第2章 深海探险:载人潜水器与水下机器人的博弈
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水下机器人为我们拉开了“远程临场”时代的大幕。
坐在距离海底世界千里之遥的“书呆子探险者”,可以身临其境般看到“泰坦尼克”号沉船和加拉帕格斯群岛的海底热液。
我所在的位置是一艘潜艇的内部。狭窄的船舱看上去既像民航飞机客舱,又像20世纪50年代的野营车车厢。尽管当时已经是1997年了,但是随处可见的各种开关、不停闪烁的电子元件、形形色色的把手及手柄、绿色油漆、亚麻油毡和不锈钢器具,却让我仿佛置身于“冷战”时期的火车餐车。不绝于耳的呼啸声提醒我,这里的空气都来自一台机器。
10名海军船员相互间不停地口述各种指令与技术术语,(“塞拉,我是维克多,请停止前进!”)这样的场景与飞机驾驶舱内非常相似。两名潜艇驾驶员的座椅也同飞行员的座椅一样,都面向前方,驾驶员在左侧,副驾驶员在右侧。潜艇内部空间狭小,潜艇艇长的床铺就在驾驶员座椅后面的地板上。艇长正在睡觉,我站在他的床铺旁边,视线越过驾驶员,朝前方看去。
除了我以外,这艘美国海军“NR–1”号潜艇及其母船“Carolyn Chouest”号上还载有一些工程师、海洋学家和考古学家。我们正在向地中海进发,去执行打捞沉船的探险工作。“NR–1”号是“冷战”时期美国与苏联对抗的产物,当时主要负责执行一些秘密任务,现在则用于民事科考活动。20世纪60年代,人们为了研究小型核潜艇的制造方法,试制了这艘45米长、可以长时间下潜的潜艇。20世纪80年代,“挑战者”号航天飞机失事坠海之后,“NR–1”号成功地打捞出了一些残骸。
我们在第勒尼安海中搜索勘查的这种地质结构叫作“谢尔克暗礁”,位于西西里岛西北方向,距该岛约70海里。从表面来看,谢尔克暗礁附近的水域没有任何异常,但水面之下暗藏两块巨大的岩礁。这处凶险的地形位于迦太基(今突尼斯)和古罗马奥斯蒂亚港之间的主航道上,导致在古代这里麻烦不断,众多经过这里的商船都难逃船体受损甚至沉没的厄运。
一天,我负责控制“NR–1”号潜艇执行搜寻这些沉船残骸的任务。几个小时之前,我和罗勃·巴拉德坐在母船上制订了探索计划。巴拉德是整个探险活动的首席科学家和总设计师,是海难事故搜救方面的专家,因为发现“泰坦尼克”号遗骸而享有盛名。经过商讨,我们设计了好多条明确、有规律的航迹线,为“NR–1”号搜索广阔海域做好了安排。巴拉德告诫我:“一定要按照这些航迹线搜索,对声呐发现的目标要有所取舍,否则你不可能完成搜索任务。”
制订了搜索计划之后,我登上潜艇。这艘潜艇的黑色船体仅比水面高出几米。在船体的上部,有一个一人高的鲜红色的瞭望塔。我进入瞭望塔侧面的一扇门,然后沿着一架很窄的梯子向下爬,来到潜艇内部。一名船员随即关上了舱门。几天之后我才能走出这扇门,因此我有一种与世隔绝的感觉。我站在那儿,看着身边的船员做下潜准备。在一系列检查、呼叫、通信之后,船员们开始转动几个手摇式阀门,潜艇便以一个舒缓的坡度缓缓下潜。
我的床铺位于狭窄走廊的上方,周围都是管道和托架,只在床尾有一个很小的开口。睡觉前,我要从这个开口处爬到床上,躺到合适的位置,然后就无法转身了。我仰卧在那里,眼前是一束管线,再往上几厘米就是潜艇的船体。在这块钢板的另一侧,则是900米深的海水。第一天晚上,我从睡梦中醒来,感觉胸口憋闷。于是,我爬下床铺,四处走动,让自己放松下来。第二天晚上,我身体难受的程度略有缓解,但还有心理阴影。到了第三天晚上,我已经完全适应了。
在下潜一段时间之后,我们到达了900米深的海底。我们把潜艇停在谢尔克暗礁外侧,然后开始搜寻沉船残骸的线索。“NR–1”号的两侧有“侧扫描”声呐,探测范围为船体两侧几百米。但是,在“NR–1”号上发挥主要作用的还是前视声呐。每过一两秒钟,位于潜艇船头的前视声呐就会朝前方水域发出高频声波脉冲信号,然后收集回波信号并显示在电脑屏幕上。安装在“NR–1”号上的这台声呐可以探测到2 700米以外的易拉罐(我们在地中海海底发现了不少易拉罐)。
问题是,声呐只能以模糊的斑点像素的形式显示“目标”。要弄清楚这些斑点到底是什么,船员必须不辞辛劳地驾驶潜艇来到目标上方,透过窗户或者借助“NR–1”号上安装的多个摄像头近距离观察目标。由于“NR–1”号潜艇的航行速度非常慢,在海底只能以一两节(1节≈每小时1.8千米)的速度前进,与人的步速相仿。如果声呐探测到2 700米之外的某个目标,驾驶潜艇到达目标所在地点可能需要一两个小时的时间。
下潜了一个小时之后,艇上的导航员兼声呐手斯科特上尉在声呐图像上发现了目标。这个目标只有几个像素大,但是斯科特认为这可能是一个人造物品。斑点的中心密度大,周围的密度小,好像被一个光环包围着。这与岩石的声呐图像有所不同。当我们从目标上方经过时,声呐的入射余角发生着变化,但是斑点的位置与外观却没有变化,这个特征再次表明它是一个实实在在的物体,而且很有可能是人类遗留在这儿的。斯科特建议我们离开现在的航迹线,靠近这个目标。
他的这个建议是对我的领导能力的一次检验。当时,我们原计划两天完成的探险活动才刚刚开始。而且就在一两个小时之前,巴拉德还告诫我们不得偏离航迹线。但是,我必须信任这些船员。如果这次偏离航迹线的举动最终一无所获,将来我就有拒绝类似建议的理由了。
我来到“NR–1”号的观察区。这个狭小的舱室位于潜艇底部,有几扇小窗户。我们正在距离海底12米深的地方悠闲地前行。在“NR–1”号的绿色灯光照射下,我看到窗外呈现出一片绿色。我眯着眼睛仔细辨认,才能看见海底的沙子。只在微波荡漾或者一块岩石从眼前滑过,打破这片单调的绿色时,我们才能感觉到潜艇正在行进。离神秘目标越来越近了,我也做好了看到一堆岩石的心理准备。
但让我震惊不已的是,透过那片绿色我看到了100多个古代陶瓷罐。陶瓷罐散落海底,明显分成两堆,彼此间距约10米。这表明,在古代,这里发生过海难。很久之前,木质船体就腐烂殆尽了,而货物则留在这里,还能依稀看出它们当时堆放在船上的景象。两只铅质船锚被海水腐蚀后形成的铅堆,清楚地告诉我们船首所在的位置。两千多年前船沉没之后,没有人发现这些残骸,更没有人动过它们。作为最先目睹这些残骸的人,历经悠悠岁月最终出现在我们眼前的这些有形物体,令我感到无比震撼。
这是谢尔克暗礁附近的第4个已知海难地点,我按照一种比较科学的方式,把它命名为“谢尔克4号”。通过水下电话,我们把这个发现报告给水面上的同事。水下电话是一种很不稳定的通信方式,音质粗糙,即使效果好的时候,通话声音听起来也像是从一台老旧的手持式对讲机里发出的。我们小心翼翼地标注了位置,还拍摄了大量照片。
图2–1 驻留在“谢尔克4号”上方的美国海军“NR–1”号潜艇。“谢尔克4号”是公元前1世纪的失事船只留在地中海900米(3 000英尺)深的海底的残骸所在地
图片来源:美国国家地理学会。
一天半的时间过去了,探险活动接近尾声,我们准备回到海面上。通过水下电话尖锐的声音,我们用非常正式的语气提出了一个明确无误的请求:“请告知海面天气情况。”由于当时海面上狂风大作,浮出海面、回到“Carolyn Chouest”号可能有危险,于是我们再次来到“谢尔克4号”附近,又拍摄了一些照片。“NR–1”号潜艇配有底轮,我们把它开到离“谢尔克4号”几百米的位置,停在海底。就这样,在900米深的海底,我们一边坐在狭小的船舱里看战争片,一边等待海边的天气转好。这一等就是近两天的时间。
一接到天气转好的消息,我们立刻开始上浮。这种迫切的心情与当初下潜时毫无区别。
回到“Carolyn Chouest”号时,除了因为这次搜索活动取得成功而感到高兴以外,我的心情还是比较平静的。但是,母船上的那些同事却脸色发青。原来,这两天的恶劣天气让他们筋疲力尽,多少还有点儿晕船。尽管我们的距离不足1.6千米,但是海面和海底却是两个截然不同的世界。我是一名机器人工程师,而不是潜艇上的固定工作人员。我亲自去往海底的时间,远少于我通过遥控机器人、光纤电缆等媒介远程工作的时间,因此,接下来的事情自然能让我体会到亲身体验的情感作用与远程工作的认知作用到底有何不同。
我使用的主要设备是伍兹霍尔海洋研究所深潜实验室制造的遥控机器人“杰森”,它的大小与一辆大众汽车相仿。由于狂风肆虐,机器人“杰森”只能在“Carolyn Chouest”号的甲板上静静等待。天气转好后,“NR–1”号投入工作,我们也立刻行动起来。通过计算机控制系统,我们安排机器人“杰森”对事故现场展开了密集勘查。
我们坐在船上配有空调装置的控制室里,通过高带宽光纤电缆与潜入深海“谢尔克4号”地点的机器人“杰森”建立了联系。在黑暗中,我们既要观看机器人“杰森”传回的视频,监控传感器,还要手忙脚乱地启动各种计算机程序。7年来,我们准备的各种器材,包括各种传感器、精确导航系统、计算机联网控制等,都在这次下潜中得到了应用。在这些器材的协同作用下,机器人“杰森”在“谢尔克4号”上方仅一米的高度,以蜗牛爬行的速度精准地沿着预定航线,围绕着事故现场行进。声呐与数码照相机通过反射回来的声波与光线,收集了大量数据,然后传输到母船上的计算机硬盘。我建立的一个声学导航系统负责监控机器人“杰森”的位置,以每秒若干次的频率,将误差不到一厘米的位置标签添加到所有数据之中。
