定的井底流体, 要求详细的流量模拟和试验, 以便阻止对油田产能的负面影响。

3 挑战的前景

深海作业面临的一个问题是深度越深流体的静水压头越大。1 000 ft水深的流体静水压头超过4 300 psi。然而, 深海井的初始压力也可能很高, 过一段时间油层就衰竭, 把流体运移到地面的能量就会降低, 致使产量、采收率下降。面临的挑战是研究和使用能有助于把井筒中的流体输出到地面的系统。简单的解决方案就是使用人工举升。泥线下系统如电潜泵、潜式液压泵和海底增压系统能增加产量, 提高采收率。应用此技术是确保墨西哥海湾超深海油田经济性开采的基本条件。在设计安装海底设备时可使用高静液柱压力。在浅水处, 设计的大部分海底设备适合于中等水深。深海开发, 再加上与高温高压储层条件相关的载荷, 使得某个压力设备明显地会被拉伸到设计极限。然而, 当考虑到静水压力载荷的外来影响时, 压力设备上的应力大幅下降, 而且在一些情形下, 在超深海域开发时的应力可能会低于浅海开发时的应力。

考虑到超深海开发时可使用外来的静液柱载荷, 因此, 在某些应用上, 使用最常规的、经现场检验的10 000 psi设备而不是定制的15 000 psi设备。结果是可能从设备的制造、检验、安装和可靠性上获得诸多利益。

深海鱼类的警报 篇4

结果，不到半小时，大海啸汹涌而至……

一般在海啸来临之前，会有深海鱼类突然出现在水面上，这时就应当引起当地人的高度注意，并应迅速离开海滩。

在海啸到来之前，为什么会有一些深海鱼类出现在浅海处呢？这是深海鱼类因受不了深海地震而引起的水温骤升而逃命，因为深海鱼类所处的生活环境，其水温终年在0℃～2℃，由于温度的剧烈变化，无形中给了深海鱼类巨大的打击，即使这些深海鱼类逃到水面上，也是死路一条。因为深海鱼类平时一直承受着海水的巨大压力（水深每增加10米就会增加一个大气压），如果它们突然从深海游到海面上，由于海水的压力骤然减小，会出现胃翻出口外，眼球突出在眼眶外，体内部分小血管破裂等现象，最终导致死亡。

深海壁画之谜 篇5

库斯奎在洞中摸索前进了约50米,这时,洞道逐渐变宽到2至3米。可是,洞底的泥沙一经搅动, 浑浊的海水便四处弥漫, 使洞穴更显得黑暗。他咬紧牙关,壮着胆子,继续前进 了150米。30分钟后,他的头突然露出了水面。他环视四周, 发现自己是在一处峭壁旁边, 水深仅及腰际。他的眼前是一个拱形洞窟, 宽约60米, 高2至5米不等。洞壁白色、蓝色、赭色交绘,钟乳石笋石如林,还有高大的石灰岩柱。

1993年7月9日,库斯奎和几个潜水高手再次潜入洞穴。他们一直往前进, 浮出水面时, 他们被洞内的美景迷住了,立刻用防水摄影机拍摄下来。两天后,他们又潜入洞内。这次,他们携带了泛光灯、照相机、防水摄影机。果然,大获丰收。他们首先在主洞室西面水线上,看到一横排小黑马,接着又看到在对面的洞壁上也画有一匹细 长的黑马 。这些画是用黑炭似的东西勾画的,画面上蒙着一层半透明的方解石。

在泛光灯的照射下,他们仔细搜寻着,发现洞顶有一幅巨角黑山羊图,一只积满方解石的雄鹿图, 还有一幅奔马图。东面的洞壁画着两头大野牛和许多手掌印,有的五指还不全,另外还画着一个猫的头部和三只企鹅。马和野牛之间还画有几只羚羊、一头海豹, 还有一些怪异的几何符号。数一数,有好几十幅。他们都一一录了下来。

