罗恩·阿勒姆的歌谣

2012 年 3 月底，一艘长方形的黄绿色潜水器在关岛附近的西太平洋海面上浮出水面。在附近的一艘名为“美人鱼蓝宝石”号的船的甲板上，一支由 80 人组成的支持团队和一个电影摄制组欢呼雀跃。团队用绞盘把这艘外形奇特的潜水器吊上船，打开舱门。舱门打开了，在更响亮的欢呼声中，传奇的詹姆斯·卡梅隆

好莱坞动作片导演脱颖而出。他刚刚下潜近七英里，到达海洋最深处，成为有史以来第一个独自到达漆黑的马里亚纳海沟深处的人。

卡梅隆潜水长达七小时，完成了世界顶级海洋探险家都无法完成的事情。他在严寒黑暗中拍摄的诡异场景成为了纪录片《深海挑战 3D》的基础，该片将于 8 月上映。但如果说好莱坞导演成为深海先锋的故事还不够奇怪，那么他如何到达那里的故事——几乎被人们遗忘在他的潜水新闻背后——就更加奇怪了。

这个故事围绕着一个身材矮胖、头发花白的人展开，他腼腆地站在那个早春的人群边缘。65 岁的澳大利亚广播技术员罗恩·阿勒姆 (Ron Allum) 参与设计和建造了深海挑战者号，尽管他没有机械工程背景、没有海洋科学资格证书，也没有职业学校证书以外的教育背景。七年来，他秘密为卡梅伦的潜水器工作，最终在悉尼郊区一家管道供应公司和一家家具制造商之间的秘密车间工作。

这位名不见经传的自学成才的工程师是如何建造一艘能够将詹姆斯·卡梅隆送至海底的潜艇的？这很复杂，涉及价值 1000 万美元的科学研究，以及一罐汽车润滑油和一台 KitchenAid 蛋糕搅拌机。

2005 年之前，罗恩·阿勒姆从未想过要建造潜艇。在过去的十年里，他曾与纪录片制片人安德鲁·怀特合作，为怀特制作拍摄主题所需的摄影设备——鳄鱼、鲨鱼、火山和其他自然灾害。两人在澳大利亚中部沙漠的洞穴中潜水时结下了友谊。2001 年，卡梅隆聘请怀特帮助他拍摄一部关于德国战舰俾斯麦号沉没残骸的纪录片，阿勒姆以技术助理的身份加入了团队。

Allum 和卡梅隆的关系一开始并不顺利。“一开始我听不懂罗恩说的话，因为他的澳大利亚口音很重，而且他非常安静，”卡梅隆说。但这位导演很快意识到这位新团队成员有多么重要。刚开始，他看着 Allum 修理支援船上的电气故障，他把五块故障的电路板临时拼凑成一块可以正常工作的电路板。Allum 很快就成为复杂问题的解决能手。还有一次，卡梅隆需要一种可生物降解的化合物来包装光缆盒，Allum 就把从船上厨房拿来的切片面包塞进了盒子。2004 年，卡梅隆为拍摄电影《深海异形》购买了两艘微型潜艇，Allum 重新安装了它们的电子设备和推进器系统。

“罗恩会想出一些你第一次听到时会觉得非常离奇的解决方案，”卡梅隆说。“然后当你深入了解它们时，它们会慢慢展现出它们的才华和优雅。”

在漫长的海上生活期间，卡梅隆经常和阿勒姆谈论他从小就有的一个幻想：乘坐潜艇潜入马里亚纳海沟底部。卡梅隆受自己深海电影项目的启发，其中包括在泰坦尼克号上进行现场直播潜水，他认为潜入马里亚纳海沟的任务既是研究探险，也是电影拍摄。他的潜艇需要好莱坞级别的 3D 摄像机和 LED 系统，以及液压臂来收集科学样本。2005 年底，当这位导演准备开始拍摄《阿凡达》时，他委托阿勒姆建造这艘潜艇。