接着,船上的工程师和研究生们开始忙碌起来。他们要把大量图片拼凑成还原现场的照片,还要利用声呐数据制作高精度地形图。这幅地形图需要跟导航、计算机、传感器和数据处理联系起来,构成一个统一的整体。我们之前做过类似工作,但是涉及的方面没有这么多,也从来没有针对一个如此重要的地点完成这种工作。
机器人的探测范围不仅远远超过“NR–1”号舷窗的视野范围,而且能以定量的方式给出探测结果。潜艇让我们亲临现场,而机器人则通过数字化处理将整片海底变成一个个字节。虽然我们坐在海面母船舒适的舱室里,但是通过研究这些数据,通过对虚拟现场进行详尽的探索,却可以发现大量亲临“现场”无法看到的东西。
这时候,我们已经知道海难现场长约20米,宽5米,有两堆古代的双耳瓶。很多瓶子散落在一个个小坑里,显然,这些小坑是双耳瓶下方微弱的水流冲刷形成的。大多数瓶子形状各异,但有三只同样的瓶子藏身于同一个小坑里,似乎是水流将它们聚拢在一起。仅凭双眼透过舷窗观察,海底似乎是平坦的,但实际上却有一个几厘米高的新月形隆起,勾勒出被泥土掩盖的失事船只的轮廓。
看到我们制作的数字地图之后,船上的一名考古学家惊呼道:“你们在刚刚过去的4个小时里,完成了我在发掘现场耗时7年才能完成的工作!”然而,携带水肺潜水装备潜水的考古学家所制作的地图,远没有我们绘制的“谢尔克4号”地形图那样详细、精确。事实上,尽管它呈现的只是浩瀚海洋中微不足道的一小块,却是迄今为止最精准的海底地形图。
这次“谢尔克4号”探测活动,为至少持续了8年的筹备工作画上了一个句号。通过这次活动,我们掌握了制作超高精度数字海底地形图的技术,这项技术必将引发一系列变化。首先,考古学的研究范围以及通过深海勘查研究人类历史的工作将随之发生变化;其次,我们将掌握亲临现场遥控“发掘”遗址的技术;再次,在考古研究中,我们还将学会新的方法,把考察研究的重点集中在深海区域,以及穿梭于不同文明之间的古代贸易路线,并通过这些研究,提出一些新问题。但是,并不是所有人都对这些新方法持欢迎态度。
有人可能会认为利用机器人开展探险活动很麻烦,而有人则为之感到欢欣鼓舞。为了摸清有哪些阻力,我前后花了20年时间从事这方面的研究,并且有了一些发现。不过,在介绍这些情况之前,我们先看看在深海探险工作刚起步的时候,人们是如何来到海底深处的,再看看机器人“杰森”是如何登场的。
今天,利用机器人进行海洋探索活动已经是一件司空见惯的事了。遇到航班失踪或者油井爆炸,机器人是我们勘查现场的第一个(通常也是唯一的)手段。但是,在机器人“杰森”漫长的研发过程中,人们各抒己见,展开了激烈的辩论。有的科研人员劝我们说:“那些机器人就是工程师的玩具,不可能派上用场。”有人则明确地说,作为一名真正的海洋学家,必须亲自去到海底。一些名声显赫的考古学家认为,从本质上看,利用遥控机器人探索海洋深处的古代沉船现场,哪怕是拍摄照片,都是不道德的行为。
这些考古学家已经通过浅海勘查活动形成了自己的一套工作方法。戴着水肺潜水装备,他们可以探索海面以下几百米的水域,因此他们的活动范围往往离海岸不远。甚至大多数潜艇的探索范围也仅限于海底水深几千米的水域,根本无法进行深海勘查。(很多潜水器和机器人仅适用于近岸浅海环境,我们甚至可以用从五金店购买的零件自行拼装。)
与之相比,深潜实验室是深海研究专家,探索范围常常可达水下数千米,触及海中央、海沟或者潜没带。这些特殊极端的环境对人与机械提出了特别的要求。
工程技术上的全海深是6 000米(19 500英尺),整个海底90%以上的面积都处于这个深度。下潜到这样的深度需要使用重型机械,因为想要让电子元件保持干燥,起保护作用的圆柱形金属外罩在体积、重量与成本上都是电路本身远不能及的。马里亚纳海沟是已知最深的海沟,深度接近11 000米(超过35 000英尺),探索这里需要更加专业的技术。环绕地球的洋中脊(看上去就像棒球上的接缝)向上隆起,其顶部与海面之间的距离为2 000~4 000米。
机器人“杰森”的主要竞争对手不是“NR–1”号潜艇,而是伍兹霍尔海洋研究所在20世纪60年代研发而成,可以将科研人员的眼睛、身体和大脑直接送到深海的现代化深海潜水器——“阿尔文”号。在20多年的时间里,人们一直在利用这台白色的潜水器收集科研数据,因此它经常占据媒体的显要位置,让公众赞叹不已。在“阿尔文”号的发展历程中,机器人系统与载人系统携手发展,共同进步。它们之间的连接纽带就是罗勃·巴拉德。
罗勃·D·巴拉德并没有发明任何相关技术,他本人也不会以发明家自居。巴拉德是一名科研人员,没有接受过工程技术方面的训练,但他与工程技术人员的合作十分愉快。他在从事科研时也不局限于现有的工具设备,而是不断地思考科研工具可能的发展前景,这个特点在科研人员当中并不多见。在他使用的那些机器人系统中,有很多零部件都曾用作他途。但是,巴拉德在深海研究方面经验丰富,提出了利用遥控机器人探索深海环境的设想,并且组建了一个实验室和一个团队,来实现这个设想。他率领团队完成的几个重点项目,证明了这种技术的可行性。现在,回想起他对我的教导,我才意识到他的远程探索深海的设想对我的思想产生了多么深远的影响。
在越南战争期间,巴拉德是一名海军军官,他于1966年从加利福尼亚来到伍兹霍尔海洋研究所。巴拉德的父亲是一名工程师,从事过惯性制导系统方面的工作。巴拉德早年在美国北美人航空公司工作,从事早期潜水器研究,尽管他更感兴趣的是科学研究,而不是技术细节。在开始攻读海洋学硕士学位后不久,他就应征入伍,成了一名海军,并被任命为伍兹霍尔海洋研究所与美国海军研究办公室(ONR)的联络员。伍兹霍尔海洋研究所像一所大学,是私人资助的研究机构,但在当时,它的大多数资金都来自海军。
美国海军认为,深海研究与“冷战”时期的军力建设关系不大(战斗潜艇下潜的深度不足600米),因此对这方面的研究兴味索然。但是,1963年,一艘载有129名官兵的核潜艇在水下2 600米(8 400英尺)的位置失事,使得情况发生了彻底的改变。美国海军意识到,在这些造价昂贵、携带秘密并且具有危险性的装备陨落深海之后,美国海军根本没有办法搜救。因此,海军研究办公室开始资助伍兹霍尔海洋研究所研发潜水器(与潜艇的不同点在于,潜水器不能依靠自身动力在水下行进。潜水器通常由母船运送至目的地,潜水方案也以垂直下潜为主)。这是一个形状标准的球体,安装有各种各样的系统和电池,直径约为2.1米,由HY–100型特种钢(后期改用钛)制成。他们把这台潜水器命名为“阿尔文”号。
1966年,美国空军的一架B–52轰炸机坠毁,导致一枚氢弹遗失在西班牙附近海域。之后,“阿尔文”号成功地定位并从近900米深的海水中捞出了这枚氢弹,证明了它不凡的能力。不过,在“阿尔文”号浮出水面之前,氢弹再次掉入海中,而且落至更深的未知海域。美国海军动用了仍处于实验阶段的遥控水下机器人(CURV),完成搜索工作。这次搜索并不顺利,但它进一步说明我们的确需要深潜技术。同谢尔克暗礁的探索工作一样,载人系统与遥控系统再一次并肩作战。
在阿波罗登月时代,美国人希望把人送到太空。现在,他们希望将人类送到海底世界。在诸多海洋项目中,有一部分与“阿尔文”号有关。将人类送上月球的阿波罗计划得到了无数的资金支持,而同样是将人类送到从未涉足的领域,“阿尔文”号团队好不容易才筹集了几百万美元的资金。
作为美国海军研究办公室与伍兹霍尔海洋研究所之间的协调人,巴拉德殚精竭虑、努力工作。在越南战争之后的裁军行动中,巴拉德离开了美国海军,加入了伍兹霍尔“阿尔文”号研发团队,任务是为“阿尔文”号寻找新客户。用巴拉德自己的话说,他就是“科研成果推销员”。巴拉德还选择到罗德岛大学继续深造,攻读海洋地质学博士学位。完成学位论文之后,他成为伍兹霍尔海洋研究所的科学研究员。
在20世纪60年代后期和整个20世纪70年代,“阿尔文”号在完成各种科学考察任务的同时,探索范围逐渐向外延伸,安全可靠性、机动性以及携带科研设备、采样器与操控工具的能力不断增强,下潜深度也不断增加,达到4 000米(13 124英尺)。
“阿尔文”号的工程技术历史的起始时间与“板块构造学说”的提出时间大致相仿。整个20世纪,“大陆漂移学说”不断发展。在20世纪60年代,有人据此提出了“板块构造学说”。海洋地质学这门年轻的科学站到了最前沿的位置,通过一些有说服力的深海测量与地震勘查数据,为地壳形成于海底的观点提供了证据。人们认为,在各大板块沿海沟分离时,老地壳掉落进地球内部,新地壳则沿着洋中脊形成。
但是,科学家几乎没有办法从自然环境中找到任何直接证据,来证明“海洋扩张学说”是正确的。传统的做法是利用船只悬挂或拖拽勘查设备,但是在研究洋中脊特点以及取样时无法满足精确性要求。
