马航MH370这么难找，为什么？ - 海洋测绘中测深仪测量水深基于什么原理

IT之家（www.ithome.com）：马航MH370这么难找，为什么？

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由吉隆坡国际机场飞往北京首都国际机场的马来西亚航空MH370自3月8日失联以来已经过去了近五个月的时间。在此期间，有关MH370的每一条新闻都牵动着全球亿万人民的心弦。对此，美国科技媒体日前就根据自己收集到的信息对目前MH370搜索任务的最新进展及所面临的挑战进行了一番梳理。

当前搜寻区域

挑战重重

在马来西亚航空MH370失联后的几周时间内，澳大利亚官员表示自己对正在展开探查的印度洋海域信息的掌握程度甚至还比不上自己对于月球表面的了解。

事实上，真实的情况甚至比这名官员所说的还要糟糕。因为目前人类对于火星和金星地表的地图绘制精度都达到了MH370可能失联海域的250倍之巨，而当前调查人员正在调查的可能失事地区实际上是一大片黑暗、几乎无任何生命迹象深海海床。

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目前，海床轮廓图形的探测方法主要是通过卫星雷达扫描海平面或者通过此前船只通过海底区域时经由声纳系统所生成的低分辨率图像而构成。而且，由于海底所存在的细菌数量较少，因此不少科学家都相信一头已经死亡的白鲸尸体或许需要整整十年才会被完全分解。

由于同样是马来西亚航空MH17事件的发生，人们对于MH370事件的关注度已经有所下降，但这一航班到目前为止的“失联”毫无疑问是现代航空史上最大的谜团之一。因为同MH17事件的不同之处在于，人们在MH17失事后很快就找到了该航班的碎片、残骸和遇难者尸体，但全球社会到目前为止却依旧没有找到有关MH370及其239名乘客的任何蛛丝马迹，我们目前掌握的仅仅是该航班所发出的一系列神秘卫星传输信号而已。

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研究人员通过发现飞机与卫星、卫星与地面接收站之间的“握手信号”(handshake)找到了MH370可能坠毁的一块区域，该区域大小相当于整个西弗吉尼亚州的面积。然而，澳洲军方所部署的“蓝鳍-21”(Bluefin-21)却到目前为止还没有收集到任何有关客机失事的实质性证据。

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整装待发

现在，在搜索任务停摆了整整两个月后，“澳大利亚运输安全局”（Australian Transport Safety Bureau）已经准备重启大规模的搜索行动，并组织了由全球最精英的深水领域专家、近海石油和天然气公司、海事研究机构甚至是海洋寻宝人士所参加的搜救竞标活动，澳大利亚方面希望这些机构能利用自己的技术和经验参与到MH370的搜索任务之中。

世界著名深海探险家大卫-伽利略（David Gallo）博士

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澳大利亚运输安全局表示，自己会在未来几周选定一家或者多家竞标商参与这一耗资达到5600万美元的搜救行动中，而具体的搜救行动预计将于8月晚些时候再次启动。而且，这一搜索费用将由澳大利亚和马来西亚政府分别承担，但具体的承担比例尚不得而知。

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好消息是，由于近海石油和天然气企业、军方以及保险企业在近年来的疯狂发展，如今的全球深海探测行业已经趋于成熟。而且，诸如搜索泰坦尼克号和找回美国失事挑战者号航天飞机任务的顺利开展也都进一步加速了这一领域科技的发展，这些技术的出现让现代研究人员可以最多探测到水平面下3.7英里的海域，而这已经超过了MH370目标搜索海域的最深点。

“过去，当一艘船在深海海域失事的话，我们通常就会就此罢手，但现在却不能这样。”来自马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所、参与搜寻法航447航班的世界著名深海探险家大卫-伽利略（David Gallo）博士说道。

现在，由于还没有明确证据表明这一航班的具体失事地点，因此这一搜索任务将会最大程度的考验灾难搜救机构搜寻能力。今年6月，澳大利亚曾在再次分析卫星传输信号数据后第三次调整了自己的主要搜索区域。但即便如此，澳大利亚方面也坦承自己并不清楚这一调整是否将被证明是正确的选择。

在另一方面，MH370航班家属的情绪也同这一搜索任务的进展紧密联系在了一起。而对于整个航空业来说，能否找到客机失事原因则是关乎未来公众信任感的重要基石，因为他们此前几乎还不曾遇到过无法解开的空难谜题。

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全球竞标

根据“全球民航协定”（Global civil aviation agreement）的规定，澳大利亚在这一搜索中将扮演重要角色。在目前的搜索任务竞标阶段，不少企业都希望能够独立或者成为此次调查的一部分，虽然他们都同澳大利亚政府签署了保密协议，但据《华尔街日报》获得的消息指出，目前至少有八家企业或者组织参与了这一竞标。

其中，一家名为“Fugro FUR”的荷兰石油和天然气咨询公司就将自己退休的海底声纳专家重新招了回来，并希望他们能够在搜索MH370的任务中起到积极作用。同时，曾在1985年参与寻找泰坦尼克号任务的工程服务提供商Oceaneering International Inc和通过深海寻宝为生的个人、组织也将参与其中，其中就包括Odyssey Marine Explorations公司，该公司曾因为数年前发现1805年的一艘西班牙舰船而获利5000万美元。

