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编者注：2014年4月刊的《大众科学》杂志提出了探索海洋最深海沟的议程，并报道了载人和无人潜水器将潜入那里寻找奇异生物、海啸如何变得如此巨大的证据，以及可能地球生命的起源。只有三个人到达过地球上最深的点，即水下10,989米。电影导演和探险家詹姆斯·卡梅隆在2012年做到了。令人难以置信的是，另外两个人于1960年一起完成了这次旅行：美国海军军官唐·沃尔什和瑞士海洋工程师雅克·皮卡德。下面，沃尔什描述了在大型活动之前的测试潜水中对他们的深海潜水器“的里雅斯特”号所做的最后调整，并回忆了他在潜水过程中所经历的兴奋和紧张。
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在1930年代后期，瑞士物理学家奥古斯特·皮卡德开始开发用于深海探索的“水下自由气球”。他从希腊语中表示深和船的词语中将其称为“深海潜水器”。
其操作原理很简单。气球（称为浮体）是一个薄金属外壳，里面充满了比水轻的汽油。悬挂在其下方的是船员的厚壁舱室。浮体配有压载舱，以便在水面时提供正浮力。当排气时，它们会充满海水，使略重的深海潜水器下沉。一旦潜水开始，下降速度会通过从装在浮体上的压载容器（铅丸桶）中释放固体重量来减缓或停止。它们包含数吨非常小的钢丸或“铅丸”。
皮卡德的第一艘深海潜水器FNRS-2于1948年进行了测试。它进行了一次载人潜水至90英尺和一次无人潜水至4,600英尺。两者都成功了，但潜水器在水面上的适航性不是很好。它被送到法国土伦海军造船厂进行全面重建和升级。1953年6月，法国海军推出了他们的第一艘深海潜水器FNRS-3，它使用了其前身的许多部件。
在与法国人短暂合作后，皮卡德和他的儿子雅克去了意大利，并组织了一个由瑞士和意大利赞助商组成的财团来建造一艘新的深海潜水器的里雅斯特号。到1953年9月底，父子俩在第勒尼安海的蓬扎岛附近进行了潜水，深度达到10,392英尺。
皮卡德父子很快发现潜水器的运营成本对他们来说太高而无法管理。1957年，美国海军研究办公室（ONR）签订合同，总共进行26次潜水，涉及来自各个学科的海洋科学家。
在该计划结束时，海军购买了的里雅斯特号并将其运到圣地亚哥海军电子实验室（NEL）。该实验室聘请了雅克·皮卡德和朱塞佩·布奥诺（他的首席机械师）作为顾问，以帮助海军学习如何在首席科学家安迪·雷克尼策的领导下操作和维护潜水器。
1958年，我是一名潜艇中尉，暂时在圣地亚哥第一潜艇舰队的参谋部任职。这是一个很大的指挥机构，拥有24艘潜艇和四艘支援舰。舰队准将认为他应该有一名副官，于是他招募了我。在一个温暖的夏日，雷克尼策会见了我们，向准将简要介绍了的里雅斯特号的情况。准将问潜艇部队可以提供什么帮助。他毫不犹豫地说：“我们需要两名具有潜艇资格的军官和大约五名士兵来维护和操作的里雅斯特号，而且我们很快就需要他们。” 随后我收到了命令，作为两名军官之一报到。
一项秘密任务
我的同事很快就患上了一种需要轻型工作和相当长时间休养的疾病。可悲的是，他不得不离开该计划，我成为了主管军官，中尉拉里·舒梅克担任我的助理军官。
1959年的前几个月在NEL非常忙碌。在将的里雅斯特号送到海军船舶修理厂进行改装工作之前，我们在圣地亚哥附近进行了几次“交付状态”配置的潜水。三月份，我在圣地亚哥海槽进行了超过4,000英尺的潜水。令人印象深刻……这种航海将会非常令人兴奋！
然而，直到我加入NEL后，我才了解到一些内部人士对深海潜水器的想法。那就是将其潜入世界上已知的最深处！地点是马里亚纳海沟的挑战者深渊，距离关岛阿普拉港海军基地约200英里。深度约为七英里。当安迪向准将汇报时，他遗漏了这一点！