1973~1974年,美国与法国合作实施了“法摩斯”计划(Project FAMOUS),即法美联合大洋中部海下研究计划,由两台法国潜水器与“阿尔文”号一起完成一系列下潜任务,绘制洋中脊地形图和采集样品。这个项目为板块构造说提供了重要证据,从此深海探索的时代拉开了帷幕。
不仅如此,“法摩斯”计划第一次将“阿尔文”号带到远离海岸的深水区,证明了“阿尔文”号的确在科学研究活动中可堪大用。巴拉德回忆说:“在板块构造学说被人们真正接受的过程中,‘阿尔文’号发挥了不可或缺的作用。这的确是一件幸事!”不过,巴拉德认为,尽管“阿尔文”号经受住了“法摩斯”计划的检验,但是科学界仍然视其为毫无价值的“噱头”。
后来,“阿尔文”号与水声应答器的结合使用,为证明“阿尔文”号在科研上的可靠性提供了关键证据。水声应答器是伍兹霍尔海洋研究所根据与美国国防部高级研究计划署(ARPA)签订的合同开发的技术,由电池供电。在开始一系列的下潜活动之前,科研人员利用母船在研究区域搭建了一个水声应答器网络,为潜水器提供精确的直角坐标。在监听到脉冲信号之后,各个应答器都会回应一个不同频率的脉冲信号,但在回应之前有一个固定时长的时滞。通过“询问”这些应答器,“阿尔文”号或母船(或者其他任何设备)就可以根据收到的回应,确定自己在研究地点的位置。这些导航数据为“阿尔文”号给出量化探测结果奠定了基础,也有助于科研人员确定科研样品或观察结果在洋中脊体系中的精确位置。
巴拉德想出了很多办法,让“阿尔文”号的探测数据可用于科学假说的验证。他认为,在“阿尔文”号的帮助之下,科研人员可以在深海中借用野外地质考察的手段。巴拉德说:“地质考察的关键因素是科研人员训练有素的头脑、双眼以及手中的地质锤。这台小巧灵敏的白色潜水器的重要作用则是,帮助伍兹霍尔海洋研究所深潜实验室的海洋地质学家抵达海底,并完成实地观察。”
从“法摩斯”计划的补充数据看,洋中脊系统的海底热液并非一直在增加,因此,科研人员猜想可能有大量的海底热液从地球的某个位置排放到了海床上。海水有可能在覆盖压力的作用下进入地壳,受热后又从地壳下喷发出来。1977年,巴拉德和一组科研人员在加拉帕戈斯群岛完成的一个项目表明,群岛附近就存在这种热液喷口。
他们不仅发现了这些热液喷口,在其周围还发现了异乎寻常的生态系统。在这片一度被人们认为没有任何生物的区域,竟然存在着大量常见于深海环境的生命。但问题是,这次考察的目的是勘测海底的地质结构,随行人员中没有生物学者,因此,他们没有办法继续跟进这个惊人的发现。
于是,巴拉德快速安排了远程单边带无线电会议,与在伍兹霍尔海洋研究所总部的生物学者霍尔格·若纳什及弗雷德·格拉斯进行讨论。巴拉德回忆说:“我们问霍尔格与弗雷德如何处理这种情况。这相当于把生物学研究生的4年野外作业压缩成一次临时安排的无线电会议。”尽管通信方式非常简陋,但其传递的新的专业知识却对海底研究产生了不可忽视的影响。
除了“阿尔文”号之外,“法摩斯”计划与加拉帕戈斯群岛探测活动还动用了另外一种装置——一台名叫“安格斯”(ANGUS)的橇状照相装置。尽管人们对这种装置的关注度并不高,但是它为未来的机器人技术播下了种子。在“阿尔文”号下潜之前,人们将“安格斯”放到水中,并以长长的电缆固定在船的后面。
“安格斯”的大小与一辆小汽车差不多,内部装有一台胶卷高度为35毫米的彩色照相机。照相机安有闪光灯,每10秒左右闪烁一次。在行进时,水面上的人只能(利用声学测高计)接收到回馈的基础数据,了解该照相装置相对于海底的高度。然后,他们通过收放电缆,让“安格斯”保持在拍照的理想高度,即距海底约4米(13英尺)的位置。
洋中脊的地形可能崎岖不平,经常会出现让人猝不及防的陡坡。“安格斯”的金属框架非常结实,即使发生碰撞,其内部照相机受损的可能性也非常小。在几个小时之后,人们就会把“安格斯”收回来,处理照相机里的彩色胶卷。“安格斯”团队借用当时非常流行的天美时手表广告语“风吹浪打,永不停歇”作为座右铭,把“安格斯”比作自动计时的钟表。由于操控简单方便,因此他们把“安格斯”戏称为“拴在绳子上的小玩具”。
不过,用2.4千米长的电缆拖拽一个笨重的机器,其实是一项非常需要技巧的工作。电缆与人的拇指差不多粗,在浩瀚的海洋中看起来尤其纤细,但是几千米长的电缆放到一起,规模就非常大,相当于在水中拖拽一间房屋。如果拖拽的速度过快,牵引力有可能导致机器上浮,使它与海底的距离过大,无法获取有价值的数据。只在拖拽速度非常慢的情况下,机器的重量才能抵消漂浮力。而且,由于牵引力极难控制,船与机器实现同步运动需要不短的时间,有时甚至需要好几个小时。
团队试图拖拽机器,沿着一系列笔直的等距航迹线,在洋中脊上方来回运动(被称作“修剪草坪”。几年后,我们常用“NR–1”号潜艇来完成这类工作)。但是,一旦出现偏差,修正就需要两个小时,因此沿笔直的航迹线运动并不是一件容易的事。在航迹线的尽头,机器完成船与机器的掉头有可能需要一整天的时间。
大多数大型船只没办法以足够慢的速度航行,即使直行也无法使速度放得很慢。但是,伍兹霍尔海洋研究所的科学考察船“克诺尔”号有一对独特的摆线推进器,可以在海洋里围绕一个点巡察,或者沿任何方向以极低的速度航行(后来,在安装了石油工业中常见的动力定位系统之后,“克诺尔”号同样可以实现这些功能)。
起初,电缆绞车与船体的控制(这些都是舰船的传统职能)都是通过“克诺尔”号的舰桥来完成的。“安格斯”团队在位于后甲板的控制室里,通过发出“升一级”或者“降一级”的指令来控制绞车。最终,这些微指令让他们非常厌烦,因此他们在控制室里加装了一个绞车遥控箱,后来又把遥控箱接入考察船的计算机控制系统。即使在机器人技术兴起之前,这些技术也要求对人类控制的性质与介入时间进行某些调整。
安格斯团队成员约翰·玻蒂尔斯回忆说:“我们发现,就控制水下照相机而言,一个小时大概就是一个人的极限了,否则就会出错。”操作人员必须全神贯注地盯着航线记录纸,了解机器相对于海底的高度,并通过绞车将机器保持在合适的高度上。在记录纸上,这个高度仅为0.75厘米。操作人员还要与舰桥配合,给考察船下指令,让它缓慢前进。
这些早期项目为后期的技术发展奠定了基础,也为后来重大分歧的出现埋下了伏笔。遥控系统“安格斯”与载人系统“阿尔文”号进行了合作,在夜间“阿尔文”号充电时,由“安格斯”完成下潜任务。船上的声学导航系统与精确定位系统构成了一个统一协调的整体,既可以从海底发回定性数据,还可以提供定量数据。
与伍兹霍尔海洋研究所之间的无线电呼叫,突出说明了探险活动的不可预测性。如果这是一次真正的探险活动,而且事先不知道会有什么发现,那么出发前你所选择的人员有可能并不是最佳人选。而一次简单的无线电呼叫就可以帮助你与更多的专业人员建立联系。
最后要说明的是,非智能的“安格斯”也有局限性。直到下潜活动接近尾声,操作人员才能处理相机里的胶卷,才能知道胶卷是否记录下任何数据,以及那些数据是否有用。有时候,由于照相机在探测活动的前5分钟就已经损坏,或者曝光设置有问题,导致一整天的下潜活动都在做无用功。
在后期接受采访时,“安格斯”团队的所有成员都不认为他们曾经“亲临”海底。在加拉帕戈斯群岛完成第二次探测活动之后,令“安格斯”团队激动不已的并不是他们自己拍摄的照片,而是“阿尔文”号完成下潜任务之后带回来的视频。团队成员史蒂夫·盖格说:
“我们激动得说不出话!虽然我们看过它们(深海生物)的照片。……但是,通过乘坐在‘阿尔文’号里面的人的双眼去观看……海底世界活生生地展现在我们的眼前。这太神奇了!在水波荡漾中,你能看到龙介虫,还能看到一只螃蟹在爬行……真的,在亲眼看到这段视频之后,你就能理解大家矢志不渝追求的到底是什么了。在那一刻,我明白了很多事情。”
25年过去了,仍然清楚地留在盖格记忆中的不是“阿尔文”号团队成员的各种描述,也不是海底探索留给他们的个人体验,而是那段视频,那段海底的影像。
“安格斯”的局限性与体验无关,而与时间有关,因为冲洗彩色胶卷、获取反馈信息需要耗费很长的时间。如果能够快速显示那些图片,从而及时调整下一步的行动方案,情况肯定会大不相同。
巴拉德注意到,“阿尔文”号上有一个与之类似的现象。在前两次下潜时,生物学者们与“阿尔文”号的操控人员都无法确定热液喷口的位置。尽管在这次探测活动中,巴拉德是安格斯团队的负责人,而不是“阿尔文”号的正式工作人员,但科研小组还是请他来到母船上,并请他乘坐“阿尔文”号下潜到海底,帮助寻找这些热液喷口。到达海底之后,巴拉德看到一条裂缝,接着又看到许多螃蟹。他们“跟随着越来越庞大的螃蟹群”,终于找到了热液喷口。
巴拉德异常激动,他转过身看着霍尔格·若纳什。霍尔格是伍兹霍尔海洋研究所的高级科研人员,也是最早看到这个惊人发现的生物学者。巴拉德在回忆当时的“阿尔文”号的内部情景时说:“就这样,我们到达了那里。我永远不会忘记当时的情景。霍尔格背对着舷窗,眼睛盯着监视器。我问他,‘霍尔格,你在干什么?’”
