泰坦尼克号游客潜水器内爆发生了什么?

旅游潜水器泰坦号在潜水参观1912年沉没的泰坦尼克号残骸时发生内爆

A U.S. Coast Guard captain speaks to the press in front of a Coast Guard boat.

美国海岸警卫队(USCG)队长杰米·弗雷德里克在2023年6月20日在美国海岸警卫队波士顿基地举行的关于失踪潜水器在泰坦尼克号残骸附近的搜寻工作的发布会上讲话。弗雷德里克星期二说,载有五人的泰坦号潜水器还剩下“大约40小时的可呼吸空气”。

编者注(2023年6月23日):6月22日,美国海岸警卫队宣布,一辆遥控潜水器发现了来自泰坦号潜水器的碎片。拥有该潜水器的海洋之门探险公司宣布,泰坦号和船上所有五人已失踪。有关发现碎片的海底深海环境的更多信息,请阅读“了解深海中令人窒息的压力如何增加。”

在一次前往参观著名的泰坦尼克号远洋客轮残骸的下潜过程中,一艘名为泰坦号的潜水器失踪,船上有五人。该潜水器于周日在北大西洋失联,地点位于纽芬兰以东数百英里处。在随后的星期四,经过数天的空中搜索以及海底遥控潜水器的搜索后,美国海岸警卫队宣布发现来自该潜水器的碎片,这些碎片与灾难性的内爆相符。

根据新闻发布会和新闻媒体的报道,所有五名船员都被推定死亡。


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美国海岸警卫队后勤海军少将约翰·莫格在星期四的新闻发布会上说,连接到地平线北极号船只的遥控潜水器(ROV)“在海底泰坦尼克号船头约1600英尺处发现了泰坦号潜水器的尾锥”。在发现包括压力舱另一端的更多碎片后,专家们一致认为“这些碎片与压力舱的灾难性损失相符”,莫格说。(压力舱或耐压壳体是潜水器的内部隔间,旨在承受深海的巨大压力。)

救援队和任何关注该故事的人似乎都抱有希望,认为五名船员仍然活着,并且能够在潜水器下潜时认为船上携带的96小时氧气中幸存下来。但在简报会上,退休的美国海军上尉、伍兹霍尔海洋研究所的研究员卡尔·哈茨菲尔德表示,证据表明水中发生了内爆。这可能早在潜水器与水面失去联系后不到两小时就发生了。泰坦尼克号沉船残骸位于海面以下约12500英尺处,那里的压力增加到约375个大气压,相当于每平方英寸物体表面承受5500磅的力。

以下是关于现在已内爆的潜水器、深海探索的危险以及调查过程的下一步需要了解的内容。

遥控潜水器发现了潜水器的哪些部件?

美国海军打捞作业和海洋工程主管保罗·汉金斯在新闻发布会上说:“我们发现了五个不同的主要碎片,告诉我们那是泰坦号的残骸。”搜索人员最初的发现是鼻锥,随后是一个大型碎片区,他们在那里发现了耐压壳体的前端。“那是灾难性事件的第一个迹象,”汉金斯说。在另一个碎片区,一个较小的碎片区,他们发现了耐压壳体的另一端,这“基本上构成了耐压壳体的全部”。

潜水器是否与泰坦尼克号的残骸相撞?

初步答案似乎是否定的。遥控潜水器在远离沉船残骸的地方发现了泰坦号潜水器的残骸。“那是在泰坦尼克号的船头前方,”哈茨菲尔德在星期四的简报会上说。“它在一个没有泰坦尼克号任何碎片的地方——那是一个光滑的底部。据我所知...该区域没有泰坦尼克号的残骸。”哈茨菲尔德补充说,这一发现与上次与潜水器通信的位置一致。“碎片区的大小与水中内爆一致,”他说。

与通信丢失时水中内爆相符的还有,周一部署的声纳浮标没有接收到任何内爆迹象,莫格说。

下一步是什么?

莫格说,他正在领导搜寻行动,现在行动已经完成。在接下来的24小时内,他的团队将遣散现场的九艘船只、医务人员和其他设备。“但我们将继续在海底进行远程作业,”他说。

至于这场灾难是否会导致对潜水器安全措施的评估,莫格说,“关于为什么、如何、何时发生这种情况,有很多问题。统一指挥部的成员也有这些问题,因为他们是在这种环境中工作的专业人士和专家。而且那里是一个极其困难和危险的工作环境。”(美国海岸警卫队、美国海军、加拿大海岸警卫队和运营泰坦号的深海旅游公司海洋之门探险公司已成立联合指挥部,以应对此事件。)

莫格说,他预计“关于适用的法规和标准的问题将成为未来审查的重点。目前,我们专注于记录现场并继续海底作业。”

泰坦号是什么,它在哪里失踪的?

