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的里雅斯特号
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的里雅斯特号（Trieste） 是一艘瑞士设计、意大利建造的深海研究深海潜水器。1960年，它成为第一艘载人到达马里亚纳海沟挑战者深渊底部的船只，这是地球海床的最深点。[1] 这次任务是海神计划的最终目标，这是美国海军在关岛附近太平洋进行的一系列潜水。该船由瑞士海洋学家雅克·皮卡德和美国海军中尉唐·沃尔什驾驶。他们到达了约10,916米（35,814英尺）的深度。
这艘深海潜水器由瑞士科学家奥古斯特·皮卡德设计，他是驾驶员雅克·皮卡德的父亲。它在意大利建造，于1953年首次下水。该船最初由法国海军拥有和操作，直到1958年被美国海军购买。它于1966年退役。自1980年代以来，它一直在华盛顿特区的美国海军国家博物馆展出。
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设计
的里雅斯特号由瑞士科学家奥古斯特·皮卡德设计，基于他之前使用深海潜水器FNRS-2的经验。深海潜水器一词指的是它能够潜水和在不绑在船上的情况下机动，与深海球相对，bathys是古希腊语，意思是“深”，scaphe是一种轻型、碗状的船。[2] 在意大利建造，于1953年8月26日在地中海卡普里岛附近下水[3]，它在地中海由法国海军操作了几年，直到1958年被美国海军以25万美元购买，相当于今天的2.7百万美元。[4] 的里雅斯特号由一个重型船员球体组成，悬挂在一个船体下，船体包含装满汽油的油箱用于浮力，装满铁砂的压载舱和可注水的水箱用于下沉。[5] 这种总体配置保持不变，但在为海神计划修改船体后，包括潜入挑战者深渊，的里雅斯特号长度超过15米（49英尺）。船体由亚得里亚海联合造船厂在意大利和南斯拉夫边界的的里雅斯特自由区建造，现在在意大利，因此得名。压力球体单独建造，并在那不勒斯附近的卡斯泰拉马雷迪斯塔比亚造船厂安装在船体上。
压力球体连接在船体底部，容纳两名船员，他们通过船体的垂直轴进入；这个进入轴没有加压，在下降时充满海水。球体完全自给自足，有一个闭路再呼吸器系统，氧气从气瓶提供，而二氧化碳通过通过装有苏打石灰的罐子从空气中洗涤。电池提供电力。 皮卡德的原始压力球体由Acciaierie Terni公司用钢锻造成两个半球并焊接成一个直径2.4米（7.9英尺）、厚度89毫米（3.5英寸）的球体，[6] 这个压力球体在1958年12月被另一个由德国埃森的克虏伯钢铁厂[7]铸造的三段式球体替换；一个赤道环和两个盖，由韦韦机械制造厂精密加工和连接。新球体也是钢制的，但更小，直径2.16米（7.1英尺），壁更厚，达127毫米（5.0英寸），[4]计算能承受挑战者深渊底部1,250千克每平方厘米（123兆帕斯卡）的压力加上相当大的安全系数。新球体在空气中重14.25公吨（31,400磅），在水中重eight公吨（18,000磅），使其平均比重是海水的2.6倍（或比海水大1.6倍）(13÷(13−8))。[8][9] 船员的外部观察通过一个由单块锥形丙烯酸玻璃制成的舷窗进行；这是唯一能承受压力的透明材料。外部照明由石英弧光灯灯泡提供，它们可以在不修改的情况下承受压力。[10]
浮力油箱装满汽油，汽油在水中漂浮且同样不可压缩。汽油体积因任何轻微压缩或温度变化引起的变化通过海水在潜水期间通过阀门自由流入和流出油箱底部来调节，平衡压力并允许它们轻型建造。
压载物装在船员球体前后的两个圆锥形料斗中，每个装有9公吨（20,000磅）的铁砂。这种铁砂压载使船只下沉，释放它使其上升。铁砂通过电磁铁锁定在料斗喉部，因此通过关闭电磁铁或在电气故障时自动释放。渐进式释放允许浮力调节。在极端压力下，潜艇中通常使用的压缩空气驱动可变浮力压力容器是不可行的。
船体两端的水箱被抽空用于漂浮、提升和在水面拖拽，完全注水以允许下沉。[11]
在被美国海军收购后，的里雅斯特号由加利福尼亚州圣地亚哥的海军电子实验室进行了大规模改装，在接下来的几年中在太平洋进行了测试，并在1960年1月23日潜入挑战者深渊底部达到顶峰。[5]
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马里亚纳海沟潜水
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的里雅斯特号于1959年10月5日离开圣地亚哥前往关岛，搭乘货轮圣玛丽亚号参加海神计划，这是在马里亚纳海沟进行的一系列极深潜水。
1960年1月23日，它到达挑战者深渊（马里亚纳海沟最深的南部）的海底，载着雅克·皮卡德和唐·沃尔什。[12] 这是第一次有载人或无人船只到达地球海洋已知的最深点。船上系统显示深度为11,521米（37,799英尺），尽管后来修正为10,916米（35,814英尺）；最近，更精确的测量发现挑战者深渊深度在10,911米（35,797英尺）和10,994米（36,070英尺）之间。[13]
下降到海底用了4小时47分钟，下降速度为0.9米每秒（3.2千米每小时；2.0英里每小时）。[14][15] 在通过9,000米（30,000英尺）后，其中一块外层有机玻璃窗板破裂，震动了整个船只。[16] 两人在海底停留了二十分钟。当时舱内温度为7°C（45°F）。在最大深度时，皮卡德和沃尔什意外地重新获得了与支援船USS 万达克号 (ATA-204)通信的能力，使用声纳/水听器语音通信系统。[17] 以几乎1.6 km/s（1 mi/s）的速度——约为空气中声速的五倍——语音信息从潜水器传到支援船需要约七秒钟，答案返回又需要七秒钟。
在底部时，皮卡德和沃尔什报告观察到一些鳎鱼和比目鱼（都是扁鱼）。[18][19] 这一观察的准确性后来受到质疑，最近的权威机构不承认它是有效的。[20] 鱼类的理论最大深度约为8,000—8,500米（26,200—27,900英尺），超过这个深度它们会变成高渗透压。[21][22][23] 像海参这样的无脊椎动物，其中一些可能被误认为扁鱼，已在10,000米（33,000英尺）及更深处得到确认。[21][24] 沃尔什后来说他们的原始观察可能是错误的，因为他们的生物学知识有限。[22] 皮卡德和沃尔什注意到挑战者深渊的底部由“硅藻软泥”组成。上升用了3小时15分钟。海军国家博物馆在2020年1月纪念了这次潜水的60周年。[25]
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参考文献
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