
バチスフィア(古代ギリシャ語のβαθύς(batús)「深い」とσφαῖρα(sphaîra)「球体」に由来)は、動力を持たない球形の深海潜水艇で、ケーブルで海中に降ろされ、 1930年から1934年にかけてバミューダ諸島沖で一連の潜水調査に使用されました。バチスフィアは、 1928年と1929年にアメリカ人技師のオーティス・バートンによって設計され、博物学者のウィリアム・ビーブが海底の野生生物を研究するために使用されました。ビーブとバートンはバチスフィアで一緒に潜水調査を行い、海洋生物学者が深海生物をその本来の環境で観察した最初の事例となりました。彼らの潜水調査は、人類が行った最深潜水記録を連続していくつか樹立しました。これらのうち最も深い潜水艇が1934年8月15日に記録した水深3,028フィート(923メートル)は、1949年にバートンがベントスコープ号という船で破るまで保持された。

1928年、アメリカの博物学者ウィリアム・ビーブは、バミューダ諸島のノンサッチ島に研究ステーションを設立する許可をイギリス政府から得ました。[ 1 ] [ 2 ]このステーションを利用して、ビーブは水深3.2kmから海面までの8平方マイル(21km2 )の海域に生息する動物を詳細に調査する計画を立てました。当初はヘルメット潜水と浚渫によって調査を行う予定でしたが、ビーブはすぐにこれらの方法では深海動物を詳細に理解するには不十分であることに気づき、それらを本来の生息地で観察する方法を考案する計画を立て始めました。[ 3 ]
1920年代後半の時点で、人間が潜水ヘルメットで安全に潜れる最深深度は数百フィートだった。[ 4 ] 当時の潜水艦は最大で383フィート(117メートル)まで潜ったが、窓がなかったため、ビーブの深海生物を観察するという目的には役に立たなかった。この時点で人間が海で潜った最深深度は、装甲服を着て525フィート(160メートル)だったが、これらの服は動きや観察を極めて困難にしていた。ビーブが作りたかったのは、これまで人間が潜ったどの深度よりもはるかに深い深度まで潜ることができ、深海の野生生物をはっきりと観察して記録できる深海船だった。[ 3 ]
ビーブの当初の設計では円筒形の船が必要とされ、彼の計画を説明する記事がニューヨーク・タイムズに掲載された。[ 5 ]これらの記事は、深海探検家になるという野望を持っていたエンジニアのオーティス・バートンの目に留まった。バートンは、円筒形ではビーブが潜ろうとしている深海の圧力に耐えられないと確信し、ビーブに代替設計を提案する手紙を何通か送った。資格のない日和見主義者がビーブの活動に参加しようとしていたため、ビーブはほとんどの手紙を無視する傾向があり、バートンの最初の連絡の試みは実を結ばなかった。[ 4 ]バートンとビーブの共通の友人が最終的に二人の会合をアレンジし、バートンはビーブに直接自分の設計を提示することができた。ビーブはバートンの設計を承認し、二人は取引をした。バートンは船とそれに付随するすべての装備の費用を支払い、ビーブは船の昇降のための船のチャーターなどのその他の費用を支払い、船の所有者としてバートンはビーブの潜水に同行することになった。[ 6 ]
バートンの設計では、高圧に耐えるのに最適な形状として球形容器が求められました。[ 3 ]球体には、当時入手可能な最も丈夫な透明素材である溶融石英で作られた厚さ3インチ(76 mm)の窓が3つ、そして潜降前にボルトで固定される400ポンド(180 kg)の入口ハッチが設けられていました。 [ 6 ] [ 7 ]当初は2つの窓だけが球体に取り付けられ、3つ目の窓の代わりに鋼鉄製のプラグが取り付けられました。[ 6 ]酸素は球体内部に搭載された高圧ボンベから供給され、呼気中のCO2と水分を吸収するためにソーダ石灰と塩化カルシウムの容器が球体の壁の内側に取り付けられました。 [ 7 ]空気は、バチスフィアの乗員がヤシの葉の扇子を使ってこれらの容器に循環させることになっていました。[ 3 ]この設計は当初「タンク」、「ベル」、または「球体」と呼ばれていました。ビーブは、バチトロクテス属の接頭辞を用いて「バチスフィア」という名前を考案した。[ 7 ]
