相信很多人都有過一個(gè)“尋寶”夢——在藍(lán)色的海洋世界里，偶然發(fā)現(xiàn)一個(gè)裝著寶藏的沉船。歷史上出現(xiàn)過不少偶然發(fā)現(xiàn)沉船的故事，關(guān)于沉船的“奇聞軼事”，也多次出現(xiàn)在各種形式的文藝創(chuàng)作中。
沉船中不僅可能有著奇珍異寶，也留存了文化的印記，是考古學(xué)、民族學(xué)、歷史學(xué)等研究的重要對象。然而，要找到一艘沉船，并不是那么容易的事情。
沉船信息記錄不明確、水下能見度極低、生態(tài)侵蝕與掩埋、洋流影響……這些因素疊加起來，使得在覆蓋地球71%面積的海洋中找到沉船，迄今仍是世界級的難題。
而今年3月，中國科學(xué)院聲學(xué)研究所東海研究站（以下簡稱東海研究站）的聲學(xué)考古團(tuán)隊(duì)，利用聲學(xué)探測與潛水考古相結(jié)合的方式，在斯里蘭卡的海域中搜尋到了一艘此前未探明的海底沉船。
經(jīng)初步推測，這是一艘百年前的大型西方貨輪，相關(guān)的鑒定和發(fā)掘工作正在加緊推進(jìn)中。但這件事的源頭，卻和中國歷史上鼎鼎有名的人物——鄭和有關(guān)。
沉船
1405年，鄭和帶著浩浩蕩蕩的船隊(duì)開始了首次遠(yuǎn)航。此后28年，船隊(duì)七下西洋，鑄就了一段傳播中國文明和技術(shù)的佳話。
然而，隨著資料損壞、歲月變遷，這支船隊(duì)逐漸在歷史中隱沒。人們只能從史書的只言片語中、旅途各國口口相傳的故事中，尋找一些蛛絲馬跡。歷史記錄中四十四丈四尺長、一個(gè)足球場般大的“寶船”也再未出現(xiàn)過。
寶船到底長啥樣？明朝的造船技術(shù)真的這么高超嗎？兩萬余人如何在漫長的旅途中生活？人們對這些問題充滿好奇，卻苦于找不到船一探究竟。
2005年，在鄭和初下西洋600周年之際，東海研究站的核心骨干科研人員、如今的中斯海上聯(lián)合探測首席科學(xué)家胡長青開始思考，是否可以通過聲學(xué)的手段進(jìn)行探測，尋找鄭和沉船的蛛絲馬跡。
“盡管歷史資料中沒有明確記載，但從當(dāng)時(shí)的航海水平、沿途發(fā)生過戰(zhàn)爭等判斷，不可避免會(huì)有沉船。”胡長青告訴《中國科學(xué)報(bào)》。
在海平面幾十米下的海水中，光的傳播效果極差，即便帶著光源，能見度也不超過10米。聲波則可以輕松到達(dá)幾百米甚至更遠(yuǎn)處，回聲的時(shí)間差和強(qiáng)度差，更是攜帶著終點(diǎn)處的環(huán)境信息。基于此原理，科學(xué)家們開發(fā)了圖像聲吶技術(shù)，用于“看見”海洋深處。
中國科學(xué)院聲學(xué)研究所（以下簡稱聲學(xué)所）正是我國聲學(xué)領(lǐng)域的代表性科研機(jī)構(gòu)，先后開發(fā)了多個(gè)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的水下探測設(shè)備，如多波束測深儀、側(cè)掃聲吶、合成孔徑聲吶、淺地層剖面儀等。這些技術(shù)廣泛服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場的同時(shí)，也為探測海底沉船提供了新的工具。
窗口
“20年前，水下考古水平整體仍較薄弱，可用的探測設(shè)備也很少。東海研究站正好有一些能用于探測掩埋目標(biāo)的設(shè)備，我們就思考將其用于探測鄭和團(tuán)隊(duì)的沉船。”胡長青回憶道。
在聲學(xué)所牽頭下，我國科研人員仔細(xì)看了幾遍鄭和船隊(duì)歷次下西洋的路線圖，把第一站鎖定在阿曼海域。2007年，“鄭和沉船遺骸探查”中阿國際合作項(xiàng)目正式開啟；2009年，聲學(xué)所科研團(tuán)隊(duì)根據(jù)考古學(xué)家劃定的可疑區(qū)域，利用側(cè)掃聲吶設(shè)備圈定了12個(gè)沉船疑似點(diǎn)；2012年，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步利用合成孔徑聲吶系統(tǒng)確定了6個(gè)沉船目標(biāo)。