“我在看电视图像啊。”
“你为什么不看窗外呢?”
“电视(图像)更清晰啊。我能看得更清楚。”
虽然这位科研人员已经亲临海底,但是从照相机传输过来的彩色电视图像非常清晰,因此他宁愿观看电视图像。巴拉德回忆说:“我不由得眼前一黑。我们辛辛苦苦来到海底,到底是为了什么?”
1980年,巴拉德向斯坦福大学申请了公休假,准备把这次探索活动的结果出版成书,同时为申请伍兹霍尔海洋研究所的职位做准备。身处硅谷这所世界级的工程技术学校,又恰逢个人电脑革命刚刚兴起,他把自己的目光转向用新方法进行深海探索的研究上。
巴拉德这样写道:“在利用‘安格斯’辅助绘制洋中脊关键部分的地形图之后,我意识到人们终有可能开发出更复杂、更先进的遥控无人水下机器人,而且它在科研与探测领域发挥的作用将远远大于‘阿尔文’号。”在巴拉德的设想中,载人潜水器的“前景堪忧”,将面临遥控水下机器人的挑战并被后者取代,而且后者的重要性将远超前者。
1981年,巴拉德的朋友塞缪尔·马修斯在《国家地理》杂志上发表了一篇题为“新海洋世界”的文章,对海洋探测活动中使用的各种工具进行了调查。文章用一个整版的图片展示了人类亲临深海所使用的各种工具,主要是潜艇和潜水器,包括“NR–1”号,深海潜水器的“里雅斯特”号,还包括威廉·毕比独创的深海球形潜水器和“阿尔文”号。此外,文章也谈及一些遥控系统,包括美国斯克里普斯海洋研究所的“深拖”系统(Deep Tow,参加过加拉帕戈斯群岛的科考活动)和法国的新型无缆水下机器人“埃波拉尔”。
巴拉德的一个新创意也出现在图片之中。这是一个“双体”系统,包括一个与“安格斯”相仿的橇状装置和一个可移动的水下机器人。巴拉德根据虚构小说中的科考人员及其船只的名称,把这个系统命名为“阿尔格–杰森”。文章用一张图片专门展示了他的这个构想,并将“阿尔格–杰森”描述成:“不会载人,但在携带其他传感器的同时可以将人类的眼睛、耳朵送至深海的机器人”。文章还引用了一段没有标明出处的引言(可能引自巴拉德),称“它们比‘阿尔文’号等T型船只更加高效……(可以帮助)科研人员把目光(以及思想)投向海洋深处,不仅没有任何危险,而且‘下潜’时几乎不受时间的限制”。
马修斯利用一张精美的图片向读者展示了这套系统:一艘正在利用测深声呐扫描橇状装置“阿尔格”前方水域的船只,与岸上的卫星链路(取代了有杂声的单边带链路),利用声呐和摄像机扫描勘查区域的“阿尔格”,以及从“阿尔格”的“车库”中驶出的、利用两只仿生机械臂从洋中脊采集生物学样品的球形机器人“杰森”。
回到伍兹霍尔海洋研究所(并获得了所申请的职位)之后,巴拉德就开始利用自己推销科研成果的特长,去说服海军研究办公室接受他的设想。长期以来,海军研究办公室一直支持基础性海洋科学研究(这也是巴拉德当初在伍兹霍尔海洋研究所就职的原因),但该所还希望拥有探测(或者移走)失事船只内部物品的能力。核潜艇“长尾鲨”号与“天蝎”号分别于1963年和1968年沉没之后,海军希望了解是否有核泄漏的风险,还希望绘制失事地点的完整地图。然而,利用“阿尔文”号这样的潜水器是很难完成这个任务的。此外,尽管没有点明,但很显然,美国海军还希望探测其他国家的海军失事船只。
图2–2 罗勃·巴拉德利用遥控水下机器人“亲临”深海的早期设想(1981年)。连接在海洋考察船下方的橇状装置“阿尔格”负责扫描洋中脊,遥控水下机器人“杰森”则负责完成近距离探测工作。巴拉德希望利用这张图片赢得人们对他的“远程临场”设想的支持,完成工程技术人员的招募工作
图片来源:美国国家地理学会。
巴拉德很快就获得了成功,他承诺每年都会腾出一个月时间建造他的那套系统,并允许美国海军使用该系统;作为回报,海军研究办公室每年为他拨付60万美元的资金(这笔钱有很大一部分实际上是海军情报部门秘密支付的。之所以用海军研究办公室的名义支付,是因为美国海军研究办公室是科学研究领域里的一个知名机构)。1982年,巴拉德离开“阿尔文”号团队,并组建了自己的团队——深潜实验室。人类亲临海底世界与远程临场之间的不同,不仅表现在彼此独立的技术系统方面,还表现在彼此独立的人员团队方面。而且,这两个团队之间难免出现不和谐的情况。
建造好宽敞的新实验室之后,巴拉德开始采买设备,招募人手。他的实验室搭档斯基普·马尔凯是伍兹霍尔海洋研究所的工程师,在“阿尔文”号团队里工作过很长时间,研发了关键的声学导航系统。马尔凯认为,“阿尔文”号已经发展成熟,因此他正在寻找新工作。巴拉德与马尔凯一起说服了安格斯团队里的一些资深研究人员加入他们的新团队,包括汤姆·克鲁克、厄尔·杨、史蒂夫·盖格,以及凯西·奥芬格尔(此后多年,奥芬格尔一直是巴拉德的得力助手)。此外,他们还从美国洛克希德公司找来了电气工程师斯图·哈里斯。哈里斯参加过卫星数字成像的大型项目,有这方面的管理经验。
团队准备采取分步进行的策略:先研发连接同轴电缆的“阿尔格”,然后将同轴电缆升级为光纤;至于水下机器人“杰森”,他们准备先开发可以深入失事船只内部进行探测工作、尺寸较小的版本,再开发与“阿尔格”配套的全尺寸版本。
巴拉德期待海军研究办公室为自己的实验室提供支持,但是美国海军研究办公室建议他与麻省理工学院合作,因为他们已经支持了麻省理工学院的一位研究人员从事遥控机器人技术的研究。这个人就是麻省理工学院的教授汤姆·谢里丹。谢里丹的求学历程非常特别,曾先后师从行为心理学家伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳和一位机械工程师,而且一直对人机交互很感兴趣(斯金纳的“黑箱”行为理论对工程技术人员来说,具有经久不衰的吸引力)。1979年,三里岛发生核事故之后,谢里丹参与了相关调查活动,这次调查对早期的人因工程学领域产生了深远的影响。
谢里丹(后来成为我在麻省理工学院的论文指导老师之一)研究过真实系统中的人机交互,他发现完全由人类控制的全手动系统与由计算机全权处理所有事务的全自动化系统几乎不存在。事实上,大多数系统在“自动化谱系”(spectrum of automation)上的位置都介于这两者之间,并且在实时条件下会变换位置。谢里丹把这种变化叫作“监督控制”。在这个过程中,人与机器一起工作,通过交换控制权调整“自动化程度”,以适应当时的情况。此外,谢里丹还发现,监督控制系统的效果对该系统所在的社会环境有较强的依赖性。
巴拉德去麻省理工学院拜访谢里丹时,遇到了一位名叫戴纳·约杰的年轻工程师。约杰出生于一个造船工人家庭,在麻省理工学院学习机械工程的同时,还对海洋充满了兴趣。谢里丹开阔的眼界让他心折不已:“在工作之余,他还对社会事务……对技术的社会效用产生了浓厚的兴趣。事实上,他认为要学好技术,这方面的知识必不可少。”当时,约杰已经获得了博士学位,正在一边找工作,一边在谢里丹的实验室里从事博士后研究工作。
这时候,罗勃·巴拉德来了。约杰回忆说,巴拉德“竭力兜售”他的“阿尔格–杰森”系统,还让他和谢里丹看《国家地理》杂志上的那张图片。约杰仍然清楚地记得当时的情景,他一边抬起头看着墙上的钟,一边回忆说:“我们是上午10点钟见面的。上午10点20分的时候,我就对自己说:这正是我希望从事的工作。”
于是,约杰加入了这个新实验室。当时,巴拉德给实验室起的名字是DSEL,意指“深潜工程实验室”,后来技术人员厄尔·杨把实验室叫作“diesel”,于是,巴拉德把实验室的名字改为“DSL”。这是因为在海军内部,“diesel”代表过去的那个非核潜艇的鼎盛时代。
为了给新实验室配置人手,巴拉德不仅需要聘请更多的拥有博士学位的研究人员,还需要招募其他人才。在伍兹霍尔海洋研究所北面的不远处,有一家名叫“海底生物”的小公司。这家公司的创始人萨姆·雷蒙德是麻省理工学院教授哈罗德·“博士”·艾格顿的学生。艾格顿借助自己发明的电子闪光灯拍摄下子弹穿过苹果的照片,并因此名声大振。他还研发出可以用于海洋研究的照相机和闪光灯,由海底生物公司推向市场。