对于我们这些通常紧贴海岸线的潜艇兵来说，这真是令人兴奋的事情。我服役的最后一艘潜艇的最大工作深度为300英尺。
的里雅斯特号需要进行重大改装。交付时，它的最大潜水深度为20,000英尺。这个限制是由球体（舱室）的强度和浮体可以携带的汽油量决定的。需要一个新的舱室和扩大的浮体。
新的球体是从西德埃森的克虏伯工厂订购的。它的建造最大深度为50,000英尺，以防在海洋中发现任何那么深的地方。交付时，克虏伯球体是一个美丽的物件。五到七英寸厚的墙壁由三个环制成，并在两个接头处用环氧树脂粘合在一起。海军船舶局局长海军上将来看望了NEL的的里雅斯特号。他问这个非常光滑的球体是如何固定在一起的。我告诉他它是粘合的。他用海军上将的“邪恶之眼”盯着我说，“沃尔什中尉，海军不会把它的船只粘合在一起！” 也许是这样，但我们的是粘合的。
浮体被加长以将我们的汽油容量从28,000加仑增加到34,000加仑。此外，还建造了更大的压载桶，以将铅丸容量从11吨增加到16吨。
在船厂工作进行的同时，我们也在制定我们的深潜计划的作战计划，现在名为“内克顿计划”。虽然ONR为的里雅斯特号的升级提供了资金，但海军的政策层面尚未被告知这项深潜计划。
经过多次会议，我发现自己站在海军作战部长阿利·伯克海军上将面前。我向他做了简报，他勉强同意了这个项目。然而，他指示在我们成功之前不要公开我们的意图。他不希望出现高调的失败。我打电话给NEL，告诉他们这个好消息。
关岛很棒
改装后的的里雅斯特号重新组装完毕，并在9月中旬在圣地亚哥附近进行了两次测试潜水，以确保所有改装都能正常运行。然后我们将其拆开并装载到一艘前往关岛阿普拉港的商业货船上。该船于10月5日启航，载着我们的两名士兵，以确保一切安全。
其余由三名军人和七名来自NEL的平民组成的团队飞往关岛，在那里准备我们的支援基地。从黎明到黄昏，每周七天，我们这个由14人组成的小团队开始了从1959年11月到12月的一系列越来越深的测试潜水。一切似乎都运行良好。
然后在11月15日，安迪和雅克创造了新的世界深度纪录，潜水深度达到18,150英尺。
然而，我们遇到了一个重大问题。在六小时的潜水过程中，球体浸泡在非常寒冷的海水中，时间足够长，金属变得非常冷。当深海潜水器浮出水面进入温暖的热带水域时，接头处的差异膨胀导致胶合接头发生故障，发出巨大的砰的一声。这本身并没有危险，因为海水压力会使三块部件保持在原位。但很明显，我们将不得不让的里雅斯特号进坞修理以解决问题。最大的担忧是当球体从水中移出时，那些部件是否会滑开，因为没有海水压力将它们固定住？
深海潜水器非常轻柔地放在其支架上。球体的三个组件确实滑动了一点，但只有几千分之一英寸。并且有证据表明舱室内有一些盐水渗漏。我们非常有创造力的机械师约翰·米歇尔士官长负责修理工作。他使用叉车和大型木材“撞击锤”几乎完美地重新对齐了这三块部件，将这些部件震动到大致对齐的位置。然后他建造了一系列带子，围绕球体的外部以机械方式将所有部件固定在一起对齐。橡胶带覆盖了球体接头，并使用了汽车垫片化合物使其水密。这是一个非凡的“简陋工程”作品。它拯救了我们的内克顿计划。
很难避免向我们在圣地亚哥的主管人员讲述这个小的操作问题。但我们认为，任何关于这个问题的风声都会导致取消该计划的命令。尽管我们的一些临时民用工人往返于关岛和圣地亚哥之间，但我们设法很好地保持了安全。
一个月后，修复后的的里雅斯特号重新入水。12月14日，我们在阿普拉港进行了测试潜水，几天后，雅克和我潜入了离岸约50英里处，深度为5,450英尺。这完成了我们1959年的行动，在这一年中，的里雅斯特号与美国海军进行了13次潜水。
潜入海洋最深处