這次成功合作的經(jīng)歷，給了胡長青等科學(xué)家很大的信心，但要找尋鄭和船隊(duì)的沉船，海域面積還是不夠。
2013年，我國提出了“一帶一路”倡議，鄭和下西洋的路線，正是“海上絲綢之路”的重要組成部分。
倡議得到了斯里蘭卡的積極響應(yīng)。斯里蘭卡位于印度半島南端，自6世紀(jì)以來便是印度洋海上貿(mào)易的貨物集散地，也是鄭和下西洋的重要中轉(zhuǎn)點(diǎn)。
中國科學(xué)院迅速抓住了這個(gè)時(shí)間“窗口”，積極籌備與斯里蘭卡關(guān)于“在斯里蘭卡海域探測鄭和沉船”的合作，并于2014年9月正式簽署合作備忘錄。
2015年，鄭和下西洋610周年之際，第一次科考工作正式啟動(dòng)。
當(dāng)胡長青帶領(lǐng)聲學(xué)考古團(tuán)隊(duì)來到斯里蘭卡準(zhǔn)備大干一場時(shí)，卻被潑了一盆冷水。由于斯里蘭卡政府更迭，上屆政府沒有及時(shí)簽發(fā)出海試驗(yàn)許可證，團(tuán)隊(duì)無法出海開展試驗(yàn)。
他們第一時(shí)間重新申請相關(guān)批件，但遲遲沒有消息。成員們很是著急，加上水土不服，好幾個(gè)都病倒了。
團(tuán)隊(duì)核心成員、東海研究站研究員趙梅主動(dòng)站了出來，前往科倫坡同各方交涉。經(jīng)歷烈日下幾小時(shí)的等待、往返于不同部門、多方斡旋溝通后，趙梅終于拿到了這張寶貴的出海許可證，也“治”好了同事們的病癥。
“心里只有一個(gè)念頭，不能坐以待斃，有一點(diǎn)希望就要去闖一闖。”趙梅回憶道。
聲學(xué)考古團(tuán)隊(duì)十分珍惜這個(gè)機(jī)會(huì)，帶著各種聲學(xué)設(shè)備開始探測，并在斯里蘭卡西南部貝魯維勒港外海的海底發(fā)現(xiàn)了一處疑似海底沉船。
2016年、2017年，團(tuán)隊(duì)連續(xù)兩年前往斯里蘭卡，分別使用高分辨圖像聲吶和水下機(jī)器人（ROV），對該疑似目標(biāo)進(jìn)行探測和核實(shí)，確認(rèn)其為一艘未探明的海底沉船。
胡長青解釋：“船身上往往布滿了珊瑚等海洋生物，因此需要仔細(xì)觀察。我們一般先把可疑的目標(biāo)圈出來，再反復(fù)回看，必要時(shí)還會(huì)到相關(guān)區(qū)域回溯。”
由于該沉船在海面下65米處，超過了常規(guī)潛水的深度，聲學(xué)考古團(tuán)隊(duì)與斯里蘭卡方商定，下一步對該海底沉船進(jìn)行潛水探測。
但變故突生，種種原因干擾下，后續(xù)海上考察活動(dòng)一再擱置。“斯里蘭卡的戰(zhàn)略位置十分重要，我們的科考活動(dòng)不可避免會(huì)受到國際局勢影響，因此抓住時(shí)間窗口十分重要。”胡長青說道，“因此，我們一直在積極推進(jìn)合作，停滯期間，雙方也在探討下一步探測方案、開展鄭和相關(guān)的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。”
八年后，“窗口”終于再次出現(xiàn)，第四次科考立即被提上日程。
過程
胡長青笑道：“我們現(xiàn)在要往后退了，得讓年輕人沖在前面。”
八年間，趙梅接下了胡長青的班，成為聲學(xué)考古團(tuán)隊(duì)新的負(fù)責(zé)人，一些年輕人也逐漸成長起來。
今年參與深潛探測成員中，就有3位“90后”小伙——孫東飛、郭政、羅宇涵，他們分別負(fù)責(zé)測線導(dǎo)航和站位確認(rèn)、ROV水下攝像，探測設(shè)備布放和數(shù)據(jù)處理以及側(cè)掃聲吶對海底沉船的探測。
盡管已經(jīng)對沉船位置有了九成把握，但剩下的一成仍然不容易。
“不像地面上用GPS定位，能夠精確到某一個(gè)點(diǎn)。”胡長青介紹，在到達(dá)預(yù)定海域后，需要布放側(cè)掃聲吶對沉船進(jìn)行定位。側(cè)掃聲吶并非直接固定在船上，而是通過電纜和船連接，兩者之間會(huì)有一定的距離和角度，必須精確設(shè)計(jì)科考船的航行路線和方向。