库斯奎带着照片来到了海底考古研究部。起初,一些专家也不相信,因为物证只是照片,而且法国东南部从未发现过什么洞穴壁画。不过,法国文化部闻讯后还是决定先派专家到现场勘察。

1993年9月19日 , 海军调派的考古研究船驶到洞穴上方。船上来了些专家、蛙人,还有海军的资深专家。当然,库斯奎也来了。库斯奎与一名海底专家首先潜入洞壁,把挂着灯的标志线拉好。

景象完全与库斯奎所描述的一样,而且强力泛光灯还照出了先前没有见到的壁画。此时,再也没有人怀疑了。

马、野牛、山羊等壁画和雕刻,全都有旧石器时代的特征,甚至是按照史前艺术的惯例画出来的。例如,那时候画的野牛角和山羊角总是弯曲或半弯曲的,蹄子从来不画出来,腿总是缺掉最后一截。这说明,这些画比闻名的拉斯科洞的画还要早。根据碳同位素测定,这些画已有18440年的历史,画画的炭是用挪威松和黑松烧成的。这两种松原来在这一带生长。显微镜观察又发现,采回的泥土样本里含有当时地中海沿岸生的赤杨和花粉的化石。

这个洞显然是古人类举行仪式的地方, 人类一般栖(qī)居在洞的外头。这个洞里没有工具、箭头、兽骨等遗物,证明欧洲人的祖先大概是在这里举行宗教仪式,洞壁上的画就像是今天教堂里的圣像和十字架,掌印可能是符号语言的一部分。

库斯奎的发现之所以具有重要意义,是因为它证明了法国东南部也有旧石器时代的艺术。今天,法国考古研究所已将该洞命名为“库斯奎洞”。

向深海挑战 篇6

2012年3月26日,著名电影导演詹姆斯·卡梅隆驾驶“深海挑战者”号潜水器成为世界上第一个独自潜入世界最深处的“挑战者深渊”的人。该深渊位于太平洋,关岛西南方100千米处。此前,人类仅有过一次成功深潜马里亚纳海沟的记录。1960年,美国退役海军上校沃尔什和瑞士工程师雅克·皮卡德曾乘坐海军的潜水器完成了这一壮举。卡梅隆此次深潜10 898米,周围水压约达到1 089个大气压。

世界第一潜

历史上,第一个试着做深潜探险的人是著名的物理学家和发明家奥古斯特·皮卡德,也就是雅克·皮卡德的父亲。20世纪30年代,他乘坐自己设计的热气球,飞到了22千米的高空,成为世界上首个到达如此高度的人。20世纪40年代,老皮卡德的注意力从大气转到了海洋,并自己动手制造了一艘潜水器。该潜水器吸取了热气球的灵感,可以自己提供动力。这在当时是一个革命性的成就,因为潜艇从此再也无需由水面上的舰艇供给动力,拖着长长的电缆了,完全自由地在海底遨游。

1951年,老皮卡德和儿子一起造出了著名的“的里雅斯特”号深潜器。长15.1米,宽3.5米,一次可载3人。1953年9月,在地中海成功下潜到3 150米。1955年,老皮卡德将“的里雅斯特”号卖给美国,同年老皮卡德和他儿子为美国建造新型的深潜器。新的“的里雅斯特”号于1958年建成,首次试潜就达到5 600米,第二年达到7 315米。1960年,美国利用新研制的深潜器首次潜入世界大洋最深处马里亚纳海沟,下潜深度为10 916米,这也是目前人类涉足的海洋最深处。

1960年1月23日,雅克·皮卡德和美国海军军官沃尔什上校进行了世界上第一次对马里亚纳海沟的深潜。两人花了4小时零43分钟,一路吃着“好时”巧克力,潜水器缓缓降入深渊。雅克·皮卡德这样记录着当时的海底景象:“这里有终极的平静,巨大的神秘笼罩四周,鱼类在黑暗中睁着贪婪的双眼。”詹姆斯·卡梅隆则将这里形容为“像月球表面一样荒凉,一个完全陌生的世界”在欣赏了头顶长有圆眼、30厘米左右的鱼和红色的龙虾后,雅克·皮卡德和沃尔什卸下“的里雅斯特”号携带的铅球,浮上水面。