海底生物公司也曾尝试研发简单的带缆浅潜机器人,但没有商业价值。他们还把一台叫作“RPV”(遥控飞行器)的样机赠送给伍兹霍尔海洋研究所。
之后不久,马萨诸塞州昆西市发生了一起青少年失踪案。消防部门担心这个孩子可能掉进了一个蓄满水的废弃采石坑中,于是消防部门找到伍兹霍尔海洋研究所,请他们帮助寻找这名青少年。巴拉德认为,这是新机器人一展身手的良机,便安排汤姆·克鲁克与厄尔·杨前往昆西。这两名技术人员有多年的海上以及在深海等险恶环境工作的经验,但对于机器人技术却不太了解,因此他们从海底生物公司请来了年轻的机器人操控专家马丁·鲍恩。
马丁·鲍恩这个人可不简单,正是他提出并率先操控遥控机器人进行深海探测活动。5年前,他多次操控遥控机器人沿着“泰坦尼克”号的大楼梯往下走。鲍恩是一名技术人员,也懂得潜水、生物与摄影技术。他在海底生物公司的工作是组装生产工具,他对新型机器人有着浓厚的兴趣。
海底生物公司有一个室内游泳池大小的耐压试验筒。鲍恩用了好几个晚上的时间,待在试验筒里钻研精确操控机器人的技术。他将试验筒的窗户盖住,利用铝管临时搭建了一些脚手架,来模拟水下建筑。然后,鲍恩仅依靠机器人前视摄像机捕捉的图像,操控机器人完成进出水下建筑的操作。由于摄像机的视野十分狭窄,因此这是一种非常新奇的体验。
鲍恩认为,这种心理状态与他从事商业潜水活动的体验非常相似。他说:“(在商业潜水时)如果感觉身后一直有动静,我就必须意识到有什么东西想咬我的脚蹼。这种经验可以轻松地应用于水下机器人发回的3D(三维)图像,比如我意识到:哦,有东西正在咬我的电缆。”这种带有电缆的水下行动平时并不多见,但是鲍恩还是培养出了“如何冒险前进以及观察、记录、撤回的意识”。在公司试验筒里度过的那些孤寂的夜晚,鲍恩“不停地玩着这种‘糖果屋游戏’,操控机器人从这些‘脚手架’里反复进出,然后安然返回。整个过程必须小心翼翼,以免被电缆缠绕住”。此外,作为一名摄影师,鲍恩对于如何表现水下世界的3D动态效果有一定的心得体会。
鲍恩、克鲁克和杨来到采石场,准备开始搜救工作。他们接手的是一项奇怪的任务。在这个120米深的采石坑底部,旧汽车与购物车占据了大部分面积。但是,令人不舒服的目标似乎随时会出现。鲍恩回忆说:“每次转动机器人携带的摄像机,我都在想我有可能看到一双球鞋、一条短裤和一张年轻的脸。”最终,他们并没有找到目标。几年之后,这名青少年被找到了,他仍然健健康康地生活在得克萨斯。失踪案原来只是一出恶作剧。
但是,伍兹霍尔团队却从中收获了宝贵的经验。他们不仅完成了搜救工作,还绘制了采石场的地形图。他们利用电缆控制机器人向前运动,估算机器人所在的位置,确保不留任何死角。这件事给巴拉德留下了深刻印象,他邀请鲍恩加入他的实验室。鲍恩本人也因为这项工作的前景而感到无比兴奋。在提到克鲁克和杨时,鲍恩说:“这两个人都是实干派,他们不会只坐在电脑屏幕前,而是亲自前往海洋深处。他们是项目取得进展的有力保证。”令人意想不到的是,后来他们确实亲临海洋深处了,但在出海的过程中却一直坐在电脑屏幕前。
鲍恩加入的时候,巴拉德的新实验室一派红火,“阿尔格”的研发工作已经开展了一段时间。同“安格斯”一样,“阿尔格”也是一个用电缆拖拽的橇状装置,巴拉德把它形容为“一辆客货两用车大小、装有一个轻快的尾鳍、用白色钢管制成的不可思议的拖拽装置”。与之前的类似装备不同的是,“阿尔格”直接通过线缆传输遥测数据和实时视频,与此同时,它也可以利用胶片摄像机拍摄静止图像。由于强度适合海洋学研究的光纤电缆还需要几年的时间才能研制出来,因此“阿尔格”使用的是传统的同轴电缆,与我们插到有线电视机顶盒后面的电缆非常相似。用一根导线完成多路传输,传送电力、数据和视频等,这是一件非常复杂的工作。如果在调谐或者屏蔽方面出现问题,信号就会彼此干扰,导致数据出现噪声、视频出现雪花点。
戴纳·约杰是团队中唯一拥有博士学位的工程师,他的任务是根据长电缆的力度变化,改善海面船只自动“动态定位”的效果。他还启动了一个计划,研究如何利用自动化技术改进机器人下潜到海底的能力。如果海面船只可以利用位置反馈数据保持静止,那么它为什么不能确定机器人的动态位置呢?需要什么新技术才能实现这个目的呢?这样的监督控制系统如何为水下机器人操控者和科研人员提供帮助呢?
1984年夏天,“阿尔格”准备就绪,并且已经在1 740米深的“长尾鲨”号潜艇失事水域进行了一次彻底的实地勘查。从橇状装置传回的实时视频非常珍贵,帮助研究人员确定了失事潜艇的位置,还起到了导航作用。
但是,视频所发挥的最重要作用还是为团队带来了巴拉德所期盼的存在感。巴拉德在回忆录中写道:“毫无疑问,控制室里的所有人都觉得自己与‘阿尔格’一起潜入了大海。我们待在安全的海面上,置身空调的舒适观察室里,同时让‘阿尔格’把我们勤于观察的双眼、善于思考的大脑带入海底……那些电脑显示屏看上去并不像监视器,而更像一个个舷窗。”与之相比,声呐图像与其他传感器数据只不过让船员的体验更加逼真。
“长尾鲨”号潜艇搜救工作让巴拉德与DSL实验室赢得了美国海军研究办公室的信任。第二年夏天,美国海军研究办公室为“阿尔格”勘测“天蝎”号潜艇失事地点留出了三周时间。同时,双方还达成了一项协议:如果这次任务提前完成,该团队可以利用剩余时间完成其他海洋探测项目。最终,“天蝎”号勘查工作同样取得了成功。
因此,“克诺尔”号与“阿尔格”一起,再次与一支法国科考队进行合作,启动了协议里规定的“其他海洋探测项目”。对于巴拉德而言,这意味着他可以重拾寻找“泰坦尼克”号的梦想。
1985年8月31日,“阿尔格”在北大西洋海底上方9米处的艰难搜索工作已经持续了一周时间。一天,控制室里的人终于在模糊的黑白视频影像里看到了失事船只的金属残骸,接着他们又看到了一个清晰可辨的锅炉。就这样,沉没在海底的“泰坦尼克”号终于被找到了。
在随后的几天里,兴奋不已的“阿尔格”团队用照片、视频和测量数据对“泰坦尼克”号的失事地点进行了详尽的记录。“安格斯”也参加了行动,一共拍摄了数以千计的胶卷高度为35毫米的彩色静止照片。最终发表在《国家地理》杂志上的那幅拼接图片,是巴拉德的老师、地质学者艾尔·尤察匹利用剪刀和胶水,一张一张亲手拼凑起来的。
“泰坦尼克”号失事地点的发现,后来被视为20世纪最伟大的海底发现,这让巴拉德、水下机器人以及伍兹霍尔海洋研究所再一次名声大噪。此外,它还引发了公众对深海的想象。自古以来,深海就是人类不可企及的神秘世界,而现在,遥控水下机器人帮助人们揭开了它的神秘面纱。
在“克诺尔”号返航后,数以千计的家庭和祝福者赶到伍兹霍尔小镇,他们涌上码头,欢迎这些发现“泰坦尼克”号的英雄凯旋。巴拉德等人下船后,伍兹霍尔海洋研究所在码头附近的礼堂召开了新闻发布会,来自世界各地的记者挤满了整个礼堂。
这是一个伟大的成就,足以改变巴拉德今后的人生道路和职业生涯。巴拉德利用召开新闻发布会的契机,向世人介绍了他的“远程临场”设想。他指出,“阿尔格”以及伍兹霍尔正在研发的类似设备,标志着水下探测领域正在发生一场“颠覆性的革命”。他说:“这是远程临场时代的开始。从此以后,我们的精神、眼睛和思想可以离开我们的身体,前往海洋深处,到达海底……我们已经进入了一个水下探测的全新阶段。”
“泰坦尼克”号的发现是通过远程临场的方式完成的,在这个过程中,人们并没有亲临海底。出于这个原因,伍兹霍尔海洋研究所的内部关系在很长一段时间里都有点儿紧张。
第二年,伍兹霍尔海洋研究所再次对“泰坦尼克”号失事地点进行船体内部勘查时,这种紧张关系达到了极致。美国海军给DSL实验室送来了一个名叫“AMUVS”的小型水下机器人。它是一个圆形机器人,可以由潜艇的鱼雷发射管发射出去,用来执行一些细碎任务。
人们把AMUVS比喻成“水面下左顾右盼的眼睛”。的确,这个说法表现的正是遥控水下机器人最基本的功用——按照远程遥控指挥的人类的意愿转动水下摄像机进行拍摄。AMUVS安装在深海潜水器“的里亚斯特”号的外壳上,但由于安装的问题,它的效果并不十分理想。不过,AMUVS催生了大量商业产品,比如RCV–225,后者是一种早期的遥控水下机器人。
