「海洋之門」潛艇災難的科學解讀:當深海壓力遇上人類貪婪

不知道大家有沒有注意到深海觀光潛艇「海洋之門」(OceanGate)日前失蹤,然後證實在深海“災難性的內爆” (catastrophic implosion),搭載人員全數罹難的新聞?
 
你或許很好奇,內爆是什麼?為什麼會內爆?
 
我們比較熟悉的「爆炸」,,即巨大壓力由內往外極度快速釋放的過程。而內爆是一樣原理,只是方向是由外往內,物質瞬間壓縮擠爆。
 
為什麼會這樣呢?
壓力!
 
從海表面每下降10公尺,壓力就增加1 大氣壓! 
在鐵達尼號沈船的深度4000公尺 (4公里)深的地方,壓力是海平面的400倍!!!
 

壓力是深海探勘的最大挑戰

大家應該都有看過太空電影,太空艙要層層密封,偶爾有沒密封好,太空艙裡面的東西就瞬間噴出去的場景吧!
那在深海壓力差是好幾百倍的時候,要怎麼辦?
 
以深海探勘為例,常見方法是用金屬層層包裝,確保能承受壓力和壓力差。像電腦等儀器,是放在鈦金屬圓球裡裡,再用空氣加壓。有些管路則是另外用油加壓,而且加到比外面高壓一點,這樣如果隙縫,油會往外噴,而不是內爆。
一定要露出來的地方如鏡頭,就加厚。特殊的玻璃弄很厚很厚,然後模擬各種壓力承受度。
 
深海探測最常用的金屬是鋁、鋼、或鈦!鈦彈性很好,大家應該有看過鈦金屬眼鏡廣告,常常強調輕又不變形,演員把眼鏡亂拗一通,一放開又恢復原狀。
 
鈦是金屬界的中能屈能伸的大丈夫。傳統深海潛艇和探測都用大量的鈦,但價錢就⋯⋯⋯。
 

「深海數字」的價錢

任何一個普通的儀器只要是設計給海洋環境用的,就常常是陸地用貴三倍起跳。要是深海,價錢更是無可限量,天文數字已經無法形容了,我決定叫他「深海數字」。
 
最近不少研究嘗試碳纖維,輕又堅固,希望能減少造價和重量,海洋之門的潛艇就是其中之一。然而碳纖維很脆,不像鈦金屬能在壓力中被壓縮,回到岸上又重新展開,如此反覆。如果維修和各種檢查沒有確實,這樣鈦金屬和碳纖維合體的設計,在深海壓力下可能就會出現分層現象(delamination),出現空隙。
 
當空隙出現,巨大的壓力差引發內爆,就是小於20毫秒的事情(1秒=1000毫秒)。人的大腦無法感知這麼快的事,所以理論上船上的人應該是還沒意識到發生什麼事情,就瞬間死亡了。
 
搭乘oceangate一次深海探索要25萬美金。能付得起一次25萬票價的人應該不在乎錢了,但即使如此oceangate的老闆仍然想處處走捷徑,人性的貪婪啊!
 

對大海的了解很少,敬畏更少

 
巨大的深海壓力和隨之而來的工程難度和深不見底的經費,讓我們對大海的瞭解不到10%,而且都集中在表層。狂人馬斯克都敢挑戰太空了,也還沒挑戰深海啊,可見難度有多高!
 
雖然,有時候我也私心覺得這或許是好事,地球上還是有些地方「暫時」較少受到人類的侵犯。然而,近年因為稀土元素的缺乏,很多國家都開始進行海底探測和深海採礦。一方面是號稱要製作更多電動車電池,一方面也實為了軍備和軍事競賽。
 
會不會我們都會還沒來得及瞭解深海,就被破壞完了。減碳很重要,但一個健康的生態系統並不只有碳排放是重要的,這跟做任何事只管價錢不是一樣狹隘嗎?
 
希望這場悲劇,可以帶來更多深海研究的重視,也或許,更多對大海的敬畏。
 

收到最新文章通知


Popular Posts

Copyright Policy

All files and information contained in this Website or Documents are copyright by Katherine Liu LLC, and may not be duplicated, copied, modified or adapted, in any way without our written permission. Our Website or Documents may contain our service marks or trademarks as well as those of our affiliates or other companies, in the form of words, graphics, and logos. Your use of our Website, Blog or Services does not constitute any right or license for you to use our service marks or trademarks, without the prior written permission of Katherine Liu, LLC. Our Content, as found within our Website, Documents and Services, is protected under United States and foreign copyrights. The copying, redistribution, use or publication by you of any such Content, is strictly prohibited. Your use of our Website and Services does not grant you any ownership rights to our Content.

Together Everyone Achieves More

我並非獨自一人想出創業點子、打造出全部的網站,設計出圖片,寫出每一個字。在此感謝我合作過的團隊,人生一大樂事就是跟比我厲害的人合作,謝謝你們的努力與付出!

網站架設:MIHOGO TECH LLC

視覺設計:EMILLY HU

文案編排ALLY@ideaally.me

形象攝影Crystaltseng Photography

創業教練:Irene @ FEMALE ENTREPRENEUR & ME