当年皮卡德父子为了抗击潜水器周围强烈的水压,使用了近乎蛮力的对策:他们用厚钢板加固了球形船体,导致其质量极重,出水时要借助岸上机械拖出。雅克·皮卡德在1960年8月的美国《国家地理》中曾这样记录:它“看上去更像是一个战俘,而不是海底奥古斯特·皮卡德实验室”。

留有遗憾的深潜

40年后,另一个热气球驾驶者也将目光投入海洋深处。此人名叫史蒂夫·福斯特,是一位成功的商人和著名的飞行员,曾创下一百多项世界纪录,是世界上唯一一个仅靠飞机和热气球完成了连续环球航行的人。2007年9月,他在一次飞机失事中不幸去世,事故发生前,他正在秘密计划独自潜入深海挑战深渊。

2000年初,一次偶然的机会,史蒂夫·福斯特接触了著名的海洋工程学家格雷厄姆·霍克斯。霍克斯拥有在深海探险前沿的工作经验,卡梅隆在拍摄电影《深海异形》时使用的就是他设计的潜水器“深海漫游者”。这位出生于英国的工程师已经开始研制新型海底巡航潜水器,并打破了由热气球为原型的设计思路,改为以飞机为原型吸取灵感。霍克斯于1994年4月,携带水下呼吸器创造了单人潜至水下305米的世界纪录。福斯特对霍克斯说出自己想独自潜入深海挑战深渊的计划时,霍克斯原本希望像前辈一样,能同时享受自己设计、制造并驾驶潜水器的探险。但福斯特无意两人组合深潜,他表示:“我不是乘客类型的人。”最终两人达成了协议:福斯特将资助潜水器“深水飞行挑战者”的研制,并将独自驾驶它潜入大洋深处,打破人类纪录。霍克斯则拥有潜水器的知识产权,该项目在完成前都会处于保密状态。

在潜水器的设计中,包围福斯特座位的压力壳是最大的挑战。幸运的是,霍克斯了解到,早在20年前,圣地亚哥国家深潜设施中心的海军科学家杰里·斯塔仕已经就此问题展开了秘密研究。当时海军对开发轻型、圆柱形壳体,并能潜入水下6 096米之下的无人驾驶舰艇很感兴趣,斯塔仕因此对很多复合材料都做过研究,包括陶瓷、玻璃和碳纤维。霍克斯随即联系了已经退休的斯塔仕,请他担任自己的项目顾问。在浮力问题上,霍克斯使用了专门订制的泡沫型材料。他的承包商提供了一种由碳纤维编织的材料,用以制造圆柱形压力壳。设计可在约11 000米的海底深度24小时自动航行,潜水艇的“翅膀”和推进器能够让它在海底“飞行”10千米以上,同时拍摄视频和收集数据。

最终,2007年5月,潜水器准备就绪,即将迎来它的第一次全深度压力测试。测试地点为宾夕法尼亚大学的应用研究实验室,该实验室也为美国海军提供鱼雷测试(卡梅隆也在这里进行了他的潜水器测试)。“深水飞行挑战者”通过了这次压力测试。壳体抵抗住了模拟马里亚纳海沟底部的水压,但结果并不十全十美:球形玻璃观察窗上出现了一个小裂缝。虽然这是制造上的问题而并非设计的错误,项目还是因此推迟了几个月。然而,在潜水器的首次公开下水几周前的一个上午,福斯特驾驶着一架两座超级迪卡斯龙飞机由内华达州的农场起飞,他再也没有回来。