1960年1月15日，雅克和我潜入了尼禄深渊，深度为23,000英尺。我们在看到海底后没有着陆，因为我们需要尽快返回关岛，为的里雅斯特号的最深潜水做准备。
19日，我们的小舰队离开阿普拉港前往挑战者深渊。拖船是USS Wandank号，USS Lewis号是我们的总部舰。这将是一次漫长的200英里拖航，速度为稳重的5节。但即使以如此缓慢的速度，我们也非常担心在海上可能造成的损坏。
安迪和我在Lewis号上，它先于我们到达潜水地点附近。我们需要时间进行声学调查以定位挑战者深渊。Lewis号的测深仪无法看到如此深处的海底，因此安迪开发了一种使用小块TNT的方案。当炸药爆炸时，我们将启动秒表，并在我们听到船只测深仪水听器上的返回回声时停止秒表。我们不关心精确的深度测量，只关心14秒比12秒更深，依此类推。
当Wandank号到达现场时，我们非常确定我们已经绘制了一个大约四英里长、一英里宽的区域。20到25英尺的波浪使从船只登上深海潜水器变得困难。幸运的是，我们只发现了长途拖航造成的轻微损坏。
我们准备尽快开始潜水。大约在08:00，所有准备工作都已完成，我们从身后拧紧了沉重的入口门。到08:30，我们出发了，希望内克顿计划能成功完成。
一旦低于水面，航行就变得好多了，下降过程也很顺利。从300到500英尺，我们遇到了一些强烈的温跃层，我们的气球只是在温跃层顶部弹跳。我们从操纵舱排出了汽油，最终变得足够重以突破温跃层。这确实减慢了我们的速度，因此我们加快了下降速度，因为重要的是我们要在白天有足够的光线返回水面，以便为的里雅斯特号拖回关岛做准备。这些事情我们不想在黑暗和汹涌的海浪中做。
在4,000到7,000英尺之间，几个船体穿透器开始渗出一些水滴。这种情况以前发生过，补救措施很简单。如果水滴的数量随着深度的增加而增加，则潜水结束，然后我们将浮出水面。今天，水滴减少了，潜水继续进行。
在31,000英尺处，的里雅斯特号被一声沉闷的巨响震动。过去，我们有一些非常小的外部组件发生故障，但这些事件产生了更尖锐的内爆声。这个声音的音调要低得多，好像有什么大的东西破裂了。
我们检查了我们的仪表读数，一切似乎都很好，的里雅斯特号以与之前相同的速度下降，因此我们决定继续前进。显然，没有发生重大的故障。
在约34,000英尺处，我们打开了我们的小型测深仪。它可以为我们提供下方海底高达600英尺的轨迹。我密切关注着它，而雅克则在唯一的舷窗处。使用我们的外部灯，当光线从海底反射回来时，我们也可以看到下方的光芒。
在35,000英尺处，仍然没有海底的迹象。我们知道测深仪正在工作，因为我们可以看到我们投放的铁丸的反光，以减缓我们的下降速度。到这时，我们几乎没有移动。
然后我们超过了36,000英尺。底部在哪里？我们尽可能缓慢地继续向下移动。最后，我开始在纸质图表上看到海底轨迹。我告知了雅克，并在我们接近海底时报出了我们与海底的高度。当我们靠近时，他可以看到我们灯光的隐约可见，并释放了足够的铅丸以实现轻松着陆。我们的深度计读数为37,800英尺。我们在挑战者深渊找到了一个新的深度！
就在我们着陆之前，雅克让我看看舷窗外。他说，“你看到海底的那条鱼了吗？” 我看到了一条“扁鱼”，就像一条小型的鳎目鱼或大比目鱼。它是白色的，大约一英尺长。
虽然非常简短，但这却是一个重要的观察。首先，它告诉我们，在这个令人难以置信的深度存在着更高级的海洋脊椎动物。其次，如果有一条，那么可能有很多，因为这是一种底栖鱼。第三，有足够的营养和氧气来支持最深海底的生命。
着陆后，雅克和我握手并表达了我们的解脱和喜悦之情。我们小型的内克顿计划团队说过我们会做到，而我们做到了！对于我们所有在关岛努力工作了近五个月的人来说，这是一个伟大的一天。