AMUVS的设计中规中矩,除了有一个突出的亮点——它的耐压外壳以钛为材料,由机器整体加工而成,造型奇特,外观非常漂亮。它的大小与台式电脑差不多,里面有各种电子元器件,上面还有一个石英材质的半球状物体,里面装有摄像头。后来,人们以这个耐压外壳为核心部件,研发出一种新型的水下机器人。
DSL实验室的工程师们把AMUVS的内部元件取出,代之以一台在模型飞机伺服系统控制下可以上下左右调整拍摄角度的摄像机,再在外壳外面包裹一层新型水下发泡材料,还安装了新型电动推进器。他们把改造后的机器人称作“小杰森”(巴拉德已经制订了研发全尺寸“杰森”的计划)。他们希望“小杰森”可以证明,水下机器人能够进入失事船只内部并获得一些有价值的发现。
巴拉德的“遥控水下机器人将取代载人潜水器”的观点在“阿尔文”号团队内部也引起了关注。一方面,巴拉德直接采用推销员的做法,抓住一切机会宣扬发展进步观,介绍海军赞助商与公众都深信不疑的发展情况。另一方面,巴拉德玩起了官僚政治的那一套,让实验室内部的研究人员与外部的“学术达人”展开竞争。
在接受《科德角时报》(伍兹霍尔本地的一家报纸)的采访时,巴拉德预言:“载人潜水器终将衰亡。”后来,巴拉德说他为自己做出的这个判断感到“后悔”,但他仍然认为,在“阿尔格”发现“泰坦尼克”号残骸之后,‘阿尔文’号团队受追捧的程度有所减弱”。
不久之后,巴拉德就发现自己的预言错了。
为了寻找随着“天蝎”号潜艇坠入深海的核武器,美国海军提供了一笔资金,请巴拉德的实验室把“小杰森”送到核潜艇残骸内。1986年,巴拉德打着进一步调查“泰坦尼克”号残骸的旗号,安排“小杰森”开始执行这项秘密计划。“阿尔文”号负责将放在船舱床下的扁平行李箱大小的“小杰森”送至失事现场。“小杰森”被置于“阿尔文”号的前端机库中,到达目的地之后由机库驶出,进入核潜艇残骸内部。机器人身上连接了光纤电缆,一名操控者坐在“阿尔文”号舱内,通过这根电缆遥控机器人,同时操控摄像机拍摄视频。在利用遥控水下机器人对核潜艇残骸进行了初步勘查之后,“阿尔文”号团队开始受邀参与正式的勘查活动。
一度是业界新星的“阿尔文”号跃升至权威地位。1973年,一个正式的“阿尔文”号评审委员会制定了程序,对同行评审请求、潜艇上时间分配等内容进行了规范。1984年,货真价实的海洋科考船“阿特兰蒂斯II”号取代临时的支撑平台“露露”号,成为“阿尔文”号的母船。截至1986年,“阿尔文”号有记录的下潜活动就超过了1 700次,证明它确实是值得信赖的科研工具。仅在1986年,“阿尔文”号就为多个科研领域的用户完成了100多次下潜任务。在将耐压球状外壳的制作材料改成钛之后,“阿尔文”号的下潜深度达到了4 000米(13 000英尺)。
同样是在1986年,技术人员对“阿尔文”号的电子设备进行了全面翻修,将用于推进、控制潜水器的液压发动机更换成直流无刷发动机。从此以后,操控人员在控制单个发动机时无须再拨动开关,而是用上了真正的操纵杆。操控者威尔·塞拉斯回忆说:“经过这次改装,‘阿尔文’号彻底改头换面。”随后,在“泰坦尼克”号失事地点,他第一次使用了改装之后的“阿尔文”号。
相比之下,“小杰森”还只是一个放不开手脚的新贵。它刚刚问世,几乎没经过任何测试,也没有在深水区工作过。被安装到“阿尔文”号上仅仅三天,“小杰森”就随着母船从伍兹霍尔港口出发了。马丁·鲍恩回忆说:“它从3米深的水域(测试阶段),一下子就进入了4 000米深的水域。”
在公开对载人潜水器出言不逊之后,巴拉德感觉自己在“阿尔文”团队成员的眼中就如同一只落荒而逃的狗。显然,“阿尔文”号团队中的某些人也有同感。在前往下潜地点的路上,“阿特兰蒂斯II”号的厨师为巴拉德做了一个特殊的蛋糕,上面写着巴拉德说过的话:“载人潜水器终将衰亡。”就这样,他们以一种非常轻松却充满敌意的方式,让巴拉德“收”回自己说过的话。
尽管“阿尔文”号团队以这种方式羞辱了巴拉德,但在一系列的下潜任务中,载人系统的支持者与无人系统的拥趸之间矛盾仍然很深,紧张的关系不仅没有得到缓解,反而越发严重。
巴拉德认为,“阿尔文”号团队对遥控水下机器人持怀疑态度。在几次下潜任务中,他觉得“阿尔文”号的操控者拉尔夫·霍里斯常有冒险之举,目的是证明载人潜水器探测失事现场、采集数据的能力并不弱于“小杰森”。不过巴拉德发现,“阿尔文”号的工作程序非常陈旧过时。比如,每天下午3点左右,载人潜水器必须离开海底,团队成员才赶得及回母船上吃晚饭。这样的安排是出于安全考虑,也是为了让团队成员得以休整和进行夜间设备维护。但是,巴拉德认为这是“极度僵化的官僚主义,毫无疑问还掺杂了对同行的妒忌之心”。在他看来,“‘小杰森’正在证明无人水下机器人比载人潜水器的功能更加优越”。
“阿尔文”号的工作人员在接受各类采访时绝口不谈这种比较,他们对团队的权威地位充满信心。在他们眼中,遥控水下机器人就是一个令人讨厌的劣质玩具。
他们的感觉是正确的。鲍恩在回忆他们的第一次潜水活动时说:“‘阿尔文’号的操控者准备启动‘小杰森’。可是,刚一接通线路,这个家伙就出问题了,后面升起一小股白烟。”原来是接线盒发生了短路,推进器无法工作。有一次,在“阿尔文”号回到水面的过程中,“小杰森”从“阿尔文”号的机库中掉了出来,吊在“阿尔文”号的下方来回摆动,真成了“拴在绳子上的小玩具”。他们不得不派出潜水员割断电缆,才找回了“小杰森”。在全部12次下潜活动中,“小杰森”成功地获得有价值的视频次数。
“阿尔文”号第一次下潜至4 200米的深度,所用时间大约是2.5个小时。巴拉德与鲍恩盘腿坐在那儿,膝盖上放着好多盘录像带,准备用来记录“小杰森”的重要发现。潜水器将下潜到失事现场附近,然后慢慢靠近,直到巨大的目标出现在声呐图像中。然后,在进入可视范围之后,“你就可以透过舷窗,看到一幢8层楼高的大家伙,而你所在的位置与停车收费器差不多。因此,这个庞然大物仿佛正在慢慢地爬到你的头上”。
巴拉德的梦想是操控“小杰森”沿着“泰坦尼克”号的大楼梯走下去,同时用视频记录下整个探测过程。这就要求“阿尔文”号与机器人“小杰森”之间有默契的配合。“阿尔文”号必须停在“泰坦尼克”号的甲板上,还必须略微负重才能构成一个稳固的平台。甲板能承受得住吗?会不会崩塌并埋没“阿尔文”号与“小杰森”呢?操控者拉尔夫·霍里斯试了一次,发现甲板比较结实。
第三次下潜时,做过机械工程师和海军飞行员的操控者达德利·福斯特(后来,他成为在“阿尔文”号团队工作时间最长的人)让潜水器停在甲板上,它携带的重量大约为94克。之后,福斯特必须让它慢慢前进,尽可能靠近大楼梯上的一个孔,这是因为“小杰森”电缆的长度只有大概45米。“阿尔文”号的舷窗向下倾斜45度角,因此操控者在潜水器正前方的可视范围并不大。福斯特回忆说,在他足够靠近之后,“我的视野里只剩下前窗外面的那个大洞了”。
鲍恩的腿上放着一个控制盒。控制盒右侧的手指操纵杆可以让潜水器水平运动,左侧的拨动开关可以调整潜水器的俯仰角度,中间是一个索尼便携式电视“随身看”样机,用来播放“小杰森”的前位摄像机拍摄的黑白视频影像。
巴拉德焦躁不安地坐在“阿尔文”号的球体结构中,鲍恩则全神贯注地盯着他那台索尼“随身看”。鲍恩小心翼翼地操控“小杰森”从机库中驶出,然后慢慢地摸索前进。如果速度过快或者碰到船体,就有可能扬起尘土,导致他迷失方向。
所有人都知道,“小杰森”是一台先进的机器人,但稍有疏忽,它就会变成一个造价昂贵却有致命危险的铁锚,把“阿尔文”号及其成员困在海底。人们为紧急关头切断电缆配备了一把电缆钳,但是所有人都不确定这个办法是否保险。鲍恩回忆说:“如果我操控水下机器人带着这种结实的电缆的水下机器人进入船体内部,一旦它熄火或者发生其他灾难性故障,我们就会被困在那里。”甚至有可能永远留在那里。
