林克和他的“海底家园”

前苏联作家别里亚耶夫笔下曾描绘了一个水陆两栖人。他生就一双凸出的大眼睛,和青蛙一样的脚掌,身上长满蓝幽幽的银鳞。他能长时间地在水上生活,主要靠鳃部在海中呼吸。前些年,美国电视连续剧“大西洋底来的人”中的主人公麦克·阿里斯在水下生活的神奇功能,也深为中国观众所熟知和喜爱。这两个人物虽然都是科幻故事里的典型形象,但却寄托了人类对深海生活的无限情思及不懈的追求。

而人类怎样才能自由自在地在深海生活,成为名副其实的“海中人”, 这个问题第一个障碍就是人体如何直接从海水中获取氧气。许多不畏艰难险阻的前人为此付出了宝贵的生命;也有不少先辈经过艰苦探索,取得了极辉煌的业绩。美国百万富翁爱德华·林克便是其中佼佼者和杰出的探索者。他建造一艘“海洋潜水员”号小艇,决定亲自指挥这艘用最新仪器装备起来的小艇深潜海底。

就在林克跃跃欲试,准备尝试邀游海底时,传来了美国海军军医乔治·邦德创造的饱和潜水理论,使他极为震惊和欣喜。所谓饱和潜水理论是区别于常规潜水(非饱和潜水)和不减压潜水的一种新型理论。它是利用潜水员在高压环境下长时间停留之后,机体内溶解的中性气体(氮、氦等)达到饱和状态下的潜水。邦德认为,潜水员在高压环境下过 24 小时之后,机体内吸收的中性气体就达到饱和。一旦达到饱和之后,无论潜水员在此高压环境下停留多长时间,减压时间将不随停留时间的延长而增加。因此,饱和潜水可以大大提高潜水作业效率。饱和潜水用的气体,除了在小浓度下用压缩空气外, 其余都用人工混合气体,一般用氦、氮、氧、或氦氧混合而成,且各种浓度对配比有不同的要求。

饱和潜水理论的诞生,使得林克脑海中萌发了“海中人”的宏伟设想。这个设想大致可以分为以下三个步骤:第一步是水密电梯,潜水员穿上潜水服后,从海面上的母船甲板进人电梯,游向离电梯不远处的水下住房。第二个步骤是水下住房,这是一个充满高压混合气体的密封金属圆筒,潜水员可以打开水密门进入室内,脱掉潜水服,然后舒舒服服地在水下住房内生活和休息。第三个步骤是减压舱。当水下任务全部顺利完成后,潜水员便乘水密电梯顺利返回母船并立即进入减压舱。舱内的压力按预定程序慢慢地降低。几小时或几天之后,当压力降至一个大气压时,潜水员就可以从减压舱出来。这样就完成了一次饱和潜水的全过程。

林克的“海中人”三步骤设想既新颖,又建立在比较完善和科学理论基础之上,深为各国海军和海洋工作者所青睐。因此,许多组织和单位纷纷捐资赞助这项意义等同升天的潜水事业。为了加快进程,使“海中人”设想早日得以实现,林克决定亲自进行试验。当时,他已年过半百,可仍精力旺盛, 夜以继日地工作着,1962 年,倾注林克全部心血的“水下住房”试验即将进入全面展开阶段。这年 8 月 27 日,在地中海沿岸的维尔佛郎什,林克亲自乘

水密电梯下到了水深 18 米处的水下住房,在那里他共呆了 8 个小时。然后又

乘电梯回到海面,经过 9 小时的减压,一切都极为正常,他的感觉良好。不久,他又一次下到水下住房,呼吸着 2.8 个大气压的氦氧混合气(氦 79%、氧 21%)。这次他在水中呆的时间更长,约 14 小时,并在水下住房里用餐,

依然没有不舒服的感觉。林克为自己的初步成功兴奋不已,他知道自己迈出的第一步是坚实而正确的。但是,试验中也有一个怪现象缠绕着林克及其助手。母船上的助手抱怨林克在水下住房里讲话太快,水面上的人几乎无法辨听。后来,人们终于搞清楚:声音在氦气中的传导性能与在空气中完全不同, 它增加声音的高音部分,又降低了声音的响度,所以在母船上的工作人员听到的声音既古怪又含混,尖声细气的。而且随着下潜深度的增加和混合气体中含氦量的不断提高,语音的辨别越来越难,最后干脆无法进行通信联络。

林克的目标决不仅限于十几米的海中。在取得第一阶段胜利后,他决定向 60 米深度进军。不过,这回他不亲自出马,而是挑选了一位当时世界上最

出色的潜水员——比利时人罗伯特·斯特尼。9 月 6 日上午 9 时 55 分,斯特

尼按照林克制定的方案,顺利地潜到水下 60 米深的“水下住房”里。将氦气含量增加到 97%。斯特尼在水下住房里休息一段,又“走”出住房到水中游泳,到海底进行考察,然后再回到水下住房里吃饭,睡觉。这座水下住房直径 1 米、高 3 米,房内四周安装了各种仪表后,所剩的空间就极为狭小。斯特尼只能坐在折叠椅上睡觉。由于混合气体中氦气的含量增高,母船上的工作人员根本听不清斯特尼说的话,但他们认为只要听到斯特尼的声音就心满意足了。天黑之后,水下住房越来越冷。一方面是由于海水温度很低,另一方面很重要的是氦气的导热率比空气要大 6 倍,因而水下住房及斯特尼体内热量散发特别快。他连忙穿上毛衣,打开水下住房内的电热器。斯特尼成为人类迎来海底之夜第一人,一直躺到 10 点多他才进入梦乡,翌日早晨 8 时,

