美国太空总署nasa为什么要做深海研究？
软件测试的流程海洋覆盖了我们地球70%以上的表⾯，但80%以上的海洋⾄今仍未被⼈类探索过。实际上我们常说，⼈类对⽕星和⽉球表⾯的认识甚⾄远过于我们对海洋深处的了解。
美国太空总署（NASA）现有⼀项深海探险计划就是要弥补这⼀缺失，希望在地球海洋最深处的探索发现能帮助我们⼀窥外太空其他星球的海洋可能像什么样⼦，此外还可以尝试在地球上最极端的⾃然环境中突破⼈类科技⼒量的极限。这次深海探索充满奇迹，也危机重重，因⽔压巨⼤发⽣爆炸灾难的风险不可说不⼩。
美国太空总署希望，在深海的探险发现将有助于解开⼀些外太空的秘密，同时也可以测试前往太阳系其他星球探险所需的⼀些设备和实验。
地球海洋最深处与美国太空总署希望前往太阳系某些星球进⾏探索的环境有惊⼈的相似之处。地球海洋深处探险甚⾄可以提供线索，告知科学家应该在什么地⽅寻找外星⽣命。
地球海洋最深区域以希腊神话中的地狱冥王哈迪斯（Hades）命名，称为哈迪斯超深渊带（Hadal zone）。这个超深渊带的确像⼈类想象的地狱冥界，是地球上⼀个令⼈⽣畏的禁区。这⾥由深不可测的海盆和海沟组成，最深处可⾄海洋洋⾯以下11公⾥。所占的海床⾯积总和相当于整个澳⼤利亚。迄今只有屈指可数的深海潜⽔器敢⽃胆闯⼊这个⿊暗的幽冥深渊。
正是在这个⿊暗深渊带，美国太空总署的科学家与⿇省的伍兹霍尔海洋研究所（Woods Hole Oceanographic Institute, WHOI）合作，试图探索和研究地球上⽣命的极限。甚⾄科学家探索超深渊带所使⽤的术语也与太空探索相同，⽐如称，海洋⽣物学家近年来已经将多个配备了传感器和相机的“
着陆器”（landers）送到了海洋深渊带的“迫降地”（crash-land）进⾏测量。
位于南加州的美国太空总署喷⽓推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）的⼯程师们正在建造⼀种新型的⾃动深海探测机器⼈，⽤来测绘深渊带以往⽆法抵达的最深处的海底地图。
这个深海探测器命名为“俄⽿甫斯”（Orpheus）号，俄⽿甫斯是希腊神话中的⼀个英雄，神话传说他曾往返于深渊中的阴曹地府。俄⽿甫斯号采⽤了类似美国太空总署“毅⼒号”⽕星探测器（Perverance Mars Rover）的视觉导航技术，使⽤超⾼敏感度的相机来识别海底的岩层、贝壳和其他特征，以绘制布满地标，或换句话说应该叫海底标记的三维地图。该技术不但能让这位深海探测机器⼈⾃寻路径，并能认出已经勘探过的地⽅，或许还可以有助于俄⽿甫斯对⽣活在这种恶劣环境的⽣物形态有新的发现。
领导伍兹霍尔海洋研究所深海探索计划的深海⽣物学家蒂姆·尚克（Tim Shank）说，“俄⽿甫斯是⼀个尝试，如果探测成功，海洋中就没有⼈类不能到达的地⽅。”
守死
这不是尚克⾸次尝试深⼊超深渊带的⿊暗深处。2014年，俄⽿甫斯号的前任涅鲁斯号（Nereus，希腊神话中的海神）被送往新西兰东北部的克马德克海沟（Kermadec Trench）探测，但这艘潜⽔探测器下到⽔下10公⾥时发⽣爆炸，原因很可能是承受不了巨⼤的⽔压。
尚克说，“12个⼩时后，我们看到涅鲁斯变成了⼩碎⽚。”他补充说，涅鲁斯号的失败让他们要重新思考探索深海区域的新办法。经重新设计的深海探测器俄⽿甫斯号⼤⼩和⼀辆四轮⾃⾏车差不多，重约250公⽄，⽐以前所有的⽔下探测器都要轻⼩很多，⽽且造价较便宜。轻巧使俄⽿甫斯号更为灵活，能够进⼊以前从未被探测过的海床深处的海沟和海底喷泉。
海洋⽣物学家在很长⼀个时期认为超深渊带不可能有⽣命，但在20世纪上半叶，深海潜⽔器开始冒险进⼊这⼀海域，才发现在这个原以为的⽣命禁区中⽣命是可能存在的。
当时的科学家仍然以为，海洋所有⽣物，⽆⼀例外都是由光合作⽤提供能量的⾷物链得以维持。海洋洋⾯的植物、藻类和⼀些海洋细菌将太阳的能量转化为糖，储存在它们的有机体中，然后被⾷草海洋动物吃掉，⽽⾷草动物⼜被⾷⾁的海洋动物吃掉，形成海洋⾷物链。科学家们深信，⽣活在深海的⽣物是靠死去的⽣命有机物⽽延续⽣命，其赖以⽣存的有机物包括动物的⼫体、粪便，以及从海洋上层落下来的“海洋雪”，即指深海中像雪花⼀样不断沉降的有机物碎屑。