在海底时，我打开了后部观察灯，并通过入口舱口上的舷窗向外看。这就是31,000英尺处巨响的答案。入口管后部的弯曲丙烯酸窗口上有一条很大的裂缝。值得庆幸的是，这不是压力边界，因为在潜水过程中管道始终充满水。一旦返回水面，我们将使用压缩空气吹出管道中的水，然后从球体中出来。如果该窗口在向下吹动管道时发生故障，我们可能会被困在里面几天。
在海底停留20分钟后，我们不得不离开，以便在白天返回水面。我们没有拍到任何照片，因为我们的着陆搅起了太多的海底沉积物，以至于没有能见度。在之前的潜水中，云雾会在几分钟后飘散。这次没有发生，我们在海底的整个时间都像在一个牛奶碗里。
在13:30离开海底后，我们以良好的速度向上行驶。无需担心摸索着到达海底，我们可以直接倾倒压载物并回家。经过三个半小时的上升，我们在白天有足够的时间返回水面，以固定的里雅斯特号。
我们轻轻地将压缩空气注入入口管，以避免应力开裂的窗口。速度很慢，通常只需几分钟的操作却花了15分钟。当水位降到舱口中的舷窗下方时，我们可以看到窗口正在保持原状。当最后一滴水吹干净后，我们迅速让自己离开了球体，在我们身后关上了沉重的舱口，然后我们到了顶部。我们看到海况甚至比以前更糟。
一旦的里雅斯特号被固定在拖曳绳上，Wandank号驶回关岛，内克顿计划负责人雷克尼策、皮卡德、舒梅克和我自己乘坐Lewis号离开了该区域。我们已被命令返回华盛顿，途经NEL，接受几天的“名人”待遇。这次旅行的亮点是在白宫与总统会面，在那里他向我们颁发了奖项，我们给了他一面美国国旗和一个签名邮票信封，那是我们在潜水时携带的。
为科学潜水
在与国会议员和海军部高级官员进行了多轮访问后，我们准备好回去工作了。其中一次更重要的访问是与海军作战部长进行的。阿利·伯克海军上将的笑容比我上次见到他时要多得多！
雅克回到了瑞士，他的项目咨询工作完成了。在圣地亚哥待了一段时间后，安迪、拉里和我返回关岛进行内克顿计划II。对于这个项目，我们所有的潜水都将是为了科学。我们打算重复挑战者深渊潜水，但是海军将的里雅斯特号的潜水能力降低到20,000英尺。显然，他们现在对球体的完整性提出了质疑。我一直不清楚他们是如何远程做出这个工程决定的。
到1960年8月，我们在关岛的行动已经完成，我们将深海潜水器和我们所有的支持设备运回了NEL。除了修理磨损之外，的里雅斯特号现在还将根据在关岛期间吸取的经验教训进行一些重大修改。这些活动将使我们忙碌几个月。
的里雅斯特号于1961年末再次投入运行，我们开始在圣地亚哥附近进行潜水，以支持NEL的研究项目。在那一年，我们的团队开始转到其他任务。安迪离开去北美罗克韦尔公司担任了一个很好的职位，拉里也在年底离开返回潜艇部队服役。最后，在1962年7月，我被唐纳德·基奇中校接替。对我来说，这真是令人惊叹的三年半。我的愿望实现了。我摆脱了潜艇供应船上的办公桌！
在我们离开NEL之前，安迪、拉里和我已经为一艘新的深海潜水器开发了一个概念设计。我们清楚地意识到，九岁的的里雅斯特号正在变得脆弱，进一步升级的潜力有限。海军批准了我们的概念，的里雅斯特II号在旧金山湾的马雷岛海军造船厂建造。它于1964年春末投入使用，因此我们都没有机会在其中潜水。
然而，悲剧为最初的的里雅斯特号在退役前创造了又一次任务。在1963年4月，核潜艇长尾鲨号在新英格兰海岸附近的测试潜水中失踪。一旦水面舰艇发现了残骸，的里雅斯特号就被动员起来在该地点进行法医潜水。该潜水器以波士顿为基地进行了几次潜水，并回收了一些小的残骸碎片。深海潜水器于1963年秋季返回NEL，并在10岁时退役。她的团队现在等待着新的的里雅斯特II号的交付。
在1960年代后期，最初的的里雅斯特II号被另一艘的里雅斯特II号取代，后者也是在马雷岛建造的。它具有更大的有效载荷（升力）能力和更长的续航能力，可以执行更长的任务。这些是执行机密行动所需要的，而机密行动因长尾鲨号的悲剧而被推迟。
