本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
编者按:资深科学记者菲利普·希尔茨正在与一组考古学家、工程师和潜水员在偏远的希腊岛屿安提基特拉岛海岸附近工作,一艘同名的宝藏船于公元前 70 年在那里沉没。新的高科技装备首次使团队能够像考古挖掘一样细致而彻底地检查和挖掘沉船遗址。这是 系列 中的第二篇,完整系列可以通过点击此处找到;或者点击以下链接访问第一篇和 第三篇故事(目录也可以在本篇文章末尾找到)。
希腊,安提基特拉岛—安提基特拉岛沉船遗址从一开始就受到深潜危险的困扰。
1900 年,海绵潜水员之一乔治奥斯·克里蒂科斯从水下 165 英尺的沉船遗址中打捞出宝藏,但在工作中死于减压病。同一团队的另外两名潜水员瘫痪。1953 年,雅克·库斯托前往沉船遗址考察期间,他的一名潜水员弗雷德里克·杜马斯因同样的疾病,肩膀和手臂持续数日感到麻痹性疼痛。
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但是,今年探险队的潜水员拥有一项对海洋考古学来说相对较新的技术,如果运用得当,可以提供更安全的潜水模式。
在偏远的安提基特拉岛附近的工作于 9 月 15 日开始,并将持续到 10 月 12 日左右,部分取决于这里众所周知的恶劣风浪,荷马写道,尤利西斯就是在这里被风浪推着迷失了回家的路。公元前 70 年在这片海域沉没的满载货物的罗马船撞上了岛屿北侧的水下岩壁,坠落到岩壁上的一个平台上。多年来,潜水到沉船遗址的尝试一直受到危险深度的阻碍。
本周,每位从潜水船尾部下水的潜水员都配备了多个气瓶和一个名为闭路循环呼吸器的计算机化呼吸系统。这种装备使潜水员在水底的工作时间延长了 20 多倍——每次潜水超过一个小时。
第一次潜水是为了将浮标系泊在海底的一块岩石上,以便工作人员可以日复一日地找到确切地点。潜水员还开始用一个水下金属探测器扫描该地点的一部分。潜水员亚历山德罗斯·索蒂里乌说,在工作时,他们必须始终将一部分注意力放在深度以及电子仪表的读数上。
深潜之所以危险,是因为水对人体施加巨大的压力。它将气体压缩到其通常体积的一小部分,并挤压组织。人体通过利用从气瓶中吸入的空气来填充并抵抗压力来补偿。这意味着人体必须应对大量空气,主要是氮气,这些空气被压缩到肺部和组织中。
然而,压缩氮气会起到麻醉剂的作用,而且麻醉作用会随着深度和水下时间的增加而增强。潜水员使用“马提尼”的比喻来形容它:每下潜 30 英尺,就会产生相当于一杯额外马提尼酒的麻醉效果。在最初的 30 英尺处,效果通常不明显,但在那之后,效果会急剧增加。
限制水底停留时间是减轻威胁的一种明显方法。1900 年的海绵潜水员,使用金属头盔和连接到水面的空气软管,每次下潜只允许自己在水底停留五分钟,然后再次上升。本次探险的潜水员使用的水肺循环呼吸器使他们有更多水底停留时间。在过去一周的前两次潜水中,潜水员每次下潜后都在水底停留了一个多小时。
与标准水肺中使用的简单金属气瓶不同,循环呼吸器从两个气瓶中吸气,一个气瓶装有氧气,另一个气瓶装有氦气、氧气和氮气的“三混气”。循环呼吸器吸入潜水员呼出的气体,清除二氧化碳,然后注入氧气以补充潜水员消耗的氧气。软件监控氧气水平,实际上为潜水的各个阶段定制混合气体。
在 165 英尺深处,混合气体含有高浓度的氦气,可能高达 40%,以取代通常存在于空气中的部分氮气。取代氮气非常重要,因为氮气是导致麻醉的原因,雅克·库斯托称之为“深海狂喜”。它会减慢反应时间,降低心理能力,并导致不良决策。氦气的麻醉性较弱。
另一个危险发生在潜水结束后潜水员浮出水面时。带着压缩在身体组织中的大量气体浮出水面是危险的。浮出水面太快会迅速释放将气体固定在体内的压力;气体可能以气泡的形式从组织中逸出到血液中,从而阻塞小血管中的血液循环,并对神经和其他组织造成严重损害。
肖特和索蒂里乌的浮出水面计划包括每上升几米就停留悬停。虽然他们只用几分钟就到达了海底,但他们花了 1 小时 10 分钟才上升。他们说,这非常无聊,但很有必要。
潜水员使用的金属探测器是手头的第二项关键技术。由于来自这艘船的雕像和其他物品已经在盐水中浸泡了 2000 多年,它们中的大多数已经“混凝土化”——被碳酸钙和其他矿物质包裹,并埋在沙子和沉积物中。探测器可以帮助找到沙子和岩石下的青铜和黄金——并且首先可以精确定位在哪里寻找。
从水面上看,沉船遗址看起来就像白色的岩石和沙子,几乎没有明显的船只迹象。木制船体大部分已经溶解,剩下的部分被埋起来,必须挖出来。探测器的线圈产生一个磁场,当靠近金属物体时,磁场会发生扭曲。扭曲被测量出来,并在仪表上显示为信号,并通过耳机听到呜呜的声音。本周,潜水员已经从沙子下听到了几个强烈的金属信号,并希望很快挖掘到源头。
显然,沉船上仍然有很多贵重物品,因为之前的打捞工作已经打捞出数十个青铜和大理石雕像的部件——头部、身体、手臂——而其余部分则留在原地。1900 年,当潜水员匆忙挖掘出主要是小型物体时,一位考古学家要求拉起一块大石头只是为了检查一下。结果发现它是一个完全混凝土化的、近 7 英尺高的年轻男子青铜雕像,据信是帕里斯或赫拉克勒斯——当然,直到工人们凿开外壳才被发现。它现在是雅典国家博物馆的珍贵展品之一。
希腊非营利组织 Argo 是这次探险的组织机构,雇用了潜水员、工程师和其他工作人员。“重返安提基特拉岛”任务的首要目标是制作整个沉船遗址的详细而精确的 3D 照片地图,然后开始艰苦的考古挖掘工作,逐寸挖掘该遗址。如果资金允许,计划在未来几年进行潜水,以完成详细的考古记录。
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