当时的科学家认为海洋最深的区域没有⾜够的⾷物来维持任何海洋⽣物延续⽣命，⽽且也因太过⿊暗和寒冷，⽣命根本⽆法存在。
但到1977年，⼀个美国研究⼩组将⼀个远程遥控的阿尔⽂号（Alvin）潜⽔器下降到2440公尺深的太平洋海底时，⼈类对深海⽣命的认识才彻底⼤改观。这艘潜⽔船的任务是拍摄这⽚海床的热泉图像，金本位制度
保安培训因为海底⽕⼭活动，有不断的热量从海床的⽕⼭⼝冒出。
危房鉴定标准科学家⽬瞪⼝呆地发现，在这个海底⽕⼭⼝周围竟然有⽣机勃勃的⽣态系统，充满了海洋⽣物，⽐如半透明的蜗⽜和⽚脚类动物，以及以前从未见过的微⼩的跳蚤状甲壳动物。
尚克说，“有了此发现，我们才发现了地球上⼀种全新的⽣命形态。这些深海动物不依靠阳光……⽽是以来⾃海底深处的化学物质为⽣。”
心历路程
但科学家也感到很困惑，在深渊带海底⽣活的物种如何能经受巨⼤的⽔压⽽延续⽣命？我们的辉煌
尚克说，在超深渊带“⽔压达到每平⽅英⼨15000磅。此处压⼒之⼤，可以把动物的每个细胞都挤压出来。”
在1977年⾸次⽬睹此海底奇景后，科学家发现，⽣活在这种海底深度的⽣物因其细胞已能承受巨⼤⽔压因⽽能够存活。在超深渊带⽣活的⽣物，如巨⼤的⽚脚甲壳类动物和狮⼦鱼，体内有⼀种叫做压溶酶（piezolytes ，来⾃希腊语，压⼒之意）的物质，可以阻⽌体内细胞膜和蛋⽩质在极⾼的压⼒下被压碎。压溶酶会增加蛋
⽩质在细胞内的空间来对抗其周围⽔的重量⽽抵消压⼒。
发现在如此恶劣的环境有⽣物不仅能⽣存活下来，⽽且还能茁壮繁育，这给⽣物学家提出了⼀个重要的问题：在我们地球的领域之外，是否也能在其他星球的海洋世界发现这类⽣物。
在⽊星的卫星欧罗巴（Europa，也称⽊卫⼆）冰冻外壳之下，是⼀个液态海洋，据认为深度在60到150公⾥之间，其含⽔量是地球上海洋含⽔总量的两倍。阳光⽆法穿透⽊卫⼆厚厚的冰壳外层，冰层上有纵横交错的裂缝和断痕。⽊卫⼆冰壳之下的压⼒与地球海洋超深渊带相当。
尚克说。“我们的地球也有⾃⼰的欧罗巴（即⽉球），除⾮先在地球上试⾏过，我不知道我们如何在地球的欧罗巴上进⾏探索。”
相信能够探测地球海洋深渊带的机器⼈也可以在6.283亿公⾥外的冰冻⽉球（地球的欧罗巴）上做同样的探测。
参与建造俄⽿甫斯的美国太空总署喷⽓推进实验室的⼯程师罗素·史密斯（Rusll Smith）说，“对我们来说，地球深海海底是我们开发技术、以成功地进⼊这些星球的海洋世界⼀个很好的试验场所。”
然⽽，能够在外太空或深海作业的机器⼈必须是完全⾃动。史密斯说，“机器⼈必须能够做出决策。”他指出，俄⽿甫斯的⽬标是能够检测和分类海⽔中的环境DNA和化学物质，并从海底取回样本。
他说，为超深渊带制造探测机器⼈是⾮常艰难的任务。
俄⽿甫斯号必须承受巨⼤的⽔压和极端的温度，超深渊带的⽔温只略⾼于冰点，但在深海热泉四周温度则可以⾼达370摄⽒度。
史密斯说，“开发⼀种能够在海洋深渊中⼯作的机器⼈⾮常之困难。需要⼀种相当厚实的外壳来防⽌电⼦设备被压碎或浸⽔。”俄⽿甫斯外壳⼀部分由合成泡沫材料构成，这是⼀种由置于环氧树脂中的微⼩玻璃球组成的浮⼒材料。俄⽿甫斯使⽤的这种外壳泡沫为电影导演卡梅隆（James Cameron）的深海挑战者号（Deepa Challenger）制作的剩余材料。卡梅隆曾在2012年乘深海挑战者号下沉到西太平洋的马⾥亚纳海沟（Mariana Trench）的底部。
由于深海⼀⽚漆⿊，俄⽿甫斯配备了⼀个巨⼤的射灯。但是如果射灯⼀直打开不关，就会很快耗尽机器⼈的电池，让机器⼈困在海洋深渊中动弹不得。史密斯说，为了省电，俄⽿甫斯号在不拍照或采样的时候会切换到低功耗模式。
2017年，美国太空总署启动了⽔下⽣物地球化学科学和勘探模拟系统计划（Systematic Underwater Biogeoc hemical Science and Exploration Analog, Suba），将太空和海洋勘探领域结合⼀体研究探索。到⽬前为⽌，这个计划已经完成了两项使⽤远程遥控操作的潜⽔器到太平洋海底探测热泉喷⼝的任务。
