用激光给深海生物画像

MBARI 的科学家们正在采集深海中特有的古怪和奇妙生物的惊人图像。

2022 年 3 月 11 日，作者：相干公司

海洋学家将海面光线无法到达的区域称为深海。其深度通常达 200 米左右，是一个独特而神秘的世界，寒冷、黑暗，并有着令人难以置信的巨大压力。

然而，这个人类极少看到的世界实际上充满了不通寻常、令人惊奇的生物。科学家们现在才了解到这些奇特的深海居民中的许多物种。他们正在试图回答关于这些动物的一些最基本的问题，包括它们的长相、行动方式以及食物。

深海中超乎想象的艰苦和荒凉的环境，给回答这些问题带来了相当大的挑战。科学家们实际上只能乘坐空间狭小的小型专用潜水器（如带人们去查看著名的泰坦尼克号残骸的潜水器）去探访它们。或者，他们可以使用遥控潜水器 (ROV) 来捕捉其中的一些生物，并将它们带到水面。但是，适应这些黑暗水域的动物往往很脆弱，在很多情况下，根本无法把它们完整地带到水面上。

照亮深海的一道光

为解决这个问题，MBARI（蒙特利湾海洋研究所）生物灵感实验室的一个科学家和工程师团队已经创造出了一个巧妙的解决方案。他们开发出了一种仪器，可以让 ROV 将微型成像实验室带入深海。而且，我们很自豪地告诉您，相干公司的红色 Genesis 激光器是这种“DeepPIV”仪器的核心。

MBARI 的 Joost Daniels 博士解释说：“红色激光特别适合这项工作，因为穿过海水到达深海的少量光都是蓝光或绿光。结果就是大多数深海生物只对这两种颜色敏感，完全看不到红光。这意味着我们可以将红色激光照射在它们身上并获得清晰的图像和视频，而不会干扰它们的行为。”事实证明，蒙特利湾非常适合作为这项工作的基地，因为那里有一个非常深的水下峡谷（蒙特利海底峡谷）离海岸只有几英里 — 就在他们的后院。

Daniels 博士补充说，他们之所以选择 Genesis 激光器，是因为它功率高，能够照亮大面积（55 厘米 x 30 厘米）的区域，其亮度能够支持以视频速率（每秒 60 帧图像）捕获图像。此外，其均匀稳定的圆形光束可以轻松地将光耦合到铠装光缆中，从而将光从设备的防水保护外壳中引出。而且，他们当然也需要一种足够坚固和可靠的激光器来承受移动和推挤，并且能够承受海面和深海环境之间的温度波动。这个团队永远不想因为激光器故障而不得不取消任务。

看到神奇动物

您无需成为海洋生物学家就能欣赏 DeepPIV 返回的美丽而清晰的图像，以及它所揭示的令人惊叹的生物。其中一些深海居民具有精致的粘液状结构。这些是为捕获食物并帮助它们避开捕食者而制造的粘液伸长“流动”。这个图像是一个典型的例子，是在 230 米左右的深度拍摄的。但这对于潜航深度可达 4000 米的 DeepPIV 来说几乎算不上挑战。该深度的压力是海面压力的 400 多倍。

有人说，人类对外太空的探索比对自己星球上海洋的探索还要多。事实上，太空通常比深海更事宜，尤其是对于电子器件和成像设备而言。尽管条件异常恶劣，但可靠的激光器，如相干公司的 Genesis，现在正在帮助科学家们为这个陌生的环境射入一道光。而且，他们这样做不会打扰居住在那里的神奇动物。