对此，总部位于美国弗吉尼亚的科研咨询公司米特伦（Metron Inc）资深分析师科伦-凯勒(Colleen Keller)指出：“这无疑将成为我们这一代人所经历的最大规模的搜索行动”。需要指出的是，米特伦目前已经参与了MH370搜索行动的竞标活动中，该公司曾参与了此前法航的搜索行动，并一直同美国国土安全部（U.S. Department of Homeland Security）保持着合作关系。

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事实上，在历史上所经历的多次深海搜索任务中，深海领域研究人士就发现声纳设备相比肉眼可以更快的在广阔区域内找到目标，而由美国海军开发出的“侧扫声呐”(side scan sonar)技术则更为适用。

据悉，“侧扫声呐”技术的原理是利用回声测深仪测深原理探测海底地貌和水下物体，其换能器装在海洋测量船的船壳内或拖曳体中，走航时向两侧方向发射扇形波束的声波，侧扫海底地貌。换能器收到的回声信号，经放大、处理和记录后会在纸条上显示出海底图像。回波信号较强的目标图像较黑，声波照射不到的影区图像色调则很淡。根据这个原理，科研人员可估算出目标的高度，并用来探测水下如礁石、沉船、管道、电缆等目标物体。在上世纪80年代，这些设备曾由于自己能够抵抗海底的高水压而被业内广泛采用。

不过，就马航MH370事件而言，事情可能就没有那么简单了。因为当飞机撞击水面时，即便飞行能够保持滑翔机的降落姿态也仅仅会有数块大型残骸能够保持完好，飞机的引擎和极其坚固的涡轮都会折断并沉入海底。有时候，飞机的驾驶舱能够较为完好的保存下来，但飞机的其余部分恐怕都会在巨大冲击力的撞击下瓦解。然而，即便是数块大型残骸也不会为此次搜索提供太多便利，因为在海沟和多岩海区域它们很有可能被研究人员所忽略。

这一点在此前法航447航班的搜索行动中显的最为明显，当时调查人员发现了海面上的数块残骸，并大致知道了飞机的坠毁位置，然而最终的搜索却依旧花费了2年时间才最终找到飞机大部分残骸及黑匣子。

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而在MH370的调查中，调查人员甚至没有找到任何一块碎片来为自己的调查设置一个基点，而飞机最有可能失事的海域也恰恰是目前人们掌握资料最少的一片区域。而目前，有关这一海域的水下声纳数据大多还来自于上世纪60、70年代船只和苏联“维特亚兹”(Vityaz)所提供的信息。虽然目前权威机构已经在通过三种现代声纳设备试图对该海域展开详细的海底绘图工作，但这些在水面上操作设备所生成的图像大多不够清晰，且不足以认出飞机残骸。

因此，研究人员需要使用海底声纳设备来进一步开展这一空难调查任务。位于澳大利亚首都堪培拉的运输安全局机器负责人马丁-多兰(Martin Dolan)将和其他五位高级政府官员一同决定此次竞争的最终获胜方。消息称，多兰在这一决定中拥有最终的决定权，而他的考虑将不仅仅基于竞标方所提出的报价这一因素，而是将更多的考虑对方能否成功完成飞机的搜索任务这一点。

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技术选择

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显而易见的是，多兰的这一选择或许将面临着巨大压力，因为诸如Williamson & Associates这些竞标方采用的主要是“拖曳声呐”（towed sonars）技术，而诸如Woods Hole这些企业采用的则是水下无人载具的搜索方法，所以多兰对于主要搜索技术的选择将势必会对该任务的成功与否产生重要影响。

“拖曳声呐”的最大优势在于自己相比水下无人载具的搜索方法可以更为快速的找到目标，这对于此次竞标来说十分重要，因为澳大利亚运输安全局迫于外界压力仅给予竞标方300天的时间来探索超过2万平方英里的海域。但是，“拖曳声呐”设备却又非常难以操控，并曾在2009年出现过一次任务中因为线缆拉断而失去整个“拖曳声呐”设备的意外事故。

在另一方面，水下无人载具（AUVs）可以经过电脑编程而克服水下错综复杂的地势环境，但由于水下无人载具的电池续航时间有限，因此该设备的单次工作范围非常有限。同时，水下无人载具也不能在波涛汹涌的海面上长时间工作，因为此举有可能对其母舰船员的载具回收工作构成危险。

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需要指出的是，Woods Hole的旗舰深海无人载具“海神”（Nereus）号深海潜水机器人今年5月曾在新西兰东北部的克马德克海沟（Kermadec Trench）探险时因水压太大遭到挤碎而意外“殉职”。另一款价值数百万美元的深海无人载具Remus 6000则在一次最近的搜索任务中出现了无法浮出水面的问题。

“无论最终决定正确与否，这最终都将与我有着直接关联。”多兰说道。

据《华尔街日报》了解，许多参与竞标的公司都将以企业联盟的方式参与竞标，因为独立企业通常都没有足够的设备、技术和经验来独自展开这一任务。

多兰表示，当这一地区的搜索任务完成后，这一海域的海床地貌将成为全球最为详尽的水下地图。科研人员可以清楚的知道该地区每一处沟壑和断层的位置，但最终能否通过这一大规模行动最终找到MH370我们尚无法得知。

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