科学家认为，夏威夷海岸⼤约30公⾥外的罗希海底⽕⼭（Lō`ihi），以及加利福尼亚州和俄勒冈州交
界的美国海岸处120公⾥外的⼽尔达海岭（Gorda Ridge）这两处海域周遭的⽕⼭活动，与⽊卫⼆（欧罗巴）和⼟星的卫星⼟卫⼆冰层下的海洋世界可能发现的状况很相似。
美国太空总署负责Suba计划、协助太空⼈探索⽉球和外太空的地球⽣物学家达琳·林（Darlene Lim）说，“Suba整个计划是基于我们发现地球深海区域的特性可能很类似于某些星球活跃的环境，⽐如⼟卫⼆。”
科学家通过Suba计划的这两项深海探测⾏动，对这两处海底⽕⼭喷⼝的地质和化学状况以及周围的⽣态有
了较多的了解。
海洋超深渊带不仅有⽣命的存在，还维持着⼀个丰富、或许对于我们有些陌⽣的⽣态系统。迄今为⽌发现居住在海洋最深处的⽣物之⼀是⼀种巨⼤的⽚脚类动物，⾝长超过8厘⽶，是在秘鲁-智利海沟最深处即深达8公⾥以下的理查兹深海沟（Richards Deep）发现。这种深海甲壳类动物命名为Eurythenes atacamensis，是虾的近亲，为⾷腐动物，以从上层洋⾯漂下来的已死海洋⽣物的碎⽚为⽣，为英国纽卡斯尔⼤学（Newcastle U niversity）的海洋⽣物学家约翰娜·韦斯顿（Johanna Weston）等研究⼈员在2018年发现，据悉这是⽣活在秘鲁-智利海沟中数量最多的⽣物之⼀。
此外这⽚深海⽔域还有⾄少三种奇怪且相当脆弱的狮⼦鱼科和长腿等⾜⽬这样的物种。这些⽣物每⼀种都能在深渊带的极端⽔压、低温和漆⿊⽆光的极恶劣环境中⽣存。
达琳·林说，“这些海底热泉喷⼝完全⽆害。你必须⾮常仔细地观察从海床升上来的热⽔与很冷的海⽔相互交汇作⽤的温度变化。即使这⼀⾏动本⾝也⾮常有价值，因为我们可能需要对太阳系中的⼀些海洋世界进⾏探索。”
虽然向⽊卫⼆和⼟卫⼆发射机器⼈探测器可能还需要⼏⼗年的时间，但美国太空总署的科学家已经将他们从深海探索中学到的知识应⽤到太空任务中。
到2023年，美国宇航局将发射⼀个机器探测车，在⽉球南极寻找⽔冰。这项名为“挥发性物质调查极地探测”（Volatiles Investigating Polar Exploration Rover, Viper）的任务，将研究⽉球诺⽐尔陨⽯坑（lunar crater N obile）附近的冰，希望未来能够开采⽉球冰作为⽕箭燃料或饮⽤⽔。虽然不是在⽔下操作，但在⽉球上漫游的这辆探测车将⾯临许多与⽔下探测相同的技术挑战。
达琳·林也是Viper计划的副⾸席科学家。她说，“我们将会从Suba学到的所有知识应⽤到Viper计划上。”
Suba计划是要确保科学家在极具挑战性的环境下⽆论是通信还是技术都能完成研究⽬标。
从操作的⾓度来看，海洋和太空探索也有很多共同之处。机器⼈被派往这两个领域探索⼈类⽆法到达的危险环境，科学家团队则远程遥控⽀持。此外计划也可以帮助宇航员将来在⽉球基地控制机器⼈设备打下基础。
Suba计划出海探测的科学家不到10⼈，但他们会与⼈数更多的陆上团队同事协同⼯作。⾄于Viper计划，⼀个团队将在地球上⼏乎同时操作⽉球探测车，并必须快速分析数据和做出决定。
参与两项计划的美国太空总署社会科学家扎拉·⽶尔马莱克（Zara Mirmalek），其⼯作是帮助科学家们为极端环境下的探索做好准备。她说，有效的沟通在这些任务中⾄关重要。
由于深海勘探的复杂性，科学家们不得不根据海洋条件、天⽓和海⽔盐度随时调整计划改变决定。⽶尔马莱克说，“你拥有的时间往往⽐预期的要少。深海中⼯作极之艰难，因为深海环境对技术要求很⾼。”
她说，通信在太空任务中极其有限。为了应对外太空的情况，⽶尔马莱克限制⽔下科学家每天只能通讯⼀次。她说，“没有⼀次失⼿，
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