泰坦号是一艘潜水器。这意味着它是一辆小型车辆,用于从另一艘母船进行短途航行,而不是一艘有足够动力自行往返港口的潜艇。该车辆长约 22 英尺,可容纳一名驾驶员和四名乘客——据报道,每位乘客支付了 25 万美元的票价,以观看著名的沉船残骸。《纽约时报》报道,在这次探险中,海洋之门首席执行官斯托克顿·拉什担任驾驶员,陪同人员包括法国海事专家保罗-亨利·纳尔热奥莱、英国商人和探险家哈米什·哈丁以及英国-巴基斯坦商人沙赫扎达·达伍德及其儿子苏莱曼。

泰坦号搭乘一艘名为极地王子号的加拿大研究船前往泰坦尼克号的安息地——纽芬兰东南偏东约 400 英里处。后者于周日早上部署了潜水器。泰坦号最后一次被听到是在开始下潜一小时四十五分钟后。

加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的研究海洋学家朱尔斯·贾夫说,像这样的远程探险本质上是危险的,他曾于 1985 年帮助发现了泰坦尼克号。“你们完全靠自己,所以如果出现任何问题,你们最好有足够的安全备份来确保你们能够脱身,”他说。

像这样的深海事故有多常见?

贾夫说,他不知道有其他与此类似的事件,尽管美国以前也曾损失过军用潜艇。但像泰坦号这样的深海探险一开始就并不多。去过泰坦尼克号安息地那么深的地方的人数可能无法填满一架商用客机。

在潜水器中进行深海潜水是什么感觉?

道恩·赖特是去过如此深海域的人之一,她是一位海洋学家,也是一家名为 Esri 的地图公司的首席科学家。2022 年,赖特参观了挑战者深渊,这是地球海洋中最深的点,位于海平面以下近 36,000 英尺处。泰坦尼克号本身位于 12,500 英尺的深度——仍然非常深。即使在快速潜水器上,下潜也是一个缓慢的过程,赖特说。“这是一种美好的体验,”她补充道。“实际上非常非常平静。”

赖特说,潜水器完全由驾驶员控制,因此她自己不必为探险做太多准备。这使她能够专注于挑战者深渊之旅中的科学观察。“有很多关于潜水器的知识需要了解,但没有人们想象的那么多,因为你把生命交给了驾驶员,”赖特说。“你真的只是一个乘客。”

如此深的海域是什么样的?

贾夫说,在泰坦尼克号的深度,海洋漆黑一片,营养相对贫乏,因此在大多数区域,没有太多的生物或其他东西可看。

深海中最大的危险是巨大的水压压在你身上。贾夫说,在泰坦尼克号的深度,海洋的压力难以理解,但他建议想象一下,像自由女神像这样巨大的东西压在像便士这样微小的东西上。

“这简直是不可思议,”贾夫说。“生物体之所以能在那个深度生存,唯一的原因是它们的密度或多或少与周围的水相同,因此它们不会像我们这些呼吸空气的生物一样变形。”

安全地进行这样的潜水需要什么?

车辆设计至关重要。深海潜水器通常是球形的,或者至少它们的内舱是球形的,因为这种形状有助于均匀分布压力。贾夫说,潜水器传统上是用钛制成的,钛是一种特别坚固的材料。赖特说,最糟糕的事情是船体发生故障。“在如此巨大的压力下,你的生命会在一秒钟内结束,”她说。“一切都会内爆,你会瞬间死亡。”

潜水人员还需要氧气——以及有效利用氧气的能力。例如,赖特说,乘客必须能够在压力情况下保持冷静,因为恐慌会增加呼吸。该潜水器于周日早上开始探险,携带足够五人使用 96 小时的氧气,但无法远距离监测剩余氧气量。在潜水器的命运已知之前,人们认为,如果乘客能够缓慢而稳定地呼吸,他们或许能够稍微延长时限,据《纽约时报》报道。当时,据《今日美国》报道,人们还认为车辆的电池也可能是一个因素,因为它的电力控制着潜水器在可能仅略高于冰点的水温下的温度。

贾夫说,控制这种车辆下降和返回水面最简单的方法是控制其密度——例如,使用可以膨胀和收缩的囊。“让东西下去并不难,”贾夫说。“让东西回来才是问题。”

赖特说,通信系统也至关重要。她说,在她的大多数深海潜水中,团队都会先派一个机器人下去。这有助于潜水器导航并使其与主船保持联系。但赖特说,她不知道海洋之门是否使用了这种技术。

目前尚不清楚海洋之门在这种情况下采取了哪些安全预防措施。贾夫说,尽管运营深海潜水器的高校和军事组织可能制定了严格的安全和测试协议,但对于此类短途旅行,没有国际法规。

深海探索技术是如何发展的?