鋼球の鋳造はニュージャージー州ロゼールのワトソン・スティルマン油圧機械会社が担当し[ 7 ]、球を昇降させるためのコードはジョン・A・ローブリングの息子会社が提供した。ゼネラル・エレクトリック社は球の外にいる動物を照らすために窓の内側に取り付けるランプを提供し、ベル研究所は球内のダイバーが水面と通信するための電話システムを提供した。電話とランプに電力を供給するケーブルはゴムホースの中に封入され、スタッフィングボックスを通してバチスフィア本体に入った[ 6 ]。
1929年6月に球体の最初のバージョンが鋳造された後、海に降ろすために使用するウインチで持ち上げるには重すぎることが判明し、バートンは球体を溶かして再鋳造する必要があった。[ 6 ]最終的な軽量設計は、直径4.75フィート(1.45メートル)の1インチ(25 mm)厚の鋳鋼製の中空球体で構成されていた。 [ 7 ]水上での重量は2.25トンであったが、水中に沈むと浮力により1.4トン減少し、3,000フィート(910メートル)の鋼鉄ケーブルの重量はさらに1.35トンであった。[ 6 ]

バチスフィアの最初の潜水は、レディという名の元イギリス海軍艦艇の甲板から行われ、レディはグラディスフェンという名のタグボートに曳航されていた。球体の昇降に使用されたウインチは、ビーブが以前に2回の探検を率いた3番目の船、アークトゥルスから回収されたものだった。ビーブの助手の1人、ジョン・ティーヴァンは2隻の船上での作戦を担当し、もう1人のグロリア・ホリスターは電話回線で2人のダイバーと連絡を取り、彼らが伝えてきた観察結果をメモする任務を負っていた。[ 6 ]
ビーブとバートンは、1930年5月27日に球体の最初のテストを実施し、すべてが正常に機能することを確認するために、比較的浅い45フィート(14メートル)の深さまで潜った。2回目のテストでは、バチスフィアを無人でさらに深い深さまで送り込み、引き上げた後、電気ケーブルと電話ケーブルを通したゴムホースがバチスフィアを吊り下げているケーブルに45回もねじれているのを発見した。[ 3 ] 6月6日の2回目の無人テスト潜水ではコードが絡まらなかった後、ビーブとバートンはバチスフィアで最初の深海潜水を行い、[ 3 ] 803フィート(245メートル)の深さに達した。[ 8 ]
ビーブとバートンは1930年の夏の間、何度か潜水調査に成功し、それまで生息地で見たことのない深海生物を記録した。これらの潜水調査で、ビーブは、海の深みに潜るにつれて、太陽光の周波数の一部が他の周波数よりも先に消え、ある一定の深さより下では紫と青だけが残ることを初めて観察した。[ 6 ]ビーブとバートンはまた、バチスフィアを使用して、バミューダの海底地形をマッピングする浅い「等深線潜水」も行った。これらの潜水調査は、ビーブがマッピングしていた海底の崖にバチスフィアが衝突する可能性があるため特に危険であったため、[ 3 ]バートンはこれらの潜水調査中の動きをより良く制御するためにバチスフィアに舵を取り付けた。 [ 6 ] 6月16日、ホリスターの30歳の誕生日を祝して、ビーブは彼女とティーヴァンにバチスフィアで水深410フィート(120メートル)まで潜水することを許可し、女性による潜水の世界記録を樹立した。ホリスターとティーヴァンはこれ以上深く潜ることを懇願したが、ビーブは彼女たちの安全を心配して許可しなかった。[ 3 ] [ 6 ] 1930年の秋、バートンはバチスフィアをビーブの研究を支えた主要な組織であるニューヨーク動物学会に寄贈した。 [ 4 ]