有一次,这根直径约1.25厘米的明黄色电缆真的钩到了一根断裂的栏杆上。但是,鲍恩并不知情。在他扳动开关准备收回电缆时,“小杰森”没有回到潜水器上,而是被电缆拖向那根栏杆。潜水器与有缆遥控机器人形成了一个耦合动力系统,而且是一个由载人系统与遥控系统构成的耦合系统。现在,载人系统与无人系统之间的矛盾通过这根绷紧的电缆凸显出来。鲍恩意识到自己犯了一个错误,于是他松开绞车,然后轻轻地拉动电缆,让遥控机器人朝侧面移动了一小段距离,趁势摆脱了那根栏杆。
尽管出了一些小问题,但“小杰森”还是成功地垂直下降并进入大楼梯上的那个孔。在这个过程中,鲍恩一直全神贯注。他说:“我通过水下机器人的摄像头,一边看着楼梯下方的柱子,一边努力地让机器人做着后退、前进的动作……就像玩游戏一样。”与此同时,“阿尔文”号上的操控人员则负责监控水下机器人的各个系统与传感器。
鲍恩不仅要密切关注遥控机器人前方的情况,还要满足载人系统的各种要求。他回忆道:“负责监控的操控人员不断发出各种指令,要么是‘让那个家伙回到这儿来!’,要么是‘我们完成任务了,现在离开那儿。把绞车打开’。巴拉德也会不停地发出指令,诸如‘不错,一切都算顺利。去那儿,去那儿。检查那个地方’。我需要在这些指令中做出取舍。”
不过,这还是让他激动不已:“我就这样操控着这个小家伙。我的大脑已经离开了潜水器,进入了那台摄像机。”当时,他操控的机器人正在水面下近4.8千米处的巨大沉船内部。20年后,操控无人机飞抵阿富汗上空的美国空军人员,还有操控遥控机器人勘探火星的地质学家,也有类似的感觉。
有一次,鲍恩让“小杰森”转过身,面朝“阿尔文”号。他回忆道:“我们都坐在‘阿尔文’号舱内。突然,明亮的光柱在我们眼前闪过,就像在漆黑的夏夜,一辆汽车开着明亮的前车灯,从窗外的黑暗中疾驰而过一样。所有人大吃一惊,恨不得拔腿就跑:啊!这是什么怪物?原来,我们看到的就是我们自己。当时,我们正在试图搞明白我们到底是谁。”在另一次下潜过程中,操控人员威尔·塞拉斯发现,把“小杰森”当作一组远程控制的照明灯使用的话,从舷窗看出去的有效视距会大大增加,这个发现令他惊叹不已。
沿着楼梯的下潜活动才进行了20多分钟,福斯特就决定收工回去吃晚饭了。他下令收回遥控机器人,然后让“阿尔文”号回到水面。不过,他们已经有了不小的收获,用视频记录了整个勘探项目中最关键的20分钟。
《国家地理》杂志为“阿尔文–小杰森”组合做了一期特刊。此外,画家以艺术手法为“阿尔文–小杰森”创作的“画像”也登上了《时代周刊》的封面。奇怪的是,人们从《时代周刊》的封面上只能看到“阿尔文”号。许多人都以为发现“泰坦尼克”号残骸的是“阿尔文”号,可能就是出于这个原因吧。与之不同的是,在《国家地理》杂志的封面上,我们只能看到“小杰森”正停在“泰坦尼克”号的一扇窗户外窥探船体内部的情景。
图2–3 1986年,“泰坦尼克”号探测活动让人类亲临现场与远程临场之间的矛盾在媒体上暴露无遗。图中是《国家地理》的封面,描述的是小型机器人“小杰森”正在透过一扇窗户窥探“泰坦尼克”号的内部。与之不同的是,《时代周刊》的封面上只有“阿尔文”号潜水器,尽管“小杰森”也参与了此次探测活动
图片来源:美国国家地理学会。
“泰坦尼克”号船体内部的探测工作使大众对深海与机器人技术的潜力浮想联翩,这与一年前发现失事地点时的情况非常相似。几年后,詹姆斯·卡梅隆用戏剧化的手段再现了“泰坦尼克”号船体勘查的情景,并用在电影《泰坦尼克号》(Titanic)的开头。在那部电影里,机器人不仅打开了通向沉船内部的窗户,还把吸引它来到海底世界的那个故事展现在世人眼前。
在“泰坦尼克”号周围和内部探索的“小杰森”具有某种象征意义,它标志着被比喻成“左顾右盼的眼睛”的早期深海机器人技术已经发展到了巅峰阶段。这些“眼睛”大有作为,甚至可以帮助人们摆脱危险。例如,在“阿尔文”号前往十分狭小、足以威胁整个潜水器安全的地方执行探险任务时,“小杰森”可以代替人们承担这些风险。不过,这些与“阿尔文”号早期承担的各种任务并无本质区别。在声学导航与科学新方法使之成为名声显赫的、可以生成正式数据集的科研工具之前,“阿尔文”号执行的不过是“去看一看”的任务。
载人潜水器与遥控机器人的组合并没有让“阿尔文”号团队从此变得炙手可热,在完成“泰坦尼克”号探险活动之后,这个组合再也没有派上用场。
要借助“阿尔格–杰森”组合实现海底远程临场这个目标,巴拉德和他的实验室还要继续努力。在随后的几年,全尺寸版“杰森”逐渐成形,并通过了一系列浅水测试。“阿尔格”由橇状照相机装置变成了全尺寸的机库,可以容纳一辆大众汽车大小的“杰森”机器人。新的“阿尔格”被命名为“雨果”,意指“大号的阿尔格”。“雨果”采用由长途通信系统改装的光纤电缆,可以每秒几千兆字节的速度传输数据,而且数据的质量不受影响。
不过,遥控机器人对深海研究的作用并不仅限于充当“左顾右盼的眼睛”,它们变身为移动数字感测头,以极快的速度从海底世界收集大量数据并传送至水面。这些机器人既不是全自动的,也不是全手动的(没有“阿尔文”号的那种拨动式开关),而是通过戴纳·约杰等人为“杰森”开发的监控系统来操控。几乎所有的“智能机器”都要待在海面上。“杰森”其实就相当于一个平台,负责为“平台”上的所有照相机和传感器提供电力、遥测技术和动力。
1988年9月,“杰森”在美国华盛顿普吉特海湾的胡德运河执行了它的第一次出海任务,为美国海军完成浅海勘查工作。1989年春天,“杰森”在地中海完成了一个地质考察项目(下一个就是“谢尔克4号”的探险工作),这是“杰森”在深海区完成的第一项任务。
巴拉德满怀激动地看着10年的艰辛付出终于有了成果,但是这种心情并没有持续太长时间。下水之后,“雨果–杰森”组合表现出体积大、重量轻的缺点。在母船上下起伏时,前一刻电缆松弛下来,下一刻又突然绷紧。在巴拉德为之骄傲的“雨果–杰森”系统第三次下潜时,连接“雨果”的电缆末端突然断裂,导致整个系统悄无声息地沉到了800米(2 600英尺)深的海底。或许,人们会因为这次事故而萌生遥控机器人不如载人潜水器安全的想法。
通过一系列勇敢的措施,DSL实验室终于把“雨果”与“杰森”从海底打捞上来。“雨果”被永远舍弃了,取而代之的是一个小型照相机装置,名为“美狄亚”(神话人物杰森残忍的妻子)。时至今日,这个照相机装置仍在使用。“美狄亚”不仅是“杰森”的库房,而且可以起到平衡水面母船通过长电缆传过来的拖拽力。连接“杰森”与“美狄亚”的是一根悬浮电缆,只有约45米长,在这个半径范围内可以自由、精准地完成各种动作,而且海面母船的上下起伏不会对它产生任何影响。“美狄亚”还装有摄像头和导航系统,在“杰森”工作时可以在其上方对其进行监控。
令人意想不到的是,这些临时性的改进给“阿尔格–杰森”系统赋予了一些不同于载人系统的特点。在被认证为安全的载人工具之前,“阿尔文”号还必须接受美国海军的多项严格测试,包括船体建造材料的来源追踪、工程变更的审批(只能在一年两次的大修时才能启动审批程序)。截至目前,“阿尔文”号这艘关乎人类生命安全的系统上没有安装任何软件。它还是一个传统意义上的硬件系统,既简单又安全。
遥控水下机器人的情况则与之不同。所有遥控水下机器人无须进行任何认证,可以在使用现场方便地改装,而且费用低廉。此外,因为软件也不需要认证,所以也可以在操作过程中不断修改。在最开始的几年,“杰森”接受过无数次的硬件改装,软件的更新也从未停止。早期的“杰森”机器人经常出现软件冲突的问题。如果“杰森”是载人系统,有的软件冲突甚至会威胁到人的生命安全。
1988年夏天,即“泰坦尼克”号探险活动结束两年后,我来到伍兹霍尔海洋研究所洽谈工作事宜。研究所的大门外有一个不大的牌子,上面有“深潜实验室”几个字。我沿着陈旧的绿色铝质楼梯走了进去。负责接待我的斯基普·马凯特曾是“阿尔文”号团队的一名元老级工程师,也是深潜实验室的联合创始人之一。在参观实验室时,我不仅看到造型独特的机器人、耐压外罩,还看到了一些从未见过的东西。马凯特指着实验室长椅上的一堆电子元件告诉我:“这个家伙曾经进入了‘泰坦尼克’号内部。”他说的是“小杰森”,不过现在它已经面目全非了。
