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在再次将目光投向遥远的潘多拉星球，为下一部 阿凡达 冒险之旅做准备之前，电影制作人兼水下探险家詹姆斯·卡梅隆将他可以说是最伟大的技术成就捐赠给了科学界。卡梅隆的 深海挑战者 号潜水器，他曾在去年三月驾驶它到达地球最深处，将于六月抵达马萨诸塞州的伍兹霍尔海洋研究所 (WHOI)，最终帮助那里的研究人员更好地了解地球最后未被探索的边疆中的生命。
“关于海底的大部分知识都来自于在水柱上方数英里处拍摄的图像，这是一个相对粗糙的数据集，”卡梅隆最近在纽约市与伍兹霍尔海洋研究所的科学家举行的圆桌讨论会上说，这些科学家设计、建造和操作载人和机器人深海探测载具。“所以你必须下到那里，四处看看，并进行实地验证，”他补充说。“很少有人进行过这种四处观察。”
卡梅隆和他的工程师团队为 深海挑战者 号配备了先进的浮力机制和能量存储系统，以及专门为在首次载人前往马里亚纳海沟最深处执行任务期间收集数据、样本和图像而定制的摄像头、照明和其他功能。他降落到太平洋海面以下约 11 公里的挑战者深渊，这个地点之前只有少数机器人潜水器到访过。在七小时的往返行程中，卡梅隆在挑战者深渊花费了大约三个小时收集海洋生物学、微生物学、天体生物学、海洋地质学和地球物理学研究的样本。
除了 深海挑战者 号本身，卡梅隆还额外捐赠了近 100 万美元，以帮助伍兹霍尔海洋研究所的科学家和工程师使该潜水器的技术更广泛地应用于深海探索。“我们一直确保为这项工作提供足够的资金，以便有足够的人员和资源来撰写、发表并因此使其可用，”他说。“对我来说，这比 [潜水器] 闲置直到我完成接下来的两部电影，并且可能在五六年后的技术社区出现，那时它已经过时了，要好得多。”
伍兹霍尔海洋研究所的科学家们最快将把卡梅隆和他的团队为 深海挑战者 号设计的轻型、高度可操纵的摄像头和照明系统安装到该研究所的 尼瑞斯 机器人潜水器上，该潜水器自 2009 年以来一直在探索海洋深处。尼瑞斯 团队正在为期六周的航行做准备——由国家科学基金会资助约 140 万美元——从 2014 年 2 月开始，研究太平洋的克马德克海沟，该海沟深约 10 公里。深海挑战者 号的摄像设备和照明使卡梅隆能够在漆黑的深处捕捉到地质过程和物种的高分辨率 3D 图像，包括挑战者深渊探险和多次测试潜水。
科学家们希望探索深水海斗带的各个方面——那些深度在六公里以下的区域。伍兹霍尔海洋研究所生物学系的副研究员 蒂姆·尚克 在活动中说，研究人员想知道那里生活着什么，了解那里居民的食物供应以及它们是如何进化的。尚克是海斗带生态系统研究 (HADES) 项目的负责人，该项目调查海沟生态的主要环境驱动因素。海洋海斗带的生物学在很大程度上是未知的，科学家们所知的大部分是 20 世纪 50 年代丹麦和苏联采样考察的结果，尚克补充道。
六公里以下的一切都会发生变化，下一代研究潜水器需要考虑到这一点来建造，卡梅隆说。能够承受这些深度极端压力的载具往往更重、更难管理，从而使其更昂贵且燃油效率更低。卡梅隆的工程师实际上开发了新材料——包括一种由数百万个悬浮在环氧树脂中的空心玻璃微球制成的合成泡沫——以加强潜水器的船体，而不会增加太多重量。该船长 7.3 米，宽仅 1.09 米，还具有球形加压驾驶舱，可将卡梅隆呼吸和汗液蒸发的水分收集到塑料袋中，如果需要，这将为他提供额外的饮用水。该船本身垂直下降，驾驶舱位于底部，下方是一个 2.4 米长的灯和电池板。
该潜水器将在伍兹霍尔海洋研究所新的海洋机器人中心 (CMR) 开放后不久抵达该研究所，该中心旨在在学术界、联邦政府和企业的帮助下开发海洋探索技术。伍兹霍尔国家深海潜水设施主任 安迪·鲍文 表示，这种技术在陆地上的应用方面远远落后。鲍文帮助开发了 小杰森 号，这是 1986 年首次探索 泰坦尼克号 的有缆机器人潜水器，以及 2009 年探索马里亚纳海沟的 尼瑞斯 号。
“海底机器人技术在某些方面未能充分展示我们在陆地应用中看到的潜力，例如空中无人机或你可以购买来清扫地板的机器人，”鲍文在圆桌会议上说。“海底很困难，因为没有 GPS，没有 Wi-Fi，没有使构建真正多样化的陆地应用机器人工具成为可能的东西。”
最有可能的是，对地球广阔的深海海沟的探索将需要自动化和载人载具的结合才能成功。“很多人认为我们生活在一个后探索时代——一切都已被看到，一切都已被绘制，”卡梅隆说。“我们怎么会在 21 世纪错过一块大陆？答案显而易见：这是地球上最难到达的地方，”他指出，并补充说，“这些海沟的总面积大于美国的大小，大于澳大利亚的大小，所以它基本上就像一块未被探索的大陆，就存在于地球上。”
世界最后一块未被探索的大陆——对于一部新的科幻电影来说，这真是一个不错的背景，一旦卡梅隆从拍摄纳美人在其母星潘多拉星系上的进一步冒险经历中归来。