ビーブは1931年の夏に潜水を続けようと試みたが、技術的な問題と天候によって阻まれた。アークトゥルス・ウィンチに亀裂が入り、交換品が届いたのは7月末になってからだったが、その頃にはバミューダ諸島は嵐に見舞われ、海が荒れて安全に潜水を行うことができなくなっていた。大恐慌の到来も資金調達を困難にし、潜水を続けるための資金を集めるため、ビーブは最終的に0.80km (0.5マイル)潜ることを約束した。また、1931年6月号のナショナルジオグラフィック誌に「デイヴィ・ジョーンズのロッカーへの往復」というタイトルの記事を執筆し、潜水のための資金をさらに集めた。 [ 6 ]記事の挿絵は、ビーブが潜水中に観察した動物を頻繁に描いた野生動物画家、エルゼ・ボステルマンが描いた。 [ 3 ]
ビーブとバートンは1932年に潜水を再開し、今回はレディ号とグラディスフェン号ではなく、フリーダム号という単一の船からバチスフィアを発進させた。[ 6 ]彼らはNBCと、電話回線で中継された観測結果をラジオで全国放送するという計画を立てていた。バートンはまた、バチスフィアの中から深海生物を撮影したいと考えていた。ビーブは通常、バチスフィアの3つの窓のうちの1つを通して深海を観察していた。2番目の窓からサーチライトが照射され、3番目の窓の代わりに鋼鉄製の栓が取り付けられていたためである。しかし、バートンが鋼鉄製の栓を3番目の窓に交換して撮影できるようにしたため、この状況は変わった。3番目の窓を取り付けたバチスフィアの無人テストを行ったところ、ほぼ完全に水で満たされていることがわかった。バチスフィアが相当な圧力にさらされていることに気づいたビーブは、乗組員に離れるように命じ、ハッチのボルトを緩めて自分でハッチを取り外し始めた。[ 3 ]ビーブは、この後に起こった出来事を著書『ハーフマイルダウン』で描写している。
突然、何の予兆もなく、ボルトが私たちの手から引きちぎられ、重い金属の塊が砲弾のように甲板を横切って飛んでいった。軌道はほぼ直線で、真鍮のボルトは甲板を横切って30フィート(9.1メートル)離れた鋼鉄製のウインチに突っ込み、より硬い金属によって半インチ(13ミリメートル)の切り込みが刻まれた。続いて、固い円筒状の水がしばらくして滝のように勢いを弱め、ドアの穴から流れ出した。水には空気が混じり、圧縮空気が氷のように冷たい水の中を噴出するのではなく、熱い蒸気のように見えた。[ 7 ]
3番目の窓を鋼鉄製のプラグに交換し、別の無人試験を実施した後、同じ問題が再び発生した。[ 3 ]ビーブは後に、もし彼とバートンが球体の中にいて、その潜水中に漏水していたらどうなっていたかを説明した。彼らは溺れる暇もなかっただろう。途方もない圧力のため、「最初の数滴の水が鋼鉄の弾丸のように肉と骨を貫通しただろう」[ 9 ] 。
プラグをよりしっかりと詰め込み、プラグが持ちこたえた別のテスト潜水のためにバチスフィアを沈めた後、ビーブとバートンは9月22日に無線潜水に出発した。[ 3 ]無線放送の前半はフリーダム号の船上から行われ、ビーブとバートンが潜水の準備をしている様子を伝え、後半はビーブとバートンがバチスフィアで潜降するにつれて電話回線を通じて球体から中継されることになっていた。この潜水時の海は、これまでのどの潜水よりも荒れており、フリーダム号が水面で揺れると、その動きが鋼鉄ケーブルに伝わり、バチスフィアは振り子のように左右に揺れた。バチスフィアが潜降するにつれて、バートンは船酔いに陥り、その中で嘔吐した。しかし、無線送信の前半はすでに放送されており、ビーブもバートンも後半をキャンセルしたくなかったので、彼らは潜降を続けた。[ 6 ]
