加拿大探险队将数字化拍摄两艘传奇极地探险沉船

在拉布拉多海海面下近400米处，自1962年沉没以来，“Quest”号沉船基本未受扰动。本周起，由皇家加拿大地理学会（RCGS）出资、通过私人捐赠、慈善和企业赞助筹集的探险队将尝试为这艘曾搭载著名南极探险家欧内斯特·沙克尔顿爵士最后一次航行的船只创建迄今最详细的数字记录。研究团队将使用加拿大水下成像技术——由安大略省沃特卢的Voyis公司开发——构建高分辨率数字孪生，即沉船的精细三维模型，随后还将勘测“Terra Nova”号——这艘船曾搭载英国探险家罗伯特·福尔肯·斯科特前往南极。CBC新闻是唯一一家登上研究船“亚特兰蒂斯号”的加拿大媒体，该船将前往沉船地点，并在科学家勘测时提供独家报道。为期21天的探险将于7月2日从马萨诸塞州的伍兹霍尔海洋研究所出发，这是水下考古学日益转向数字化记录脆弱沉船而非打捞沉船趋势的一部分。

一位“一生一次”的探险

对于沉船猎手兼探险队联合首席科学家大卫·米恩斯（David Mearns）来说，有机会为“Quest”号和“Terra Nova”号创建详细数字记录是难得的机会。“这是一生一次的事，”他说，“你不常有机会这样做。”沙克尔顿是历史上最著名的南极探险家之一。1922年1月，他在“Quest”号停泊在南乔治亚岛附近时因心脏病发作去世。该岛是福克兰群岛东南约1400公里处一个偏远的山区岛屿。沙克尔顿去世后，这艘木船又服役了40年，二战期间担任加拿大海军舰艇，随后恢复商业用途作为捕海豹船，1962年在拉布拉多附近沉没。“Quest”号沉没在拉布拉多南海岸不到500米处，水深约400米。探险队随后将前往“Terra Nova”号，它位于格陵兰主岛以南约30公里处，水深约170米。这艘沉船于2024年被发现，研究人员希望RCGS探险能解答关于哪些部分幸存、哪些发生了变化以及沉船及其周围300米碎片场能揭示什么的问题。

沉船可能揭示什么

在开始回答这些问题之前，米恩斯说他首先想看到一件事：“我真正想看的是‘Quest’号的名字。”虽然研究人员“极其确定”2024年在拉布拉多海海底找到的船就是“Quest”号，“但我们想要只有相机才能提供的照片证据。”确认船只身份只是第一步。米恩斯特别渴望探索沉船周围的碎片场——沉船时散落的物体可能提供关于其最后时刻的线索，并揭示船体本身无法显示的细节。“沉船时是一次有控制的弃船。他们有一个泄漏，淹没了水泵，”他说，“每个人都安全离开了。有船在旁待命。他们甚至拍摄了‘Quest’号最后时刻的照片。”

以像素重建的船

为了回答这些问题，探险队将依靠激光、立体相机和软件的组合，将数百万张图像拼接成三维模型（即数字孪生）。为此，RCGS邀请了Voyis公司帮忙，该公司专门从事水下成像。这家沃特卢公司对著名沉船并不陌生。它曾使用类似技术帮助创建了泰坦尼克号和“ endurance”号（沙克尔顿最著名的船）的数字模型。“数字孪生本质上是你正在观察的水下物体的复制品，”Voyis公司海洋科学主管布伦登·圣约翰（Brenden St. John）告诉CBC新闻。通过激光、立体相机和软件的组合，遥控潜水器将对整艘34米长的船及其周围碎片进行扫描，这一过程称为摄影测量法，将实时组装三维模型，让研究人员几乎立即看到是否捕获了所需的一切。“它是一系列图像，然后有效地拼接在一起，”圣约翰说，“这一切都将实时可用，这非常令人兴奋。”“谁知道我们在下面会看到什么呢？”

从工业到探测

与依赖潜水员的传统水下勘测不同，数字摄影测量法更安全、更精确，并允许陆地上的科学家和工程师在探险结束后很长时间内测量、分析和重新审视发现。Voyis公司并非主要沉船公司。其水下成像系统用于石油天然气、民用基础设施和国防等行业，客户需要精确数据检查管道、水坝和其他水下结构。像“Quest”这样的探险是将该技术应用于科学和探测的机会，同时让研究人员获得原本可能无法使用的工具。“我们这样做的部分原因是我们一直渴望突破技术界限，”圣约翰说，“这就是为什么我们想去泰坦尼克号，为什么我们想做‘ endurance’号沉船。现在有机会做‘Quest’号沉船，意义重大。”

最困难的部分

尽管对此次探险充满期待，但成功远非有保障。扎克·梅尔尼克（Zach Melnick）是Inspired Planet Productions的纪录片制片人，曾花费数百小时驾驶遥控水下航行器。今年早些时候，他和搭档伊冯·德雷伯特（Yvonne Drebert）在超过400米深处探索苏必利尔湖，并于2023年发现了“非洲”号——一艘1895年在休伦湖风暴中失踪的美国货轮。扎克·梅尔尼克深知等待第一批图像出现在监视器上、显示数百米深处景象的感受。这位水下无人机驾驶员表示，拉布拉多海将为“Quest”号探险增加一层不确定性。像五大湖一样，拉布拉多海是无情的。即使是最好的技术也有其局限性，成功不仅仅取决于找到沉船。梅尔尼克说，即使海面条件理想，深水条件也可能不匹配。“拉布拉多海的洋流以强烈著称。探险队可能到了那里才知道。”他说，近400米深处的强洋流可能将ROV推离航线，或者海底能见度差可能限制相机的视野。“你可以想象将一根线放下400米。线上有巨大的水流压力。这是他们始终要担心的因素，”梅尔尼克说。危险之一在于控制机器人。他说，安全地绕过沉船而不让缆绳缠住船体需要小心驾驶。“如此多的活动部件，一切必须协同工作才能成功，我祝愿他们一切顺利。”

雪鸮编辑认为，这次探险在技术层面上对加拿大华人没什么直接影响，但Voyis公司设在安省沃特卢这件事挺提气的——加拿大在高分辨率水下成像这块确实有真东西，不光是石油管道那套。如果后续数字模型开放给公众，对地理和探险感兴趣的华人读者倒是值得留意，毕竟沙克尔顿和斯科特的故事在华人圈里也有不少粉丝。