为什么人类宁愿探索太空,也不去研究深海?深海究竟有多可怕?

360影视 2025-01-24 07:56 2

摘要:每下潜10米,压强就会增加约1个大气压,地球海洋平均深度约3700米,这意味着在如此深度下,压强高达370个大气压,相当于每平方厘米要承受370公斤的重量。这种极端高压极大地限制了人类在深海的行动能力,即便乘坐特制潜水器,下潜依然风险重重。面对深海的诸多难题,

地球的大部分表面被海洋覆盖,而深海更是海洋的重要组成部分。深海环境极为恶劣,是人类探索的巨大挑战

随着深度增加,海洋能见度急剧下降,超过200米后能见度已十分有限,千米级别的深度则是一片黑暗,令人心生恐惧。而深海真正的可怕之处在于其高压环境。


每下潜10米,压强就会增加约1个大气压,地球海洋平均深度约3700米,这意味着在如此深度下,压强高达370个大气压,相当于每平方厘米要承受370公斤的重量。这种极端高压极大地限制了人类在深海的行动能力,即便乘坐特制潜水器,下潜依然风险重重。面对深海的诸多难题,人类探索深海的方式也有所改变。我们并非一味地亲身下海考察,而是更多地借助无人设备和远程探测技术

在进行远程操作时,需要一种载体与无人设备建立无线通信,以实现对其行动的实时控制并获取数据。同样,远程探测也需要载体来获取探测信息。


但电磁波在深海中的传播存在严重局限,海水对电磁波的吸收和散射,使得深海通信异常困难。在太空探索中,电磁波是重要的信息传递载体,近地轨道卫星能利用电磁波迅速覆盖广阔区域,实现高效精准的大范围探测。

然而,这种优势在深海环境中却无法体现。

为突破电磁波的局限,人类将目光投向了声波。声波作为机械波,在水中的传播衰减程度相对较低,能够实现较远距离的传输

通过“水声通信”,我们期望声波能像电磁波一样与无人设备进行无线通信并获取探测信息。但在深海环境中,利用声波通信并非坦途,而是困难重重。

声波在深海传播时,会受到多种因素的干扰。海水介质分布不均,导致声波传播路径复杂多变。

声波在不同密度的海水中可能发生散射、折射和反射,使信号减弱和扭曲海面与海底的界面也会对声波产生影响,进一步增加传播的不确定性


比如,声波从海水进入海底沉积物时,传播特性会发生改变,可能导致信号的部分损失。海洋的动态环境给声波通信带来了严峻挑战。海洋表面的波浪起伏不断,对声波的传播产生干扰

声波在这样的环境中传播,就如同在动荡的气流中飞行的飞机,稳定性受到极大影响。而深海中的暗流更是难以预测,它们会无声地改变声波的传播方向和速度,让接收端难以准确接收信息


这些暗流如同隐藏在深海中的“幽灵”,给声波通信带来了极大的困扰。海洋环境中的噪声也是不可忽视的问题。海洋生物发出的各种声音以及人类船舶的噪音,都会混入声波信号中,严重影响通信质量。

海洋中的生物声音丰富多彩,形成了一个复杂的声学背景。人类船舶的噪音则像是这个背景中的“杂音”,进一步加剧了噪声的干扰


在这样的噪声环境下,原本就微弱的声波信号变得更加难以分辨,大大增加了通信的难度。此外,声波在水中传播时会不可避免地出现衰减,且频率越高,衰减越明显。这就限制了可用的信号带宽,使得能够传输的信息容量大幅减少。

好比一条狭窄的通道,能够容纳的通行量有限,声波信号的带宽受限,能传递的信息也相应减少。

最后,声波的传播速度相对较慢,这在一些情况下会引发问题。当水面或水下设备发生相对运动时,会产生多普勒效应,导致接收端接收到的频率发生变化,从而难以准确识别信息。

这就如同两个人在快速移动中对话,由于运动速度的差异,听到的声音频率会有所改变,影响信息的准确理解。

正是由于这些难题的存在,人类在深海研究方面的进展较为缓慢。一方面,深海的恶劣环境给研究工作带来了巨大阻碍。

巨大的水压、寒冷的水温以及黑暗的环境,使得人类在深海中的停留时间和探测范围都受到限制。即使使用先进的特制潜水器,也难以完全克服这些困难。


另一方面,利用声波等技术进行研究时面临的众多技术难题,严重影响了深海通信和探测的精度当前的科技水平尚无法有效解决这些问题,导致我们对深海的认识还十分有限此外,深海研究需要投入大量的资金和资源,同时伴随着较高的风险这使得一些研究项目在实施过程中面临诸多困难和挑战

但尽管如此,深海探索对于人类认识地球和拓展生存空间具有极其重要的意义。虽然我们目前面临诸多困境,但随着科技的不断发展,我们有理由相信,人类终将攻克这些难题,深入了解神秘的深海世界。。

来源:六维洞见

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