Det är en av de mest extrema miljöerna på jorden och en som få forskare någonsin har kunnat nå på grund av trycket så intensivt att det lätt kan krossa konventionell oceanografisk utrustning.

Challenger Deep – den djupaste kända punkten i världshaven – har i stort sett varit otillgänglig för alla utom några få vetenskapliga instrument som kan motstå det enorma trycket nästan 11, 000 meter under havet. Nu, en forskare vid Dalhousie University i Halifax, N.S., har anslutit sig till det koteriet efter att framgångsrikt ha utplacerat en autonom landare från området i södra spetsen av Marianergraven i västra Stilla havet.

David Barclay, en docent vid institutionen för oceanografi och Kanadas forskningsstol, ledde ett team ombord på DSSV Pressure Drop som släppte hans egenodlade Deep Acoustic Lander – passande namnet DAL – till botten av skyttegraven i fredags.

"Prestationen att skicka ner något, att få den att överleva trycket, att få tillbaka den till ytan och återställa den är en stor teknisk och ingenjörsmässig vinst, "Dr Barclay, visas till vänster, sa i ett mejl efter att ha hamnat i Guam efter uppdraget, som också stöddes av Calandan Oceanic och Larry Connor Group.

"Demonstrationen av teknologi bevisar att vi nu har en hiss till djupet. Potentialen att utveckla mer mätförmåga för andra forskare är enorm. Vi skulle kunna göra mätningar av havskemi, biologi, geologi och fysik på alla djup."

En anmärkningsvärd bedrift

Landaren är ett autonomt fritt fallande instrument utvecklat vid Dalhousie som spelar in fyra ljudkanaler och de omgivande vattenegenskaperna. Dr Barclay använde en uppsättning av fyra hydrofoner för att fånga omgivningsljudet i diket. Arrayen, som våra öron, låter oss separera olika ljudkällor och bestämma exakt hur de blandas med frekvens och djup.

En inspelning fångar ljuden från DAL-utbyggnaden från när den störtar i havet – plockar upp en blandning av fartygets snurrande propellrar, avlägsna vågor, stormar, fartyg och nederbörd – till när det släpper sitt ankare och stiger till ytan.

Även vid 3, 000 meter under, den kan fånga upp ljudet av ett bulkfartyg som passerar dussintals kilometer bort. Ljudet av glassplitter som bryter av DAL:s sfär under miljöns enorma tryck kan också höras. Det blir tyst, dock, efter att landaren störtar ner på botten på en av de tystaste platserna i världshaven – vilket gör det bara till den andra inspelningen från botten av Challenger Deep.

Att laget lyckades med det är anmärkningsvärt i sig.

Några av de största oceanografiska forskningsinstitutioner i världen har förlorat mer komplexa och dyra fordon på samma plats, som har sett en uppsjö av aktiviteter från flera länder för att utveckla utrustning för att utforska denna del av världen.

En tändare, effektivare landare

Under 2014, en lander som Dr. Barclay byggde krossades i Challenger Deep när han försökte göra samma mätning som gjordes förra veckan. Sedan dess, han har arbetat med att bygga en ny generation av tändare, effektivare landare samtidigt som de genererar den kapacitet vid Dalhousie som behövs för att bygga ett sådant fordon.

"Mitt labb har nu den tekniska expertis, kunskap och faciliteter för att utforska de djupaste havsgravarna. För oceanografiavdelningen, detta betyder att vi nu med tillförsikt kan säga att ingen bit av havet är utom räckhåll!" säger han, och tillägger att DAL är en kombination av färdiga och anpassade komponenter som bearbetades, lödda eller kodade i källaren på Life Science Centre.

"Detta representerar en stor personlig vetenskap, ingenjörs- och karriärprestationer. För att bygga landaren, testa det och skicka det halvvägs runt jorden, låt den överleva 1, 100 atmosfärer av tryck och återvända till ytan för att hittas av oss efter den 20 timmar långa rundresan är inget mindre än en 9:e omgång, två ut, två strejker, walk-off grand slam under den 7:e matchen i World Series!

"Det är både ett mirakel när det gäller anpassningen av många lyckliga omständigheter och ett bevis på träning och uthållighet inför många vägspärrar, inklusive en global pandemi!!!"

De akustiska och oceanografiska data som samlas in under uppdraget kommer att ge värdefull insikt i de grundläggande egenskaperna hos havsvatten vid höga tryck samtidigt som de informerar en djupberoende bullermodell av djuphavet. Det kan kvantifiera och belysa den mänskliga påverkan på ljudfältet under vattnet, samtidigt som de hjälper till att designa system som bättre kan skära igenom bruset för att hitta ljudproducerande föremål i havet, som valar, fartyg och ubåtar.