在深海考古中,水下机器人能发挥哪些作用?

楠 陈
楠 陈
PhD student researching advanced underwater manipulation.

这么说吧,深海考古就像是在一个伸手不见五指、压力巨大(能把人压扁)、而且寒冷无比的“外星球”上做精细的手术。人自己下去,待不了多久,还特别危险。这时候,水下机器人就成了考古学家的化身,是我们在深海里的眼睛、手和脚。

它主要能干这么几件事:

1. 当“侦察兵”——搜寻和发现目标

大海捞针听说过吧?在几千米深的海底找一艘几百年前的沉船,难度差不多。机器人就是那个最不知疲倦的侦察兵。

  • 它身上带着声呐系统,就像是蝙蝠的回声定位。它一边游一边向海底发射声波,再接收返回的信号。通过分析这些信号,就能绘制出海底的地形图。如果海底突然出现一个规则的、像船一样的凸起,那“Bingo!”,很可能就是目标。

2. 当“测绘员”——建立遗址的3D档案

找到了不等于就能马上开挖。考古讲究的是“万事俱备,谋定后动”。

  • 机器人会绕着沉船或遗址来来回回、一寸一寸地进行高清拍摄和三维激光扫描。这相当于在电脑里复制了一个一模一样的虚拟沉船。岸上的考古学家可以像玩3D游戏一样,在电脑上放大、缩小、旋转,从任何角度观察这艘船,研究它的结构,标记出重点区域,计划先挖哪里、后动哪里。

3. 当“外科医生”——进行精细的发掘工作

这是最考验技术的部分。深海里的文物,比如瓷器、木头,泡了几百年,可能比豆腐还脆弱。

  • 机器人有非常灵活的“机械臂”。别以为那是挖掘机那样的大爪子,高级的机械臂动作非常精准。操作员在船上看着实时传回的高清画面,可以控制机械臂用小刷子轻轻扫开文物上的泥沙,或者用特制的吸管(像个小吸尘器)把泥吸走,再小心翼翼地夹起一个完整的盘子或罐子。这个过程需要极大的耐心和技巧。

4. 当“搬运工”——打捞和取样

决定要带回水面研究的文物,也得靠机器人。

  • 它会用机械臂把文物放进一个专门设计的、有保护垫的篮子或容器里。然后慢慢地把这个篮子送到水面。这个过程必须平稳,避免二次损坏。它还能采集沉船周围的泥土、海水样本,帮助科学家分析当时的环境。

5. 当“保安”——长期监测和保护

有些遗址可能暂时不具备发掘条件,决定原地保护。

  • 那就可以让机器人定期(比如一年一次)下潜到同一个位置,给遗址拍个“体检”照片。对比不同时期的照片,就能知道遗址有没有被洋流破坏,有没有被现代渔网挂到,或者有没有被盗。

总而言之,如果没有水下机器人,深海考古基本就是天方夜谭。它让我们能够在绝对安全的前提下,用科学、严谨、细致的方法,去探索和保护那些沉睡在黑暗深海里的人类历史宝藏。