入海10767米 我国深潜科考进万米时代
我国自主研制的“海斗”号无人潜水器成功下潜10767米。新华社发我国无人潜水器的下潜纪录破了,10767米!
中国科学院23日宣布,我国“探索一号”科考船于2016年6月22日至8月12日在马里亚纳海沟挑战者深渊开展了我国首次综合性万米深渊科考,自主研制的“海斗”号无人潜水器成功下潜10767米,使我国成为继日、美两国之后第三个拥有研制万米级无人潜水器能力的国家。
5次下潜破万米
取到狮子鱼等生物
“这次深渊科考的成功缩短了我国与美、日、英等世界海斗深渊科考先驱国家在万米科考能力上的差距,标志了我国的深潜科考开始进入万米时代。”23日,中科院深海科学与工程研究所航次领队刘心成表示,本航次取得的成果表明万米深海已不再是我国海洋科技界的禁区,这是继蛟龙号七千米海试成功后又一个海洋科技的里程碑。
“探索一号”是我国4500米载人潜水器母船及具备通用深水科考、海洋工程应用能力的科考船舶。此次深渊科考历时52天,完成作业任务84项。
除了“海斗”号无人潜水器两次下潜超过万米,我国自主研制的“海角”号和“天涯”号深渊着陆器、“原位实验”号深渊升降器还进行了17次大深度下潜,其中“天涯”号和“原位实验”号三次突破万米深度,最大深度达10935米,在海底停留作业皆超过12小时。
此次科考取得了系列重要突破。如“原位实验”号搭载实验装置在万米深度成功进行了深渊底部氮循环的原位培养实验、“天涯”号单次获取大于100升海底水样,这在国际同等或类似装备上都无先例。
我国国产海底地震仪工作深度首次突破7000米,首次在挑战者深渊西部开展主动源人工地震勘探,成功获得一条完整地震剖面；我国自主研制的水下滑翔机下潜深度达到5751米,接近目前国际上水下滑翔机最大下潜深度(6000米),创下了我国水下滑翔机的最大下潜深度纪录。
科学家们通过深渊着陆器和升降器共进行了13个潜次的大生物诱捕实验,在五千米至一万米级深度获取两千余个大生物样品,其中包括钩虾、深渊专属的狮子鱼以及未知物种。科学家们还成功获得了深度序列完整的海底沉积物样本以及马里亚纳海沟水样。
卡梅隆仍是
万米深潜“第一人”
在深海科考领域,6000米是一个坎,10000米更是一个大坎。马里亚纳海沟和“世界屋脊”喜马拉雅是人类最想征服的“两极”。
迄今为止,能够下潜到马里亚纳海沟万米深的载人潜水器有4艘,他们分别是美国海军的“曲斯特”号、法国海军的“阿基米德”号、电影导演卡梅隆出资建造的“深海挑战者”号、英国维珍航空公司老板理查德·布兰森出资建造的“深海飞行式挑战者”号。
深渊科考对深潜器有相当苛刻的要求,上述4艘载人潜水器有的没有航行能力,有的只能容纳单人,均不符合科考要求。
2012年3月26日,卡梅隆驾驶单人深潜器“深海挑战者”号下潜到马里亚纳海沟底部,下潜深度达10898米。受到海底11073吨/平方米的高压,整个深潜器被缩短了7厘米多,卡梅隆亲眼看到窗户向内凹陷。
卡梅隆原计划在海底呆六个小时,但深潜器的声呐探测系统首先出故障,无法释放引诱海底生物前来的无人“着陆器”,然后整个右侧推进器失效,潜水器只能原地转圈,让卡梅隆放弃了用机械臂抓取动物和岩石样本的计划,最后,液压油泄漏,整个潜水器都被油污覆盖。三个小时后卡梅隆决定上浮。
即便如此,卡梅隆也创造了单人潜入世界最深海底的纪录——56年前,瑞士工程师雅克·皮卡尔和美国海军上校唐·沃尔什曾花5个小时抵达马里亚纳海沟底部,但只在海底呆了20分钟。
当然了,卡梅隆此次深潜本身并非为了科考。
我国计划2020年完成
载人11000米下潜
下潜深度达到11000米是一种什么体验?那里的海水寒冷刺骨,黑暗无边无际,还要承受1000个大气压的压力——这样的压力足以摧毁大部分科考设备。2014年,美国“涅柔斯”号潜艇在水下万米处就发生了“内爆”。
为了克服技术难题,由“蛟龙”号载人潜水器副总设计师崔维成牵头的科研团队特地前往芬兰,寻找到“马氏体镍钢”。这种超高强度材料的屈服强度达1700兆帕,能承受1.1万米水深的巨大压力。
“要对深渊进行科学调查,离不开深海高技术装备支撑。最佳配备是由粗到细的作业装备组合。例如,无人潜水器可以做大面积搜索,载人潜水器做精细调查。如果需要长时间工作,则可以用着陆器。如此多的设备要充分发挥使用效能,就需要一条专用母船。”崔维成介绍,上海海洋大学与上海彩虹鱼海洋科技有限公司正在组建深渊科学技术流动实验室,其包括3个万米级着陆器、1台万米级复合型无人潜水器、1台万米级载人潜水器和1条5000吨级的科考母船。
在过去三年,实验室组建取得了显著成果。全海深无人潜水器和首台着陆器2015年10月完成了4000米级海试。“张謇”号专用科考母船2016年3月建成下水,目前正前往南太平洋岛国巴布亚新几内亚附近的新不列颠海沟。
此外,万米载人潜水器研制所需要的硬件条件已经完备,包括2000平方米专用总装车间、4只压力筒和专用调试水池等。2018年12月,万米载人潜水器将完成总装联调和水池试验。“我们计划2019年开展万米载人潜水器海上试验,2020年在马里亚纳海沟完成11000米深度极限挑战。”崔维成说。
究竟11000米深渊挑战成功意义何在?崔维成说,除了能真正打破世界纪录,更是海洋强国的有力标识符。
据新华社、国家地理等
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