斯特尼已经顺利地在海底度过了 20 个小时了。

斯特尼根据身体状况和感觉,他决定在水下住房内度过 48 小时,以创造出一项新的世界纪录。令人遗憾的是,海面母船上氦气供应不足,运送氦气的小艇又突遇地中海风暴而沉没。风暴狂涛又使系在吊车上的水下住房摇晃起来。面对随时可能发生的意外,林克命令斯特尼上来,并果断地下令把水下住房提升出海面,并将斯特尼转入减压舱。由于过去各国都没有人在这样的深度呆这么长时间,所以究竟要减压多长时间?林克心中无数。最后,斯特尼减压过程整整持续了 3 天 20 小时 30 分。这次试验取得许多珍贵的数据:

人体能够毫无困难地长期忍受 7 个大气压力,呼吸氦氧混合气体可达 24 小时之久。

斯特尼的成功之举迅速在各国海军和海洋界产生轰动效应,作为“水下住房”的设计者——林克更是信心倍增。于是,他再次调整计划,在原有 60

米的基础上,加大深度,向海底 130 米进军。为了克服前一个水下住房舱室狭小的缺点,林克决心建造一座能让潜水员在里面舒服工作和睡眠的水下住房,他精心设计了一种用橡胶制做的充气膨胀篷,称为折叠式水下住房—— 海中人 2 号。林克又精心挑选了一位优秀的潜水员约翰·林德别尔格,让他

和斯特尼一起完成这项计划。1964 年 6 月初,随着一声令下,“海中人 2 号”

被徐徐地沉放到巴哈马群岛附近的 130 米海底深处。他们乘水密电梯下到距

离“水下住房”仅有 5 米的地方,屏气游了过去。由于防水容器经受不住 130 米深度的高压而漫入了海水,导致所有的装置都失灵了。“水下住房”内一片漆黑,伸手不见五指,他们带来的手提电灯也在海底高压的作用下爆破了。更危险的是,两位潜水员的心跳加快,呼吸也变得急促,这两位有经验的潜水员立即意识到可能是空气净化器出了故障,二氧化碳过量造成的。他们想用备用的空气净化器更替,不料海底深处的高压使他们难以打开栓塞。幸亏

水密电梯离得近,斯特尼和林德别尔格拼尽全力才游回电梯里。空气净化器被进行紧急抢修,直到下午 6 时,才修复好,他们摸黑安装好空气净化器,

又从容地修好电灯。他们两人在 130 米深的水下度过了寂寞寒冷的一夜。第

二天他们又进行了 3 个小实验。下午 13 时 20 分,他们在海底已经整整生活了两天两夜,又创造了一项新的纪录。

人类认识事物总是循着由低级到高级,由简单到复杂这一过程而发展的,下潜试验亦是如此。目前,一些欧美国家已达到了下潜 500 米的水平。

有关人士指出:从理论上讲,潜水深度可以达到 1000—2000 米,但减压时间将长达 1~2 个月;潜水员如果在此间患急症,现有的医疗手段将无能为力。

尽管如此,不少国家的专家和潜水员仍为此执著地追求,并朝着更大深度迈进。1969 年、英国伊丽威勒斯托克实验室负责人本温特决定做一次更大深度——475 米的下潜。本温特从一组人员中挑选出 26 岁的约翰·比文和 21

岁的彼得·沙普豪兹。1970 年 3 月 3 日,一切准备就绪,整装停当的比文和沙普豪兹进入压力室。本温特使用了多级加压,即压力不断增加的方法。潜水员加压前后待续了 3 个多昼夜,最终到达近 400 米深度。在压力不断增加的过程中,他们的肌肉颤震程度也随之增大;但在中间“深度”逗留几昼夜期间,颤震慢慢停止。6 日中午,比文和沙普豪兹完成了最后冲刺的准备。晚上,压力室的压力开始增加。达到 412 米的“深度”时,又作了一个小时的停顿,为的是再进行系统检查研究。6 日到 7 日夜里,压力室的压力达到了 457.5 米的“深度”。比文和沙普豪兹在这个“深度”上,停留了 10 小时。

他们共用 8 个多小时完成了各种各样的试验。除了对肌肉实施协调试验外, 还做了大量的灵敏性及检验皮肤感觉等试验。3 月 7 日早晨,开始减压。18 日下午 4 时,比文和沙普豪兹胜利的结束了试验。离开了压力室。这次试验, 不仅破了“深潜”纪录,而且通过试验获得极为丰富的资料。本温特的试验成功,世界各国反响强烈,很快,一股向更深“深度”进发的热潮被掀了起来,1970 年 11 月 I6 日,柯麦克斯公司两名潜水员:26 岁的贝尔纳·罗依内和 22 岁的帕特里斯·谢曼开始了 520 米的下潜。在加压过程中,压力增加不

仅按阶梯方式进行而且还按变速方式进行。从 16 日开始,仅下潜两天,深度即超过比文和沙普豪兹年前创造的深潜纪录。11 月 19 日,他们两人到达了518 米的深度,其压力几乎是正常压力的 53 倍。从下潜试验中获得的资料表明,离极限深度还很远,人类有能力下潜到更深的深度。

多年来,科学家寻求各种途径和方法下潜,再下潜,但人体对水下压力的承受能力究竟有多大?这是现今各国正在努力探求的。日本海洋科学技术中心主任毛利元彦认为:至今还没有找到制约入深潜界限的要素,直接潜深刻 1000 米以下的海中将是有可能的。面对将来,人们拭目以待!