深潜还在继续

正当福斯特资助的项目组在霍克斯位于旧金山湾的车间进行着“深水飞行挑战者”的研制工作时,卡梅隆的澳大利亚工程团队也正秘密研制“深海挑战者”。

今天大多数常规潜水器,都使用了较轻的钛金属壳体。但是钛材料的抗压能力最深只能到达水下6 096米的地方。在制造“深海挑战者号”潜水器时,工程师们将潜水员乘坐的舱室设计成球形,用薄钢板铸造,使其轻巧又坚固。相较之下,圆筒形的船体则需要厚度为前者3倍的钢材。潜水器结构的其他部分则大多是专门设计的抗压泡沫组织,用以提供浮力。“深海挑战者”最终经受住了洋底的重压,使得近一世纪来,工程师探寻深海景象的梦想成为现实。

研制中,他们发现中国有一种锂电池与美国特斯拉电动车使用的电池非常相似。他们是通过特制的蓝宝石晶体为电动车的翼灯供电。锂因其质量轻和自身的高电化电势已经被广泛用于电池生产。与2伏特电压的铅酸电池和1.5伏特的锌碳电池相比,锂的高电化电势可以产生3伏特以上电压。目前的锂电池可以产生大量的能量,按质量计每千克每小时约400瓦,而碱性电池每千克每小时为100瓦,铅酸电池每千克每小时为40瓦。现有科学家已经研制出电量达到破纪录的每千克每小时1 300瓦特的电池。这样可以让深潜器的水下动力大大加强。

深海极限生存术 篇7

就在100多年前，科学家还不知道深海中有生物，他们认为深海是彻头彻尾的不毛之地。今天，人们已经在深海中发现了多种多样的动植物，认识到深海同样是生命的乐园。不过，任何生物要想在深海这样的环境中生存，没有特殊的身体结构和能力是难以胜任的。如果人类赤身裸体潜入深海，会遇到怎样的光景，面对怎样的挑战？让我们来想象一下——

站在深海的海底，抬头往上看，什么都看不见。四周也一片漆黑，伸手不见五指。水温只有3摄氏度左右，瞬间就能把人冻僵。由于是在水中，身体的暖气很快便被抽吸殆尽。深海的寒气是令人恐惧的。

身处此境，才意识到我们的身体是多么糟糕的设计。为了维持高体温，我们把吃下的食物几乎全部燃烧掉，这真是奢侈至极！“油耗”这么高，很快就会饿死的。怎么办？让自己的体温跟冰冷的海水一样就可以了嘛。动作虽然变得迟钝了，但是这没关系。用那么多蛋白质做成的一块块结实的肌肉，在深海中也派不上用场。肌肉太重了，身体的比重应该尽量接近于海水，这样相对重量就接近于零，就容易运动了。身体中水分含量要多些才好，支撑身体的骨骼最好是中空的。

放眼四周，看见有点点闪光，是由发光动物发出的，可是看不见它们的形状。眼睛成了无用之物，因为没有光亮，什么都看不见。大脑太耗能，所以换成简单的神经系统就够了。

舍弃了大脑和眼睛，便丢弃了所有的烦恼。动作变迟钝了？没关系，在这儿每种动物都迟钝。富含水分的身体在海水中轻飘飘的，很自在。海底有些动物专吃稀泥，能吸收泥中稀薄的有机物。这就好像一个人吃不到干饭，只能张着嘴巴不停地喝稀汤。可尽管这样它们仍能生存下去。

深海中也有生物扎堆的地方，那种地方或者臭泥堆积如山，或者有毒气体四处散发，或者有腐烂发臭的鲸尸。在人类看来，这样的地方简直就是地狱。可是这儿充满了化学能，无数的生物正是冲着这个而来的。偶尔还有沿着大陆坡倾泻而下的浊流，它能把大量生物活埋。不过，浊流同时也带来了大量的营养物质。对于吞食泥巴的动物们来说，浊流也算是“衣食父母”呢！

黑暗，高压，寒冷，食物贫乏……生物要想在海底生活，需要冲破诸多障碍。深海生物为适应环境而进化出的各种特殊结构和能力，是“地球霸主”人类所望尘莫及的。在接下来的三篇文章中，让我们用一些事例来见证深海生物的非凡能力。