Att stirra upp på natthimlen som barn och undra vad som fanns där ute började min resa till en karriär som innebär att dyka i ett trångt dränkbart fartyg in i mörkret på djuphavet för att se vad som finns där.

När jag var 15 år gammal, Jag upptäckte att jag redan var för stor för att rymma de små tidiga rymdkapslarna som astronaut. Mitt fokus flyttades mot det inre rummet, tack vare Jacques Cousteaus dokumentärer, detaljerade kartor över havsbotten och historiska dyk till de djupaste delarna av havet i undervattensvatten.

I college, Jag introducerades för geologins underverk och hur den utbredande havsbotten var en av nycklarna för att förstå den nyutvecklade teorin om platttektonik. Jag var fast.

Efter att ha tagit min doktorsexamen, min gymnasiekollega Dan Fornari kopplade mig till forskare från National Oceanic and Atmospheric Administration som använde HOV (Human Occupied Vehicle) Alvin för att studera geologin i Galapagos Rift – en utbredd ås där hydrotermiska öppningar för djuphavsvatten och djursamhällen var först upptäcktes i slutet av 1970-talet. De behövde en "hårdrock"-geolog med maringeologisk bakgrund för att samarbeta med dem – och jag var stolt över att få följa med på deras expedition som åkte från Acapulco. En tektonisk händelse hindrade mig nästan från att gå med på kryssningen när jordbävningen i Mexico City 1985 försenade mitt flyg i timmar.

Mitt första Alvin-dyk i den aktiva vulkaniska klyftan var nästan bortom beskrivning:skrämmande, spännande, fascinerande, tröttsamt och den mest spännande händelsen i mitt liv till den punkten. Även om utbildningen före kryssningen av Alvin-piloterna är mycket grundlig, rädslan för det okända dröjde kvar tills luckan stängdes och vi sänktes ner i vattnet.

Vad kommer jag att se? Hur farligt är detta egentligen? Kommer den förseglade sfären verkligen att skydda mig från det krossande trycket på djupet? Hur är det att vara på ett så litet utrymme med två andra personer i åtta timmar? Kommer jag ihåg allt jag ska göra? Vågar jag dricka det medföljande kaffet? Till min förvåning, vi var på väg tillbaka till ytan innan jag visste ordet av – min adrenalinnivå fortfarande hög.

Den kryssningen och resultaten som kom från den framgångsrika forskningen markerade början på min karriär som en av få geologer som arbetar och studerar vulkaner på åsar i mitten av havet. Sedan dykserien 1985, Jag har haft runt 40 dyk i Alvin till nästan 13 djup, 000 fot - tills nyligen nära gränsen för Alvins kapacitet. Eftersom varje dyk vanligtvis spenderar sex timmar på botten, Jag har tillbringat totalt cirka 10 dagar på botten av havet - som en "aquanaut".

Förbereder sig för att dyka i djupet

Min typiska dykförberedelse börjar faktiskt i planeringsstadiet av en kryssning strax efter att en expedition har finansierats och ett specifikt oceanografiskt fartyg är planerat. Forskningsfartyget Atlantis är speciellt utrustat för att vara värd för Alvin och driva flera djupa nedsänkningsfordon under ett enda dyk. De flesta kryssningar varar ungefär en månad, med cirka 20 till 25 dyk planerade i förväg. Några dagar före varje dyk, forskare studerar kartor över dykområdet, diskutera platser för specifika provtagningar och mätningar.

Kvällen före dyket, forskare förbereder varsin väska (vanligtvis ett örngott) full med kläder och inspelningsmaterial de behöver. Detta inkluderar vanligtvis en varm hatt, byxor, tröja och extra strumpor att ta på sig på undersidan eftersom suben snabbt blir kall och fuktig i det nästan iskalla havsvattnet på djupet. Jag försöker få en god natts sömn eftersom ett typiskt dyk på åtta timmar kan vara mentalt och fysiskt utmattande.

Jag äter eller dricker i allmänhet inte mycket på morgonen för ett dyk och lägger lite tid på att stretcha innan jag måste pressa mig in i "bollen, " som det inre av sfären kallas. Vid 8 på morgonen, Alvin har checkats ut, rullas in i avlastningsläge och är redo för de tre akvanauterna att glida ner i luckan och sätta sig på plats.

Piloten sitter upprätt i mitten av bollen, medan min kollega och jag är instoppade på varsin sida under elektronikställ i en halvbenägen position. Det finns inte tillräckligt med utrymme för att helt sträcka ut mina ben i denna position. Den tunga luckan ovanför oss är stängd och förseglad luft- och vattentät för att bibehålla atmosfärstrycket under hela dyket – ingen återvändo nu.

Piloten knäpper på koldioxidskrubbrar som återvinner luften vi andas under hela dyket och justerar regulatorn som långsamt läcker ut extra syre i sfären. Knappt 6 fot lång, Jag kan bara stå upprätt bakom där piloten sitter, men det finns bara plats för en. Annat än att sträcka på benen, för det mesta ligger jag på knä och tittar ut ur de främre eller sidoventilerna eller klottrar anteckningar på provark.

Alvin lunkar fram och tillbaka när den lyfts från däck och svängs ut över havet för att sjösättas. Sedan finns det tröstande ljudet och känslan av vårt inträde i havet när havsvatten börjar täcka de fem små cirkulära fönstren. Jag kan se huddykarna simma runt ubåten, kontrollerar att vår utrustning fortfarande är på plats medan de lossar bärgningslinan till fartyget.