然而，当蝎子号潜艇在亚速尔群岛附近约9,800英尺的水域失踪时，这些行动不得不再次推迟。新的的里雅斯特II号成功地在该地点进行了几次潜水，作为一项查明蝎子号沉没原因的计划的一部分。
直到1970年代初，机密工作才能开始，但到那时，有更有效的方法来完成最初计划的许多任务。最终，的里雅斯特II号于1984年在圣地亚哥退役。美国海军成功地运行深海潜水器26年。大约有250名海军潜艇兵在这些水下“宇宙飞船”中服役，并有权佩戴特殊的深潜操作员徽章。
今天，人们可以在华盛顿特区海军纪念博物馆看到最初的的里雅斯特号，在华盛顿州基波特的 Naval Undersea Museum 看到最后的的里雅斯特II号。
的里雅斯特号终极潜水50周年纪念活动于2010年4月15日至19日在华盛顿特区海军纪念博物馆举行。这次活动是许多曾经在海军三艘深海潜水器上工作和操作过的人员的重聚。
下一步是什么？
超过三分之一世纪以来，美国和法国的深海潜水器是让人类进入海洋最深处的唯一手段。自1960年代初期以来，全球已开发出200多艘载人潜水器。尽管今天仍在服役的潜水器很少，但我们可以在其中大多数潜水器上看到我们的技术印记。
现在，世界各地许多地方都具备使用载人和无人车辆进行深海作业的能力。有七艘载人潜水器：四艘俄罗斯、一艘法国、一艘日本和一艘中国潜水器可以潜入20,000英尺。最深的是中国的蛟龙号，它可以潜入23,000英尺。通过潜入这个深度，这些车辆可以到达世界海底98%以上的区域。
美国海军不再运行载人深海车辆。马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所有一个计划，将其历史悠久的阿尔文号升级到能够潜入21,320英尺的深度。该计划已获得部分资金，但进展非常缓慢。
然而，在的里雅斯特号最深潜水52年后，挑战者深渊再次被载人车辆访问。2012年3月26日，詹姆斯·卡梅隆驾驶他澳大利亚制造的深海挑战者号到达海底。
卡梅隆于1993年开始计划这个项目，但其他承诺迫使延误。建造工作在澳大利亚悉尼完成，潜水器于2012年1月完工。我被邀请到悉尼参加那个月的活动，并对车辆设计和建造中周全的考虑和卓越的工程技术印象深刻。即使它是一艘单人车辆，它的设置也很好，可以进行富有成效的科学工作。而且重量只有12吨，其潜水作业可以得到各种各样的船舶的支持。
卡梅隆的潜水持续时间接近八个小时，其中三个小时在海底度过。相比之下，的里雅斯特号九小时潜水中只有20分钟在海底。
其他人也关注着深海。2011年4月，理查德·布兰森爵士和他的美国合伙人克里斯·韦尔什宣布成立维珍海洋公司。目标是驾驶单人潜水器潜入五大洋的最深处。另一位相对较新的参与者，佛罗里达州的 Triton Submarines 公司，已经制定了三人全深度潜水器Triton 36,000的计划。它将采用革命性的全玻璃耐压壳。玻璃是一种非常坚固的材料，但在操作过程中难以制造和保护免受损坏。Triton 认为他们有一个可以大大缓解这个问题的建造过程。
两艘无人车辆曾访问过挑战者深渊。1995年和1997年，日本的海沟号遥控潜水器（ROV）在那里潜水。然后在2009年5月，伍兹霍尔的 ROV，尼瑞斯号，也去了那里。（新的尼瑞斯号任务计划于今年四月进行。）
在我看来，无人车辆将在未来完成大部分深海工作。它们的建造成本和运营成本较低，而且不需要支持人员。然而，始终有必要派遣人类去探索。我们必须继续亲自前往，将训练有素的头脑和眼睛投入到海洋最深处的边远地区
深度。
正如詹姆斯·卡梅隆所说，“哪个孩子想长大后成为机器人？” 深海探索永远有男人和女人的位置。我很高兴在半个世纪前在那里见证了开始。