ビーブとバートンは水深1,550フィート(470メートル)でラジオ放送の後半を開始した。ビーブの観測結果は、彼が徐々に水深2,200フィート(670メートル)まで潜降するにつれてラジオで放送された。ビーブは、彼によれば「深海魚とは全く異なる」バチスファエラに遭遇した。放送が終了した時点で、彼らは約束した目標である0.5マイル(2,600フィート、800メートル)まであと440フィート(130メートル)しかなかったが、バチスフィアはまだ激しく揺れており、ビーブとバートンはどちらもその中で揺さぶられて打撲傷を負い、出血していた。ラジオ放送終了直後、ビーブは彼らを引き上げるよう命令した。[ 6 ]
ビーブとバートンは1932年にさらに数回の潜水を行い、その中には深海生物を記録するための潜水と、より浅い等深線潜水の両方が含まれていた。バチスフィアの3番目の窓はまだ設置されていなかったが、ビーブは定期的に自分の窓をバートンと共有し、バートンがそこから撮影できるようにした。[ 6 ]
1933年、バチスフィアはアメリカ自然史博物館の特別展示とシカゴ万国博覧会で展示された。ビーブは万博の科学館で、熱気 球で成層圏まで上昇し高度の世界記録を保持していたオーギュスト・ピカールと並んで展示され、この展示でビーブが受けた宣伝効果は、無線潜水で受けた宣伝効果よりもさらに大きかった。一方、バートンは、制作を希望していた水中映画のために、さらに多くの映像を撮影するのに忙しかった。[ 6 ]これらの要因と大恐慌が重なったため、ビーブとバートンは1933年には潜水を行わなかった。[ 3 ]

ビーブはピカールとの会合で、追加の潜水のための資金を得る方法についての考えを得た。ピカールの飛行はナショナル ジオグラフィック協会から資金提供を受けており、その見返りとしてピカールはナショナル ジオグラフィック誌にその飛行に関する記事を執筆していた。ビーブは、協会が空への上昇と同様に海への潜降にも関心を持つだろうと考え、ギルバート・ホベイ・グロブナーに手紙を書き、バチスフィア潜水のための同様のスポンサーシップを提案した。グロブナーは返信で、ビーブが半マイル潜降するという約束を守り、その経験をナショナル ジオグラフィック誌に2つの記事で記述することを条件に、追加の潜水のために1万ドル(現在の25万ドルに相当)を提供すると申し出た。グロブナーの条件に抵抗を感じながらも、ビーブはこの申し出を受け入れた。[ 6 ]
潜水再開に備えてバチスフィアを点検したビーブは、かなりの修理が必要であることを発見した。バチスフィアの鋼鉄製の本体は以前と変わらず頑丈だったが、石英製の窓には微細な亀裂が生じており、深海の圧力に耐えられないことが判明した。また、ハッチの銅製のボルトの1つは、1932年の試験潜水失敗後の爆発的な減圧によって損傷していた。ビーブはバチスフィアのこれらの部品を交換するだけでなく、酸素の放出を以前よりもはるかに正確に制御できる新しいバルブシステムと、酸素が速く流れすぎた場合に圧力の上昇を示す気圧計も設置した。化学薬品トレイに空気を循環させるためのヤシの葉のファンは、サーチライトに電力を供給するのと同じケーブルで駆動する小型の電動ファンに交換され、サーチライト自体もはるかに強力なものに交換された。[ 3 ] [ 6 ]