為了確保“實(shí)操”時(shí)的效率，團(tuán)隊(duì)在出發(fā)前往斯里蘭卡前進(jìn)行了充分的準(zhǔn)備。一方面，中斯雙方在線上進(jìn)行充分溝通，探討海上試驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的各種問題，并列出解決方案。另一方面，幾個(gè)年輕人反復(fù)調(diào)試確認(rèn)各種設(shè)備的參數(shù)和性能，并提前在水環(huán)境中測試。
試驗(yàn)當(dāng)天，他們按照規(guī)劃好的十字交叉?zhèn)葤吆铰罚葟谋毕蚰线M(jìn)行掃測，然后又從東向西進(jìn)行掃測，獲得了不同方位的沉船聲圖，從而確定了沉船的位置。
隨后，由斯方的潛水員帶著成像設(shè)備，到達(dá)沉船位置上方后潛水作業(yè)。考慮到深潛裝備呼吸氣體的特殊性，每天只能開展一次深潛，海底作業(yè)時(shí)間為20分鐘，加上下潛和上浮，單次作業(yè)需要兩小時(shí)。
這兩小時(shí)，科考船上等待著的成員們頗為緊張。潛水員浮出水面后，他們第一時(shí)間圍上去，看“新鮮出爐”的沉船視頻。
“就像是努力學(xué)習(xí)后考上了心儀的大學(xué)，覺得這一切都值了。”東海研究站工程師郭政形容。
在聲吶圖像上，可以清楚看到沉船的全貌。這艘鋼結(jié)構(gòu)船長約120米，寬度約20米，船艏方向的船體坐在海底，錨機(jī)、錨鏈、船首右側(cè)的錨清晰可見，左側(cè)的錨則消失了。船的后半部分左側(cè)船舷往外凸出破損，船尾往左側(cè)傾倒，船艏方向朝南。
“這說明船的左后部受損嚴(yán)重，是從科倫坡港裝載貨物后駛離時(shí)發(fā)生了意外。”郭政介紹，“根據(jù)船體結(jié)構(gòu)和造船技術(shù)，以及沉船表面珊瑚生長狀況，我們推斷這是百年前的大型西方貨輪。”
未來
“有點(diǎn)遺憾，這并不是鄭和船隊(duì)的沉船。”胡長青坦言。
但這段“尋船”經(jīng)歷，依然有其考古和文化意義。在鄭和下西洋620周年之際，聲學(xué)考古團(tuán)隊(duì)?wèi){著多年堅(jiān)持，證明了聲學(xué)技術(shù)在海洋考古中的重要作用，也為我國同“一帶一路”沿線國家開展科技與文化合作建立了可借鑒的模式。
如今，中斯雙方正在規(guī)劃下一階段的合作。“斯方希望能夠建立兩國聯(lián)合研究中心，在后續(xù)的水下考古、文物鑒定和保護(hù)等方面開展更深度的合作。”胡長青表示，“我們聲學(xué)考古團(tuán)隊(duì)也正在計(jì)劃開展另一處海域的探測工作。”
東海研究站也在繼續(xù)加強(qiáng)自身的基本功。
“過去十多年間，我國在水下聲學(xué)探測設(shè)備方面取得了長足的進(jìn)步，應(yīng)用也從原有的海底地形地貌探測擴(kuò)展到沉船考古、海洋生物研究等領(lǐng)域。”東海研究站站長許偉杰表示，“在此過程中，東海研究站做出了自己的貢獻(xiàn)。”
但要想在地球上如此廣闊的海洋世界中“挖寶”，設(shè)備依然有著很大的進(jìn)步空間。
盡管聲波在水下可以傳播較遠(yuǎn)距離，但是成像卻并不簡單。往往需要先航行到沉船位置附近，才能得到較準(zhǔn)確的探測結(jié)果。
隨著智能化、無人化設(shè)備的發(fā)展，未來有望讓探測設(shè)備在海底、復(fù)雜環(huán)境下自主探測，釋放人力的同時(shí)，覆蓋以往難以到達(dá)的區(qū)域。
“我們希望擴(kuò)大設(shè)備單次掃測的覆蓋范圍，同時(shí)提高設(shè)備成像精度，不僅看清沉船外觀，也能初步探明內(nèi)部結(jié)構(gòu)。”許偉杰說道，“我們也將繼續(xù)發(fā)揮東海研究站的優(yōu)勢，面向國家重大需求，為我國及‘一帶一路’沿線國家的科技發(fā)展貢獻(xiàn)力量。”
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