但是,在这些机器人身上和它们的周围,我也看到了一些非常熟悉的东西,包括各种电子元件、微处理器和软件使用手册等。一瞬间,我就被眼前的这些东西深深地吸引住了。我所掌握的技能、我的激情,不正适合投入到这个不同寻常的事业中来吗?我不愿意困于斗室撰写工作报告,我迫切地希望周游世界,同时利用自己的工程技术制造可以在极端环境下工作的电子元件。于是,我加入了深潜实验室,成为一名初级工程师。
在“杰森”的基础系统通过验证之后,戴纳·约杰终于可以转移注意力,去开发辅助远程探险的更先进的监控技术了。他邀请我帮他研发电子元件,为实现自动化植入必要的系统。具体地讲,我需要完成两项工作:其一是开发一套利用超声波脉冲信号为“杰森”导航的精确导航系统;其二是为一个叫作ABE的新型自主水下机器人研发计算模块(我同时还要参与完成“杰森”系统其他方面的工作)。在随后的几年里,我们用“杰森”机器人完成了几个项目。每次,我们都会编写新的代码,利用控制系统完成新的任务,与此同时,我们对远程探险也会产生新的认识。
在深海中作业的机器人到底有什么特点呢?首先,我们必须对“机器人”这个词的使用加以限定。我们经常用这个词来代表“杰森”,但是“杰森”的自主性与机器人不可同日而语。事实上,“杰森”在技术自主性方面就像一张“白纸”。它几乎没有计算能力,能够胜任的只是控制灯与工具的开关、打开推进器,以及为数不多的其他整理工作。视频信号由光纤直接传送至水面处理,各种工具收集的数据大多是通过“杰森”身上的计算机多路传送。即使“杰森”自动完成某些动作(诸如保持在某个固定的深度上),其反馈环路的关闭也是通过母船上的计算机完成的。
从外形上看,“杰森”的造型并不美观,与人类也没有多少相似之处。它的上半部分是一个结实的块状结构,由特种发泡材料制成,以便产生浮力。它的下半部分由金属条、耐压外壳和各种电线构成。各部件由管道胶带和喉箍固定在一起。
尽管这个机器人有一个人类的名字,但是它并不具备多少人类的特点。不过,如果仔细端详它的正面,就会发现这个密集安装了大量照相机的部位(完成所有工作的机械手也在这个部位)的确与人脸有几分相似。更准确的比喻是把“杰森”比作望远镜,因为人们借助它可以看清远处的东西。事实上,在任务进展顺利的时候,人们是看不到它的。它让水面上的人能够看清海底的情景,同时不让他们注意到传送信号的媒介,这正是营造临场感的关键。
“杰森”还让机器人与海面舰艇(最古老的载人移动工具之一)建立了一种更亲密的关系。在“阿尔文”号下潜之后,母船上的工作人员可以随心所欲地驾船离开,去收集其他的研究资料。而有了“杰森”之后,母船与机器人始终通过电缆连接在一起,在协同作业时必须力求精确。我们在控制室与母船的定位系统之间建立了电脑连接,这样一来,在位于母船后甲板的“杰森”控制室里的工作人员就可以控制母船了。只需轻轻敲击电脑键盘,就可以让母船朝前或者向后移动几米,或者沿着一条笔直的航迹线缓慢前行。
母船下方是长长的电缆,然后是“美狄亚”,再然后是“杰森”。我们需要了解的数据非常多,都会通过导航屏幕显示出来。导航屏幕使用的软件由戴纳·约杰编写,每次出海之前他都会根据任务做适当调整,在航行过程中也会不断加以修改。马丁·鲍恩说:“它就是一个芭蕾舞剧团。”马丁·鲍恩认为,这套系统与电子游戏非常相似,只不过每次投进去的不是一枚枚硬币,而是上千美元。
“杰森”控制室的墙壁上安有五六块6厘米的视频和电脑监视器,用来显示从“杰森”的多个摄像头传来的影像与导航数据。监视器下方是一排控制台,包括操控人员的控制台、工程师用来监控水下机器人的各个系统和电缆绞车的控制台,还有导航控制台。有一个数据记录器负责更换录像带,记录所有活动。除此之外,控制室里就没有其他设备了,显得很宽敞。科研负责人通常就坐在操控人员的身后,指挥水下机器人的活动。室内还有10~20人,包括科研人员、工程师、研究生和媒体的摄影团队。
不过,在情况稳定时,控制室里的所有人都会把注意力集中在海底世界。鲍恩说:“这时候,我们就进入了远程临场的状态。我会忘我地关注海底的动静,小心翼翼地指挥水下机器人‘跳出美妙的芭蕾’。”
操控人员发现,这种置身海底的感觉与乘坐“阿尔文”号下潜到海底非常相似,但是他们操控水下机器人的物理环境却与“阿尔文”号大相径庭,控制室里的人员较多,容易让人分心。由“阿尔文”号操控者改任“杰森”操控者的威尔·塞拉斯说:“各种输入数据让人目不暇接。显示屏已经给我提供了大量信息,但在操控机器人时,我的身后还有一大群专家。这边有一个家伙在发号施令,那边还有两个家伙也在不停地指手画脚……他们来自不同的学科领域,都希望做出自己的贡献。因此,我必须消化整理所有信息,然后确定水下机器人的下一个行动目标。”
操控人员掌握了一个诀窍:只听取关键几个人的意见。如果指南针出现问题,或者海面天气恶劣,操控人员就需要询问导航员的意见。我负责领航工作,并且已经学会在操控人员有需要的时候为他提供适当的信息:对母船位置稍加调整;请通报通航等级;小心,你靠得太近了。慢慢地,操控手就会在大脑里形成一幅地形图。“我开始在心中默想周围的情况。有哪些障碍物,我需要保持什么样的高度和多慢的速度……周围有那么多人帮助我,这是我的一大优势。”就这样,在海洋深处并肩作战多年之后,我与马丁·鲍恩建立了亲密的友谊。
借助新的光纤电缆、数字传输技术以及传输质量优异的视频摄像头,我们来到了另外一个世界。但是,被巴拉德称为“远程临场”的状态并不仅仅是技术成像的产物。事实上,按照现在的标准,当时的成像技术还非常原始,分辨率仅相当于老式彩色电视机,远够不上数字高清的标准。
人类在海底世界的临场感,与他们在那间漆黑的控制室里从事的活动有密切的关系。“杰森”在沉船现场、热液喷口等地发出脉冲信号或者拍照时,控制室里的那些人密切观察、讨论、思考摄像头和传感器传送回来的影像。这种针对正在进行的探险活动展开的不间断的实时研讨,再加上我们眼前的那些美妙影像,将我们送到了另外一个世界。从本质上看,这与“阿尔文”号带给我们的体验有天壤之别。
有时候,你会因为控制室里的人不小心碰到你的椅子,而错以为水下机器人撞到了岩石。等到你“醒过来”,就会发现是你的身体欺骗了你的大脑。这种体验在载人潜水器上是无法复制的,只有水下机器人才会给我们这种错觉。海底世界的很多地方,尽管我们的身体从未去过,但我们的大脑和想象力却在那里逗留了很长时间,对那里的风景也了然于胸。
在这些变化发生的同时,专业领域也因此产生了矛盾。例如,考古专家习惯于亲手挖掘或者亲自潜到海底,一旦不能亲自到达现场,他们就会感到无所适从。我们颇费了一番口舌才让他们相信,坐在操控人员的座椅上拉动操纵杆亲自操控“杰森”机器人并不是充分发挥他们聪明才智的最佳方式。
“杰森”当然不是考古专家,它的作用只是通过电缆将获取的数据传送至水面。工程师和程序员们会根据这些上传的数据绘制地图和拼图,但是如何解读,就只能由考古专家来完成。考古专家们并不是用自己的身体勘查海底,而是坐在电脑屏幕前,通过数据分析来完成探险任务。有的考古专家认为这是了不起的变化,有的则不以为然。
职业认同的问题并不限于考古专家与科研人员。在一次探险活动中,摄影师也遇到了职业认同的问题,最终以一种荒谬可笑的方式平息了下来。当时,我们在靠近爱尔兰海岸线的一个水域勘查“卢西塔尼亚”号的失事现场,随队的一名摄影师来自《国家地理》杂志。作为知名杂志的成员之一,所有可以想见的傲慢与自负在他身上都有体现。这位摄影师在船上四处走动,用镜头捕捉水面上的各种操作。他知道海底发生的一切才是最重要的,但他不大可能拍到海底的活动(而且任何海底活动的照片版权都不可能归他所有)。
于是,这位摄影师提出由他亲自操控水下机器人拍摄一些照片,但鉴于他没有经过专业培训,也没有相关的技术背景,操控人员与项目负责人都认为这可能会导致危险,因此拒绝了他。但是,《国家地理》杂志是这次探险活动的“客户”之一,支付了大笔的拍摄报道费用,因此他们有一定的发言权。