Efter att ha gått igenom ett antal utrustnings- och säkerhetstester, vi får OK att börja vår långsamma nedstigning – fallande med cirka 110 fot i minuten, det tar över en timme att nå 8, 000 fot. Starkt ljus från ytan reflekterar miljontals små bubblor som strömmar runt Alvin när vi släpper ut lite luft för att hjälpa oss att sjunka. Ganska snabbt tappar fartygets ljud och gungningen från ytvågorna stannar. Jämfört med all rörelse och all buller på Atlantis, Alvins inre är behagligt tyst och lugnt förutom surret från luftskrubbarna och lite musik, valdes av piloten, spelar i bakgrunden.

När vi stadigt glider till botten, ljuset utanför börjar snabbt blekna, bli grönaktig till en början, sedan långsamt mycket mörkblå. Små röda läslampor lyser upp sfärens inre. Vi håller Alvins externa lampor avstängda för att spara batterikraften som behövs för att driva oss på botten. Efter 10 minuter, djupare än 600 fot, det är nästan ljuslöst och hundratals glödande självlysande organismer strömmar förbi hyttventilerna. Denna magiska ljusshow påminner mig om natthimlen jag tittade på i min ungdom.

En halvtimme går och runt 3, 300 fot är vi i "midnattszonen" där inget ljus tränger in och den skimrande blågröna fosforescensen verkar ännu ljusare och mer dramatisk. Vid denna tid, Jag känner mig bekväm men angelägen om att komma till jobbet på havsbotten, försöker förutse vad vi kan se.

Vetenskap på havsbotten

Närmar sig havsbotten, Alvins externa lampor tänds och vi spanar för att meddela piloten när vi ser botten. För mig, detta är en av de mest spännande och imponerande delarna av ett dyk eftersom man aldrig vet vad som kommer att finnas där. Mycket långsamt börjar det lava- och sedimentklädda golvet i havet se ut som om det var ur en dimma in i strålkastarna.

På de flesta av mina dyk, vi landar bort från den vulkaniskt och hydrotermiskt aktiva sprickzonen av säkerhetsskäl. Dessa områden är vanligtvis täckta med olika typer av lavaflöden – kuddar, lober och arkflöden dammas av sediment. Närmare riftaxeln, områden där lavasjöar fyllts, svämmar över, och sedan dräneras och kollapsar är vanliga. Vissa områden har hundra fot höga kullar av kuddlavor som har sipprat ut ur ventiler eller genomskinliga väggar hundratals fot höga som har pressats uppåt av tektoniska krafter.

I några av de mest vulkaniskt aktiva områdena, Jag har hittat vitt, bomullsliknande organiska mattor som täcker de svarta lavaflödena som bildas av mikrober som lever i den varma underytan. Ibland blåses bitar av dem uppåt av strömmar av varmt vatten som rinner ut ur sprickor och gropar i lavorna. Jag har sett hydrotermiska ventiler som avger svart, svavelrik rök, vanligtvis omgiven av samhällen av tubmaskar, krabbor, musslor, musslor, räkor och ovanliga fiskar – varelser som kan överleva denna extrema miljö tusentals fot under ytan.

I sex timmar på botten, Jag leder piloten vart han ska gå och vad jag ska prova eller mäta med Alvins två anmärkningsvärt smidiga men ändå starka hydrauliska armar. Flera digitala stillbilds- och videokameror monterade på Alvins externa ram registrerar vår resa längs havsbotten medan miniröstinspelare och handskrivna anteckningar dokumenterar våra observationer. Tiden går snabbt och sällan får vi allt vi planerat gjort innan piloten noterar att våra batterier börjar ta slut och tappar hundratals kilo järnvikter för att starta oss på vår timlånga transitering till ytan.

Även med våra extra kläder på, det blir ganska kallt i slutet av ett dyk så de extra filtarna kommer ut och jag brukar slå mig ner med en av våra packade jordnötssmör- och gelémackor. Ljusskenet förkunnar att vi närmar oss ytan och jag hoppas alltid att havet har förblivit lugnt, annars kommer vi att uppleva en obehaglig guppande runt medan vi väntar på att Alvin ska bli frisk.

Väl ombord på Atlantis och luckan öppnas, det är en lättnad att fylla mina lungor med värme, frisk luft och kunna sträcka på benen igen. Tittar på återhämtningen, gratulerar dykarna, särskilt nya dykare, och att kolla in proverna vi hittade är en kvällshändelse för forskarna.

Det har gått mer än 45 år som jag har forskat i havsbottens geologiska egenskaper och jag är fortfarande glad över att ta dyk i Alvin. Vi provar fortfarande, fotograferar, filmar och observerar, försöker svara på frågor om hur över 60 procent av jordskorpan bildas. Hur får undervattensvulkaner utbrott och vad är de gjorda av? Var och varför bildas djuphavsgejsrar – även kända som hydrotermiska ventiler – som spyr ut 750 graders vätskor? Och hur trivs livet i dessa ogästvänliga miljöer?

Även om det finns många obemannade robotubåtar som kan dyka till djupare djup under längre tidsperioder, vad forskare ser på videoskärmar ombord från fjärrstyrda fordon kan inte jämföras med att faktiskt vara på botten och se det i tre dimensioner.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.