ビーブとバートンは、改修されたバチスフィアで、計画していた半マイルの潜水準備を始めた。彼らの船は再びレディ号で、今回はパワフルというタグボートに曳航された。最初のテスト潜水中、球体から水漏れが始まったため、わずか4フィート(1.2メートル)潜っただけで引き上げを要求した。すぐに、これはティー・ヴァンがハッチを閉めるボルトをすべて締め忘れたためだと分かった。 [ 3 ] 2回目のテスト潜水では別の問題が発生し、電力ケーブルと電話線を保持するゴムホースの下端が劣化し始めていることが分かった。彼らは残りの一日を、劣化している端が水面上にあるようにホースの方向を逆にすることに費やした。[ 6 ] 3回目のテスト潜水では、バチスフィアを無人で潜水させたが、まだ深海生物の映像を撮影していないバートンのカメラを中央の窓に向けていた。バートンのカメラの映像のほとんどは判読不能だったが、深海魚の画像を1枚捉えており、さらに重要なことに、何も得られなかった。[ 3 ] [ 6 ]
1934年8月11日、ビーブとバートンは770メートル(2,510フィート)まで潜水し、世界新記録を樹立した。ビーブはこの潜水を、量子力学が予測する、光の波長が異なるため、光の振る舞いも異なるという仮説を検証する機会として利用した。ビーブは、潜水中に様々な色の光が消える速度を測定するために、塗装された分光器を携行した。この潜水は、ビーブが遭遇した魚の種類という点でも、これまでで最も成功したものであり、その中にはバティエンブリクスやバティシドゥスなど、科学的に新種とされるものもあった。ビーブは目標の半マイルまであと43メートル(140フィート)というところで潜水を停止したが、後に、バチスフィアから得た観測の方が、樹立した深度記録よりも重要だと説明した。[ 6 ]
1934年8月15日、バートンとビーブは約束通り半マイル潜水し、 3,028フィート(923メートル)まで潜った。この深さで、球体を昇降させるために使用されていたウインチからケーブルが完全にほどけ、それ以上深く潜ることができなくなった。ビーブは30分間その深さにとどまって観察することを望んだが、レディ号の船長はそれを許さず、5分後に彼らを引き上げた。この潜水で樹立された記録は1949年まで破られることはなく、バートンがベントスコープと呼ばれる新しい深海潜水艇で4,500フィート(1,400メートル)まで潜水して記録を破った。[ 6 ]
ビーブとバートンは、1934年のシーズンの残りの期間に、さらに浅い潜水を数回行った。半マイルの潜水と同じ日の後半、バートンとホリスターは1,208フィート(368メートル)まで潜降し、女性ダイバーの世界新記録を樹立した。この記録は30年間破られることはなかった。バチスフィアの最後の潜水は、8月27日にビーブとバートンによって行われ、水深1,503フィート(458メートル)に達した。[ 6 ]
ビーブは当初、ナショナル ジオグラフィック協会のスポンサーシップと引き換えにナショナル ジオグラフィック誌に2つの記事を書くことに同意したが、最初の記事を書き終えた後、彼と雑誌の編集者は、それが単独の記事として十分な面白さがないと判断し、2つを1つの記事にまとめる方が良いという結論に至った。ビーブの記録的な潜水に関する記事は、1934年12月号のナショナル ジオグラフィック誌に、ボステルマンの絵画16点とともに「半マイル下:バチスフィアの窓から現れる、美しくグロテスクな奇妙な生き物たち」というタイトルで掲載された。この記事の本文は、ビーブの著書『半マイル下』のクライマックスとなる章にもなり、同書は同年のクリスマスに合わせて書店に並び、たちまちベストセラーとなった。[ 6 ]
ビーブは1930年代後半も海洋調査を続けたが、1934年以降はバチスフィアを使って見たいものはすべて見尽くしたと感じ、それ以上潜水しても得られる知識に見合うだけの費用がかからないと考えた。第二次世界大戦が始まると、バミューダは軍事基地に変わり、自然環境の多くが破壊され、そこでのさらなる調査は非現実的になった。[ 3 ]