这是水下挑战中的珠穆朗玛峰。只有一艘载人潜水器曾经到达过马里亚纳海沟底部，那就是一艘名为“的里雅斯特”号的潜水器。1960 年 1 月，瑞士海洋学家雅克·皮卡尔和美国海军中尉唐·沃尔什乘坐这艘潜水器在那里停留了短短的 20 分钟。但这次短暂的任务遇到了问题。在近七英里的深度，海水的重量接近 20 万吨，压力压裂了“的里雅斯特”号的有机玻璃窗户。从来没有一艘载人潜水器重复过这次旅程。

抛开技术挑战不谈，即使对于像卡梅伦这样有财力的人来说，这个项目也非常昂贵。世界上最先进的深海潜水器是日本的深海 6500 号，建造成本为 6000 万美元，但下潜深度最多只能达到 4 英里。美国海军的阿尔文号潜水器的最大下潜深度约为 2.5 英里，科学家估计更换它的成本接近 2200 万美元。

“我原本期待的是世界一流的车间和机械车间。但它基本上就是罗尼的棚子，只是按比例放大了而已。”

这次任务也遇到了意想不到的竞争。2005 年，另一位百万富翁、田纳西州出生的商人史蒂夫·福塞特也同样将目光锁定在独自潜入海沟上，他有可能超越卡梅隆。福塞特聘请了海洋工程领军人物格雷厄姆·霍克斯来建造他的潜水器。霍克斯曾创立过五家科技公司，为 NASA 设计遥控潜水器，并表示他早在 1993 年就已掌握了能够下潜七英里的潜水器的蓝图。阿勒姆既没有设计图，甚至没有车间。他的研究始于悉尼家中的洗衣房，在那里他使用手动压力泵测试了高密度电池系统的耐受性。

从一开始，Allum 和 Cameron 就采用了一种非传统的方法来设计Deepsea Challenger 。大多数潜艇都是水平放置的，在水中移动时就像滑翔的鸟儿。Allum 和 Cameron 却决定将Deepsea Challenger建造成垂直轴，这样在水中，它就像一个巨大的打火机，两端各有短鳍。它会迅速下潜，然后借助小型推进器像海马一样在海床上移动。他们还重新考虑了潜艇的基本构造。他们没有像大多数其他潜水器那样使用昂贵的钛外壳，而是几乎完全用合成浮力泡沫（一种由环氧树脂制成的浮力材料，内嵌微小的玻璃球）来建造潜艇的底盘。然后，他们会在里面嵌入一个刚好能容纳 Cameron 和控制装置的钢制驾驶球。泡沫会自动调节压力，Allum 可以直接在泡沫中安装灯光、电池、摄像头和推进器。

第一个难题是找到合适的泡沫。Allum 索要了一些样品，但在 16,500 磅/平方英寸的压力下，大多数样品都失败了——这对他的老板来说是个坏兆头。经过几个月的挫折，他决定自己发明一种泡沫。Allum 预感，如果玻璃微球均匀分布在厚厚的面团状树脂中，泡沫会最坚固。在订购了各种气体罐和大容量容器的小玻璃球和树脂后，他开车去当地的购物中心买了一个蛋糕搅拌机来搅拌它们，选择了一台售价 500 美元的顶级 KitchenAid。“当时就在圣诞节前，”他回忆道，“女售货员说，‘天哪，你老婆一定会很高兴的！’”经过几个月的试验，他找到了一种通过压力测试的配方。

然后，他必须打造卡梅隆的钢制飞行员球。它需要足够小以减轻重量，但又要足够大以容纳身高 6 英尺 2 英寸的导演和他的控制系统。Allum 在墨尔本找到了一位冶金学家，将两块重达 7 吨的钢锭压成直径 7 英尺、厚 5 英寸的“硬币”，然后将它们铸造并焊接成一个球体。他还招募了塔斯马尼亚结构工程师 Phil Durbin；他们是在玩水下曲棍球时相识的。水下曲棍球是一项非常艰苦的运动，游泳者需要屏住呼吸，将重达 1.5 公斤的铅球在泳池底部推来推去。Durbin 创建了一个球体和泡沫框架的计算机模型，以测量预期的压力。然后，他和 Allum 将球体运到宾夕法尼亚州立大学的美国海军实验室，在那里它通过了最后的压力测试。

