作者:叶乐峰 来源:光明日报 发布时间:2016/8/1 11:56:30
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“蛟龙”入海探秘境
载人深潜创海洋科考“中国深度”

    图①为2014年11月23日,“蛟龙号”载人深潜器运至江苏省江阴市苏南国际码头与母船“向阳红09”船会师。陈剑摄/光明图片

图②为2016年7月13日“蛟龙号”完成第37航次科考任务返回青岛。新华社记者 张旭东摄

7月13日,青岛国家深海基地码头,伴随着嘹亮的汽笛声,国家海洋局“向阳红09”科考船缓缓靠岸,此时,蜚声中外的“蛟龙号”载人潜水器正像一个大胖娃娃静静地躺在“向阳红09”船的怀中。

至此,2016年“蛟龙号”试验性应用航次(中国大洋第37航次)历时94天,航行近1.2万海里,累计下潜22次,安全圆满地完成了计划中的科学考察任务。

跨越:从“0”到“7000”

长期以来,由于深海探测技术的限制,海洋深渊一直是人类探索地球的“禁区”。

20世纪60年代起,国际上载人潜水器研制就进入了快速发展阶段,美俄等发达国家纷纷研制出一系列大深度载人潜水器。而我国直到20世纪90年代,才开始向着世界潜水器研制的前沿水平追赶。1990年,中国大洋矿产资源研究开发协会(简称中国大洋协会)成立,明确提出要研制中国大深度载人深潜器;21世纪初,科技部正式把7000米载人潜水器列为国家“863计划”重大专项,国家海洋局是专项组织部门,中国大洋协会办公室作为具体组织实施单位。

潜水器的深度要达到7000米,所面临的技术难度绝不仅仅是数字上的增加。由于国外技术封锁,可借鉴的资料非常匮乏。中船重工七〇二所是项目的技术牵头单位,研制团队从一开始就确定了“丰富继承、重点突破、集成创新、整体跨越”的设计思想。

在长达10年的研制过程中,科研人员攻克了无数难关,实现了非线性环境下空间运动水动力、无动力下潜上浮运动特性等16项关键技术零的突破。

2009年,跃跃欲试的“蛟龙”终于出海;2012年6月24日,“蛟龙号”下潜首破7000米,潜航员和在太空中的中国宇航员互相致以问候,这一幕相隔几百公里海天互动的画面被永远定格……以创新为驱动,“蛟龙号”最终创造了世界同类作业型潜水器最大下潜7062米的“中国深度”。

“通过创造世界同类作业型潜水器最大的潜深纪录,我国大深度载人潜水器结构的设计技术得到了验证,定位和悬停功能取得重大突破,水声通信系统不仅能传输语音、控制信号,还可以传输海洋地质地貌的扫描图形。”谈到“蛟龙号”的技术突破,七〇二所所长何春荣这样说。

进步:“蛟龙号”作业能力大幅提升

这些年,“蛟龙号”对深海的探索从未停歇。“这是‘蛟龙号’自2012年7000米级海试成功以后,首次重返海沟区密集开展超过6000米深度的下潜作业,在科学研究方面取得了丰硕成果。”中国大洋第37航次第二阶段首席科学家彭晓彤表示。

据介绍,依托“蛟龙号”大深度作业优势,在全球深渊的代表区域——雅浦海沟、马里亚纳海沟开展作业,成功获得了海斗深渊探测的第一手资料和样品,这对于科学界探究深渊生命、环境和地质过程意义重大。同时,也有助于我国跻身深渊科学前沿研究之列。

本航次科考首次在马里亚纳海沟南坡发现了活动的泥火山,拍摄了大量高清视频资料;证实了马里亚纳海沟北坡作业区海山为泥火山,获取了大量泥火山地质样品。“这些样品和视频资料为研究泥火山地质活动和俯冲板块的地质过程提供了依据。”彭晓彤说。

在中国大洋第37航次总指挥邬长斌看来,此航次“蛟龙号”作业能力得到大幅提升和拓展,创造了自“蛟龙号”下潜以来多项纪录,在大深度潜次中,“蛟龙号”总体技术状态稳定、各系统设备性能可靠。

“本航次‘蛟龙号’多次实现长距离、大落差航行,水下航行距离最长达到5000米、水下作业爬升高差最大1100米、单潜次最大地质样品取样重量达124公斤,创造了下潜以来单潜次航行距离、作业高差及地质样品取样重量的最大纪录。”邬长斌说。

未来:“蛟龙”家族将“龙丁兴旺”

“蛟龙号”载人潜水器从2002年立项伊始,到2009年开始1000米级海试,直至2012年7000米级海试,只用了10年时间。

刘峰,中国大洋协会的秘书长,作为“蛟龙号”的项目负责人,曾连续4年在一线参与“蛟龙号”海上试验。他感慨颇深:“‘蛟龙号’作为我国海洋技术发展的前沿与制高点,是我国从‘深海进入’‘深海探测’到‘深海开发’的一个里程碑。”他还告诉记者,未来,“蛟龙家族”将会谱系化,会出现“蛟龙二号”“蛟龙三号”等等,试验性应用也将转向业务化运行。

全球海洋深度大都在3000米至5000米之间,平均深度为3700米,相对于7000米级的“蛟龙号”载人潜水器,研制4500米载人潜水器无疑是一个更为经济实用的选择。“拥有完整自主知识产权的4500米载人潜水器将于今年完成组装,明年海试,将大大带动我国相关新材料、新工艺在深海装备产业方向的全面发展。”刘峰介绍。

根据此前科技部发布的重点研发计划指南,我国在今年将启动万米级潜水器的研制,向世界上最深的海域发起挑战,届时中国大洋科考的“中国深度”将再次被刷新。

(本报记者 叶乐峰)

 
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