赖特说,深海潜水器本身仍然是尖端技术,她指出,她乘坐的潜水器是世界上仅有的两艘能够安全到达挑战者深渊的潜水器之一。

“最大的技术进步之一是这种能够到达海洋中任何地方的能力,”赖特说。“真正的进步在于这些能够承受静水压力的车辆和仪器——海洋中的压力破坏性是主要的障碍。”

在潜水器内部,电池技术的进步尤其重要。她说,研究人员还在开发更好的深海照明系统和绘图技术来支持探险。

泰坦号可能在哪里,人们是如何寻找它的?

编者注:此信息的时间为搜寻正在进行时。

贾夫说,他看到了失踪潜水器的三种潜在情况。最好的情况是它能够减轻重量并上升到水面。考虑到当地的天气条件——据《纽约时报》报道,周三预计海浪将达到 9 英尺,并伴有低云和雾——该车辆仍然难以找到,但飞越上空的飞机可能会发现它。

贾夫说,其他情况则更加糟糕。“最好的情况是他们在水面上,”他补充道。“我认为,即使我们知道他们在哪里,从海底或水中营救也将极其困难。”

贾夫说,如果泰坦号确实被困在“水中”,即水柱的中间三分之一左右,那将需要船只使用声纳来探测该区域。他指出,声纳很容易探测到水中漂浮的任何东西,但配备这种技术的船只将缓慢移动,并且需要探测大片水域。

泰坦号也可能卡在海底。“如果他们坐在海底,那可能是最坏的消息,”贾夫说。首先,很少有车辆可以到达泰坦尼克号的深度。即使搜救队有一辆,失踪的潜水器也很难找到——毕竟,1985 年找到更大的泰坦尼克号本身也花了好几次任务。而成功的探险队也花了一个星期的时间才找到沉船残骸。

贾夫指出,如果潜水器在海底,它可能会与泰坦尼克号自身的碎片区融为一体。“如果它坐在海底,我不知道有什么快速的方法可以在像泰坦尼克号这样的杂乱区域找到它,”他说。

泰坦尼克号究竟有什么魅力,能够激发如此多的旅游?

贾夫说,泰坦尼克号及其残骸长期以来一直吸引着人们,这要归功于它的魅力——以及大约 1500 人在沉没时丧生。“这是一艘我们认为坚不可摧的纪念碑般的船只,我们发现的是,我们仍然容易受到这个星球上我们无法控制的力量的影响,”贾夫说。

自发现以来,这种象征意义吸引着人们来到这里,贾夫和赖特都表示,他们很高兴看到冒险家们前往深海。赖特将泰坦尼克号沉船残骸比作陆地上的国家公园——科学和旅游业都在那里蓬勃发展。“泰坦尼克号残骸的希望是,它将更像是一个神圣的场所,人们会参观,并且会受到保护,免受寻宝者的侵害,”赖特说。

“但这里也有巨大的危险,”她补充道。“就像那些试图攀登优胜美地国家公园酋长岩的人一样:那是你可以做的事情;这是一件很棒的事情。但这确实是一件极其危险的事情。”

编者注(2023年6月22日):在发布后对本文进行了编辑,以包含有关搜寻泰坦号及其内爆的最新信息。此前,文本于 6 月 21 日进行了修订,以包含有关潜水器上船员、当地天气状况以及对氧气和电池电量供应的担忧的更新。

梅根·巴特尔斯是一位居住在纽约市的科学记者。她于 2023 年加入《大众科学》,现在是那里的高级新闻记者。此前,她在 Space.com 担任作家和编辑超过四年,并在《新闻周刊》担任科学记者近一年,专注于太空和地球科学。她的作品也曾发表在《奥杜邦》、《鹦鹉螺》、《天文学》和《史密森尼》等出版物上。她毕业于乔治城大学,并在纽约大学的科学、健康和环境报道项目获得了新闻学硕士学位。

更多作者:梅根·巴特尔斯

珍娜·布赖纳是《大众科学》的执行编辑。此前,她是 Live Science 的主编,再之前,她是 Scholastic 的《科学世界》杂志的编辑。布赖纳拥有索尔兹伯里大学的英语学位、马里兰大学的生物地球化学和环境科学硕士学位以及纽约大学的研究生科学新闻学位。她曾在佛罗里达州担任生物学家,在那里她监测湿地并为濒危物种(包括美丽的佛罗里达灌丛鸦)进行了实地调查。她还获得了伍兹霍尔海洋研究所的海洋科学新闻奖学金。她坚信科学是为每个人的,几乎所有事物都可以通过科学的视角来看待。

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