一篇关于海洋探险的论文
日本在海洋探索方面走在所有国家的前列。比如无人深海探测器“海沟”曾经在1995潜入世界最深的马里亚纳海沟，潜水深度10911米。不幸的是，“海沟”最终在日本海岸消失了。
“战壕”的生命历程
1986年，日本海洋科学技术中心开始研发无人潜艇“海狗”号，1990年完成设计并开始制造。“海沟”长3米，重5.6吨，造价15万美元。这是一个电缆控制的水下机器人，配备了复杂的相机，声纳和一对机械手来收集海底样本。它是世界上唯一一个潜水深度达到7000米的探测器。
2003年5月29日，日本科学家利用“海沟”在日本高知县东南约130公里的海域进行海底调查。当时“海沟”的潜水深度为4673米。由于当年的第4号台风已经开始逼近这一海域，作业者于当天下午1: 29提前结束了调查工作。然而，当“海沟”被回收后，工作人员发现，由于某种原因，“海沟”无法回到母船的发射架上。1分钟后，水面控制船与“海沟”之间的光缆通信和高达3000伏的电源突然中断，控制船不得不采取紧急措施。
当天下午4点17分，控制船的绞车只回收了母船“海狗”号的发射筒，但“海狗”号因为缆绳断裂下落不明。惊讶之余，操作人员用方位探测仪连续三次向“海沟”发送信号，但控制船没有收到“海沟”的任何信号。
“海沟”上的无线电发射机可以连续工作240小时，而无线电发射机的发射范围只有4公里左右。当时由于台风靠近海域，控制船上的操作员推测“海沟”没有反应，可能是因为受到海浪冲击，与控制船的距离已经超过4公里。
此后，日本海洋科学技术中心下定决心找回“海沟”，并进行了长达一个月的搜寻，但一无所获。直到当年6月30日，日方才向外界公布了“海沟”失踪的消息。当年7月4日的一次会议后，日本海洋科学技术中心认为，在大面积海域内，即使用声纳也不可能找到失踪已久的“海沟”，于是宣布搜索结束。
“海沟”的消失让许多科学家感到悲伤。对于日本的深海科考来说，这个损失是无法估量的。一些科学家甚至将“海沟”比作航天工业中的“哥伦比亚”。他们认为这个价值5000万美元的探测器是独一无二的，它的消失是科学研究的巨大损失。
去深海看看吧
大海正以其独特的魅力召唤着人类。“海沟”的消失不能阻止人类的深海探索，就像“哥伦比亚”号的事故不能阻止人类的航天事业一样。
当今人类面临三大问题:人口、资源和环境。随着国民经济的快速发展和世界人口的不断增加，越来越多的自然资源被人类消耗，陆地上的资源日益减少。为了生存和发展，人们必须寻找新的物质来源，海洋应该是首选。因此，一些科学家认为，深海给人类带来的好处比那些昂贵的太空计划要实惠得多。
此外，深海生物新物种的发现对探索生命起源具有重要意义。
深海勘探中的技术问题
短期内，人类乘坐潜水器下潜到深海并不现实。因为在海洋中，每下潜100米，就会增加10个大气压。在1000米的海底，几毫米厚的钢板在大气中就像蛋壳一样脆弱。为了克服这些障碍，大多数从事深海探测的科学家都从载人潜水器转向了机器人潜水器。现在，被称为“ROV”的绳索潜水探测器和小型计算机控制的电池驱动潜水器(AUV)可以由任何合适的船只操作。此外，它们相对便宜，不会给操纵它们的人带来任何危险。
另一个可能的解决方案是开发一种可以替代海洋中最深压力的船体。美国海军已经成功测试了使用新的陶瓷材料来制造有浮力的深潜船体，这种船体具有人们乘坐时所需的安全性和可靠性。目前这种陶瓷材料的数据已经解密，这必然会促进其商业化发展。
对于潜水器的浮力材料，不仅要求能承受很大的压力，而且要求透水性极低，以保证其密度不变，否则机器人会沉入海底。在高压环境下，耐高水压的动密封结构和技术也是水下机器人的一项关键技术。机器人上任何密封的电气设备、连接电缆、插件都不能有丝毫泄漏，否则会导致整个部件甚至整个电控系统的破坏。
因为无线电波在水中衰减太快，无线电通信、无线电导航、无线电定位系统都无法在水中使用。“海沟”与控制船之间的通信是通过光缆进行的。控制船发出的信号和“海沟”摄像机拍摄的实时图像信号可以通过光缆传输，操作人员可以在监视器上观察图像，并在控制船上操作“海沟”。
如果能彻底解决这些技术问题，海底最后一块未开发的“处女地”将得到很好的开发利用。届时，人类面临的一些社会问题也有望得到解决。我们期待着这一天。(笑)
从海洋中探索生命的奥秘
曲日本海洋科技中心
海洋被称为地球上最后一块未被探索的领土。它不仅能为人类提供取之不尽的能源，也为人类探索生命的奥秘提供了绝佳的窗口。位于日本横须贺海边的日本海洋科学技术中心是专门从事这一科学研究活动的最大机构。
从开发资源到进一步了解地球。
