玻璃深潛器

玻璃深潛器，是由全玻璃打造的深海潛航器，其優點是可以利用玻璃的透明性，使探險家或科學家能夠全方位察看海洋環境。截至2014年，還只是探險家的一個研究計畫，由於玻璃材料的特殊性，其研究難度較大，但該計畫在進行中。

基本介紹

• 中文名：玻璃深潛器
• 提出者：西爾維婭·艾爾

簡介

玻璃深潛器

玻璃深潛器，是探險家西爾維婭·艾爾（SylviaEarle）構想的一個計畫。她提出，那些工作於數公里深大洋波濤之下的深潛器應該採用玻璃建造。這樣，當她潛入深海時，幾乎就像是在一個透明的玻璃球里，能夠看清楚周圍以及這裡生活著的神奇生物。而如果只能透過一個小小的視窗或孔洞向外去觀察，是無法做到的。此外，她還希望自己乘坐的深潛器在移動時能夠悄無聲息，從而避免驚嚇生活在這裡的深海生物們。如果艾爾的計畫能夠成功，那么她將成為世界上首個乘坐玻璃深潛器抵達那裡的人。

材料

通常來說，我們想到玻璃時，第一反應是這是一種脆弱而易碎的材料。但在深海的巨大壓力環境下，玻璃材料將會發生分子層面上的改變，從而使其變成理想的製造材料——甚至好過鋼鐵和鈦合金。對於科學家而言，這是一項重大的解決方案。不過即便如此，要想真正製造出這樣一種能夠抵禦深海環境的玻璃球體將會面臨獨特的挑戰和危險。

早在20世紀60年代，美國海軍就曾經考慮過玻璃材質深潛器的設計可能性，但軍方的某些特殊指標讓這一想法被否決了：玻璃不耐爆炸。儘管此前也曾經有使用玻璃深潛器向深海水下運送物資的做法，但此前還從未使用這類深潛器進行過載人航行。

從某種程度上來說，艾爾的這種想法所體現的正是早期探險家們的態度和做法，那就是探險家本人會參與整個計畫的全程和各個方面的準備工作。

玻璃的分子結構是雜亂無章的，這一點與液體有些相像而不是像典型的固體那樣是由規則性的晶體結構組成的。因此當玻璃材料受到來自各個方向的強大外部壓力時——正如在深海環境時會經歷的那樣——玻璃材料中的分子會被擠壓而相互靠近並形成更加緊湊的結構。這樣的結果便是一個厚度10~15厘米的玻璃球結構，其可以承受海洋探索過程中遇到的大部分情況。它一旦破碎，後果將會很嚴重。它會在水下為你提供保護，在那樣的撞擊中可能會造成玻璃的破碎。

不過羅森指出：“即便如此，破碎的玻璃碎屑也很難從玻璃艇壁上掉落下來，因為壓力環境讓玻璃結構變得極其緊密。而即便玻璃表面發生了破碎並有玻璃碎屑掉落，玻璃結構主體的強度仍然將足以確保深潛器的安全，不至於整個崩潰。”

結構

閘門

有些應力因素仍然會讓整件事變得非常危險——尤其是當這種應力來自潛艇玻璃艇壁內部。面臨的挑戰之一是如何設計一種閘門用於艇員進出玻璃潛艇，然而開鑿這樣的閘門將造成玻璃艇壁內部產生應力，這將容易造成開裂發生，由於玻璃與金屬的收縮係數存在差異，這將造成摩擦和開裂。為此，羅森帶領的團隊仍在努力嘗試解決這個問題。

玻璃構件

玻璃深潛器

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要想建造出這樣一個巨大的，足以容納人類艇員的玻璃耐壓球體本身就將充滿挑戰。羅森表示，他們之所以能夠在這方面取得了不錯的進展，很大程度上是得益於人們對大型天文望遠鏡的開發工作。這些大型望遠鏡都需要用到巨大的玻璃鏡面，有些情況下這些玻璃的直徑可以做到10米，當從模具中澆築成型之後要經過長達6個月的冷卻過程，從而確保它們能夠形成完美的結構，而不會產生微小的裂紋。而建造艾爾的玻璃深潛器所需要的玻璃結構基本就要用到相同的技術。

到2014年為止，科研團隊已經與數家玻璃製造商商討了澆築用於這一深潛器艇身玻璃結構件的可能性。一項方案是一次澆築成型，而另一個方案則是先澆築半球形玻璃模具，隨後對兩個半球進行拼接。

真空裝置

艾爾還需要設計一種特殊的真空裝置，可以用於在洋底直接吸取海洋生物用於研究之用。

艾爾的最終目標是讓每一個感興趣的人都能像她一樣能夠體驗駕駛玻璃深潛器深入海底探險的樂趣。

安全性

實際上，乘坐這樣一艘深潛器的風險要遠低於出門乘一輛汽車，而在高速公路上開車才是最危險的事。