这篇文章由考斯特.

今年2月，美国宇航局的“毅力”号火星探测器登陆火星，开始了为期两年的火星微生物生命证据搜寻，这是一个巨大的科学里程碑。

毅力是最复杂的机器人地质学家。“毅力”号配备了高分辨率、彩色、3D全景照相机，正在将火星地貌的数据和图像从1.73亿英里以外的地方爆破回地球。令人惊讶的是，这些数据通常在三分钟左右到达地球。

我们接收图像并与火星上的自动飞行器互动的能力使我们观察地球深海的能力相形见绌。这令人尴尬地提醒我们，太空探索和海洋探索之间存在着巨大的技术差距。由于用于水下通信的声学技术对于近实时视频流来说速度太慢，因此我们还没有在没有电缆的情况下将一幅图像从海底传输到仅2.4英里以上的海面。潜艇通信所依赖的声波在水下传播3.1英里需要3.4秒。作为参考，来自太空的图像传播速度要快15万倍左右。

技术差距远远超出了数据通信。我们还没有开发出一种能够在海底漫游一整天的自动飞行器，相比之下，美国宇航局的“毅力号”火星探测车至少要进行两年的自动火星探测。

随着海洋勘探技术在过去50年中基本上停滞不前，技术差距正在扩大。电导率、温度、深度（CTD）探测器——海洋学的主力军——与三十年前使用的探测器基本相同。我们今天戴上进行科学研究的潜水装备与40年前首次使用的装备非常相似。研究船和深海研究潜水器也是如此。世界上唯一的水下实验室，水瓶座，即将退役，也是美国宇航局和美国国家海洋和大气管理局在2001年设计的水下实验室。

我们认为，目前没有水下技术的创新。对于那些看到“蓝色经济”潜力的人来说，这尤其令人沮丧，因为对海洋的深入了解和海洋生物丰富度的恢复将使“蓝色经济”成为可能。

现实是，我们感知海洋环境的能力仍然很原始，令人尴尬。考虑到马来西亚航空公司MH 370坠入印度洋，尽管做出了重大努力，但从未被发现。然而，也有一些一线希望。

传感器革命影响着我们生活的方方面面，从手机到汽车再到可穿戴设备，最终正在水下进行。在阿卜杜拉国王理工大学（KAST），我们领导并资助了一项国际努力来开发新一代的海洋传感器；海洋生物用可穿戴设备。事实证明，这很有挑战性，因为很难想象有一种媒介比海洋更不受电子产品的欢迎：一种对标准矿物具有腐蚀性、导电性强的环境，在这种环境中，随着深度的加深，压力会增加到巨大的数值，在每一个表面都会生长微生物，数据传输仍然是一个挑战。

我们开发了基于印刷、柔性电子的新技术。与之前使用的笨重传感器包不同，海洋皮肤符合海洋动物的身体。我们还开发了基于石墨烯的传感器技术，因为我们发现石墨烯是一种极好的材料，可以克服海洋环境对电子产品的诸多限制，包括防止微生物生长。然而，尽管取得了这些进步，潜艇无线数据传输和检索仍然具有挑战性。

水下光无线通信正在成为一种可能的解决方案，Ooi和KAUST的合作者首次展示了开创性的工作，包括使用基于激光的技术在65英尺的范围内每秒传输2千兆位数据。这相当于在四秒钟内下载一部标准的1GB电影。

在大约328英尺的距离处交叉的光学接收器和继电器的更换可能会将光学数据从海底传输到海面，但由于需要电缆，它仍然会用电缆将我们的海洋勘探拴在海面上。

美国宇航局的“毅力”号火星车在2021-2030年火星车的启动过程中暴露了长期悬而未决的挑战联合国海洋科学促进可持续发展十年，旨在支持扭转海洋健康恶化循环的努力，支持“蓝色经济”的发展。但科学如何支持它难以观察到的东西呢？

联合国海洋科学促进可持续发展十年计划没有解决推进海洋技术的需要。我们认为这是一个重大遗漏，使技术差距永久化。对于联合国海洋科学十年为了真正支持可持续蓝色经济的发展，它必须致力于使潜艇探索与空间探索的技术成熟度相匹配，克服对我们自己海洋的长期忽视。海洋技术的这种停滞是可持续利用海洋的一个不可接受的障碍。

我们目睹了包括埃隆·马斯克（Elon Musk）和理查德·布兰森爵士（Sir Richard Branson）在内的企业家在太空探索竞赛中的竞争，事实上，创新的动力很可能来自大胆创新者的头脑，而非政府。

我们当中谁有足够的勇气帮助海洋探索实现追赶太空探索所需的量子飞跃？