2008 年至 2010 年，Allum 在悉尼一个 2,000 平方英尺的车间里埋头苦干，而卡梅隆则利用拍摄和剪辑《阿凡达》的间隙研究技术规格，并与他进行 Skype 会议。到 2010 年 5 月，Allum 招募了更多员工，并搬进了一小块工业用地上的一个更大的车间。作为助理被请来的澳大利亚特效工程师戴夫·戈尔迪 (Dave Goldie) 看到这台使用良好的蛋糕搅拌机时有点惊讶。“我原本以为这是一个世界级的车间和机械车间，”戈尔迪说。“但它基本上就是罗尼的棚子，只是放大了。”

让精密校准的设备在深海高压环境下工作，带来了看似无穷无尽的技术问题。例如，潜水器的不同部位在压力下收缩的速度不同。在16,500磅/平方英寸的压力下，泡沫船体的长度收缩了6.4厘米，而钢制驾驶球的收缩速度要慢得多。为了解决这个问题，Allum用弹性聚酯带将驾驶球悬挂在泡沫外壳内，使其自由漂浮。与此同时，Allum 还遇到了卡梅隆用来观察的“窗口”问题——一块30厘米厚的锥形透明丙烯酸板：测试期间，它在钢制外壳内不断开裂。Allum 推测，周围的润滑剂无法保护 Lucite 免受压力，尽管这是美国机械工程师学会推荐的标准配方。于是，他走到当地的 Repco 汽车配件店，买了一把汽车润滑剂。通过反复试验，他发现了一种名为 Dry Glide 的气雾喷雾，价格为 14 美元。

2011 年初，卡梅隆宣布他打算潜入海沟，更多人员来到阿勒姆的车间，改进潜艇的声纳系统、通信和液压系统。然后又来了另一个惊喜。4 月，维珍集团创始人理查德·布兰森宣布，他和百万富翁克里斯·韦尔什将与设计师格雷厄姆·霍克斯联手。霍克斯的赞助人史蒂夫·福塞特于 2007 年在一次飞机失事中丧生，这次任务将接续他之前未完成的任务。大约在同一时间，时任谷歌首席执行官的埃里克·施密特宣布，他将资助自己的“尖端”潜艇 Deepsearch，用于同一目的。竞赛再次拉开帷幕。

2011 年 11 月，卡梅隆飞往悉尼，在四季酒店预订了一间套房，并在深海挑战者号车间附近租了一间办公室。在接下来的四个月里，这位著名导演隐姓埋名地住在悉尼，在附近一家管道供应公司的会议室里召开战略会议，因为潜水器的各个部件随时都在运进来（除了结构梁，为了避免引起注意，它是在夜幕的掩护下运进来的）。“我们藏身于众目睽睽之下，”卡梅隆回忆道。“我们的卷帘门一直开着，但没人知道我们在做什么。这看起来太不可思议了。我每天都在那里闲逛，去餐馆和咖啡馆，没人发现。”

“我总是说，如果我必须去火星，而且只能带一个人去，我会带罗恩。他会在飞行过程中重建宇宙飞船。”

2012 年 1 月的最后一周，深海挑战者号在夜间被装上卡车，运往悉尼海军造船厂，在那里它被绞盘吊到管道检查船“美人鱼蓝宝石”号上，进行首次试潜。潜艇的奇特外观无疑有助于保密。一周后，这艘船与工程师、机器人专家、生物科学家和电影制片人组成的支持团队一起驶向大海。然后悲剧发生了。电影摄影师迈克·德格鲁伊和安德鲁·怀特——十多年前让阿勒姆和卡梅隆走到一起的人——在乡村机场起飞时因直升机坠毁而丧生。