ビーブがバチスフィアの使用をやめた後も、それはニューヨーク動物学会の所有物であり続けました。1939年のニューヨーク万国博覧会まで保管されていましたが、そこで同協会の展示の中心となりました。第二次世界大戦中、この球体はアメリカ海軍に貸し出され、海軍は水中爆発の影響をテストするために使用しました。バチスフィアは次に1957年にコニーアイランドのニューヨーク水族館で展示されました。1994年、バチスフィアは改修のために水族館から撤去され、2005年までコニーアイランドサイクロン下の保管ヤードで放置されていました[ 6 ]。その年、動物学会(現在は野生生物保護協会として知られています)が水族館での展示に戻しました。[ 10 ]バミューダ水族館、博物館、動物園(ビーブがボストレマンの原画の一部を寄贈した場所)には長年バチスフィアの複製が展示されており、別の複製はナショナルジオグラフィック博物館に展示されている。[ 11 ] [ 12 ]
バチスフィアの技術は、より高度な潜水船によって最終的には時代遅れとなったものの、ビーブとバートンのバチスフィアは、研究者が深海生物をその本来の環境で観察しようと試みた最初の試みであり、後に多くの人が追随する先例となった。[ 4 ]ビーブのバチスフィアの潜水は、気球乗りオーギュスト・ピカールの息子であるジャック・ピカールが、1960年に自力で推進する潜水艇バチスカーフを使用して7マイル(11km )の深さまで潜降するという記録を樹立するきっかけにもなった。バチスフィア自体も、 DSVアルビンなどの後の潜水艇のモデルとなった。[ 10 ]
ビーブはバチスフィア潜水中の観察に基づいて深海動物の新種をいくつか命名したが、これは完全に解決されていない論争を引き起こした。新種の命名には通常、タイプ標本を入手して分析する必要があるが、バチスフィア内部からは明らかに不可能だった。[ 3 ]ビーブの批判者の中には、これらの魚はバチスフィアの窓に結露したために生じた錯覚である、あるいはビーブが故意にでっち上げたのだと主張する者もいたが、後者はビーブの正直で厳密な科学者としての評判と大きく矛盾するだろう。[ 10 ]自分とビーブのバチスフィア潜水に関する新聞記事で自分のことがしばしば触れられていないことに憤慨していたバートンは、観察内容について非常に不正確な記述を含む手紙を新聞に送ることで、魚類学者の懐疑心をさらに強めた。[ 6 ]ビーブがバチスフィアで観察した多くのものは、その後、水中写真の進歩によって確認されているが、[ 4 ]他のものが既知の海洋生物の記述に合致するかどうかは不明である。[ 13 ]一つの可能性として、ビーブが記述した動物は確かに存在するものの、深海の生命についてはまだ多くのことが解明されていないため、これらの動物は彼以外にはまだ誰にも見られていないということが考えられる。[ 3 ]
バートンの海底映画は1938年に『深海の巨人』というタイトルで公開され、バチスフィアが大きくフィーチャーされていた。この映画はあまり好評ではなかった。ウィリアム・ビーブの名前が映画のクレジットに載っていたが、彼は製作には一切関わっていないと断言し、完全にバートンの作品だと主張した。[ 6 ]
スティーブン・ソンドハイムのバラード「アイム・スティル・ヒア」は、戦時中のアメリカのポップカルチャーを描いたミュージカル「フォリーズ」の中で、老齢の映画スター、カルロッタが「ビービーのバチスフィア」を見てゾッとしたと歌っている。[ 14 ]
「バチスフィア」という用語は元々、ビーブとバートンが使用した特定の潜水艇を指していたが、近年では映画やビデオゲームにおいて、ロープで吊り下げられる球形の深海潜水艇全般を指す言葉として使われるようになっている。
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