日本海洋科学技术中心成立于1971，30年来经历了三个发展阶段。日本在上世纪70年代初成立了这个科研机构，目的是开发海洋大陆架资源。通过“海洋计划”的实施，开发了可在300米深海高水压、黑暗、低温等恶劣条件下作业的技术，以及潜水技术和潜水系统。20世纪80年代，为了开展深海和海洋微生物的研究，它研制了载人考察船“深海2000”、实验船“海洋”和3000米无人潜水器“海豚3K”。20世纪90年代开始在全球范围内开展海洋综合调查与研究，建造了6500m潜水科考船深海6500、深海科考船海陵、万米无人潜航器海沟、海洋地球科考船未来和深海巡航探针浦岛。最新开发的工具是远程自主无人潜水器。
65438-0998年，日本海洋科学技术中心制定了新的《海洋开发长期计划》，提出了“进一步认识地球”的目标，并设定了揭示海洋和气候的变化机制、调查海底动态、探索海洋生态系统、分析地球系统、研究海洋开发新技术等五个研究领域。指出21世纪的重要研究目标之一是“探索地球生命的起源”。为此，海洋科技中心还启动了“深海生态环境”和“深海地球钻探计划”两个研究项目。
探索地下生物圈
1977年，美国潜水科考船albin在太平洋加拉帕戈斯岛附近2500米深的海底，首次发现热水(温度高达90℃)喷水孔周围存在“热水喷水孔生物群落”。以此为契机，1984年，日本海洋科学技术中心利用“深海2000”在距离东京不远的相模滩1200m深处发现了热水喷孔的生物群落，包括生活在甲壳类、蜗牛、甲壳类、多毛类和海葵形成的生境中的昆虫。据研究，这些动物不依赖光合作用，而是以地球内部喷射出的硫化氢、甲烷等还原性低分子量化合物为一次能源，依靠硫酸化细菌、甲烷化细菌等化学合成细菌组成的食物网提供能量。不仅如此，在日本列岛附近的相模滩、日本海沟和南海海沟也发现了“冷水喷涌带生物群落”。它们也是通过化学合成而诞生的生物群落。到目前为止，在日本列岛周围的海底已经发现了18个冷水喷涌带群落和13个热水喷涌孔群落。
自从海底热水喷口生物群被发现以来，世界各国的科学家都在竞相寻找太平洋、印度洋和大西洋的深海生物。结果表明，这些热水喷流生物大多生活在地质构造上的活动脊两侧。而且，他们之间也有一些相似之处。科学家在考虑海底扩张的不连续性和海底扩张的历史过程的基础上，对比了热水喷口生物群落的生物地理特征，提出了如下假设:“生活在大西洋热水喷口生物群落中的生物起源于东太平洋，最有可能的传播途径可能是东南印度洋海脊和西南印度洋海脊。”
1996年，日本海洋科学技术中心利用无人探测器“海沟”在世界最深海域“挑战者深渊”约1.1000米深度采集海底沉积物样本，从中分离出约3000株微生物，并发现新的微生物物种，如1000。
2000年8月，日本海洋科学技术中心利用深海考察船“海陵”号在印度洋中央海脊、东南海脊和西南海脊交界处(南纬25° 19′10″，东经70° 2′24″，水深2420m)发现。这说明，即使在深海海底这样的极端环境中，也存在着多样化的生物世界。科学家们设想，地球早期的微生物有可能在没有外界干扰的情况下原样生存；既然海底地壳下有如此恶劣环境下生活的生物，那么火星等星球上也会有生命存在。如果拥有热水喷口的生物是在地球诞生初期适应高温环境的生物，那么这或许能让我们解开地球生命起源之谜。
进一步探索地球生命的起源
海底有各种物质层，保存着关于地球的各种历史资料，从中也可以了解地球气候的变化过程。根据目前的研究，在过去的80万年里，地球上出现过多次超过现在的高温(40℃)和寒冷(-40℃)。从1万年前到现在，地球处于温度的“异常稳定期”。更重要的是，上面提到的“地下生物圈”是探索生命起源的绝佳场所。将其与地球以外行星上的生命现象进行比较，将加深人类对生命和自身的认识。
为此，日本海洋科学技术中心开展了超临界水中氨基酸聚合的观察实验、微生物在超临界水中的溶解实验和应激生理学实验。科学家发现，色氨酸可以使酵母在高压(250 ~ 300个大气压)下安全存活和发育，高等生物细胞(HeLa细胞)在400个大气压下会大大改变其骨骼形态。
为了进一步探索地球生命的起源，日本将从2003年起与美国共同实施统一的国际深海地球探索计划(IODP)。为此，日本建造了“地球”号地球深部探测船，并于5438年6月+今年10月在三井造船公司冈山公司工厂举行了“入水”活动。本船长210米，宽38米，高116米，深16.2米，吃水9.6米，排水量约6万吨，船员150人。它可以从海底向下钻到5-7公里(地壳到地幔的最短距离)。
为了开展这一国际研究活动，日本海洋科学和技术中心设立了深海生物风险中心，并开发了深海微生物实验系统，其中包括防止地壳岩芯样本的微生物污染、微生物分析、微生物分离以及地壳岩芯和岩石样本的培养等技术。人们对这个项目抱有很大的期望，期待在揭开生命起源之谜方面取得进展。