悲痛欲绝的阿勒姆和卡梅隆曾讨论过取消任务。但怀特和德格鲁伊的家人鼓励他们继续前进，几周后，美人鱼蓝宝石号向北航行了 2,000 公里，前往关岛。3 月 26 日，詹姆斯·卡梅隆成为历史上第一个在海底发推文的人：“刚刚抵达海洋最深处。”他挤在小小的驾驶舱里写道。“触底的感觉从来没有这么好过。”

这次潜水并非一帆风顺。当阿勒姆在美人鱼蓝宝石号的控制室观察时，他发现潜水器的液压臂和取样门出现故障。尽管卡梅隆计划多次下潜，但他计划在伦敦出席《泰坦尼克号》3D首映式，这意味着他浮出水面几个小时后就要登上从关岛飞往希思罗机场的包机。三天后，当他回来时，恶劣的天气使一切泡汤：这次由国家地理和劳力士承销的探险已经花费了 2000 万美元，卡梅隆在潜水器上花费了约 1000 万美元。

卡梅隆说，问题并不严重。一些沉积物样本丢失了，但他的科学团队发现了 68 个新物种，并有可能在深海生态学方面取得重大发现。而电影《深海挑战 3D》仍将主要由探险队拍摄的 3D 镜头组成。去年六月，卡梅隆带着深海挑战者号在美国各地进行了巡回演出，在参议院前请求增加海洋研究资金，然后将潜水器交付给马萨诸塞州的伍兹霍尔海洋研究所。阿勒姆目前正在与伍兹霍尔合作完善他的深海系统，伍兹霍尔价值 800 万美元的潜水器 Nereus 于五月在新西兰海域 6.2 英里深处沉没。他还为他的浮选泡沫 Isofloat 申请了专利，并在卡梅隆的资金支持下成立了一家公司，将其商业化用于工业和军事用途。 “它可以抵挡子弹，而且还能漂浮，”阿勒姆说道，他已经向澳大利亚国防部出售了一批这种材料。

对卡梅隆来说，阿勒姆是一位默默无闻的工程天才。“我总是说，如果我要去火星，而且只能带一个人，我会带罗恩，因为他会在飞行中重建宇宙飞船，”导演说。不过，这两个人是否会再次一起进行深海冒险还不得而知——卡梅隆必须先拍完《阿凡达 2》 、 《阿凡达 3》和《阿凡达 4》 ，才能重新戴上潜艇员的帽子，这可能需要五年或更长时间。

对于从未潜入马里亚纳海沟的阿勒姆来说，这是他深海挑战者号探险的未竟事业。当被问及是否愿意有一天潜入马里亚纳海沟时，他的眼睛亮了起来。“我会毫不犹豫地这么做，”他说。

深度科学

当詹姆斯·卡梅隆从马里亚纳海沟浮出水面时，他带回的可不仅仅是吹牛的资本。他带回了数小时的视频、沉积物样本、微生物，甚至一些甲壳类动物。从那时起，全国各地的科学家一直在研究这些材料。探险队的首席科学家、微生物学家道格·巴特利特描述了迄今为止的发现。—艾琳·比巴

巨型变形虫

虽然是单细胞生物，但异鳞藻并不微小。它们可以长到手掌大小。这种不寻常的生物在其他地点的深海中也曾被发现，但马里亚纳海沟是发现最深的。

微生物垫

在海沟的俯冲带，也就是板块俯冲到地幔的地方，科学家发现了大量单细胞生物。它们很可能以从地底深处渗出的化合物为生。由于不需要阳光，它们可能会扩大科学家对生命需求的理解。

枕头熔岩

在卡梅伦潜入马里亚纳海沟之前，他的团队在巴布亚新几内亚海岸附近的新不列颠海沟进行了一些较浅的测试。科学家原本以为那里会是一片平坦、充满淤泥的海底，但却发现了大块、凹凸不平的枕状熔岩。这些地层可能有助于解释海沟是如何形成的。

椰子？

在收集到的五十多个端足类动物中，其中一只已经带来了惊喜：它的组织中含有鲨肌醇，这种化合物通常存在于椰子中，而不是动物中。“它们制造这些分子可能是因为它们有助于抵消压力的影响，”巴特利特说。

本文原载于《大众科学》杂志2014年8月号。