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深海勇士:跨越万米,探索深海

时间:2023-08-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:2017年8月,“深海勇士”号开始海试,总设计师胡震在海试中圆了自己的深潜梦。他搭乘“深海勇士”号三探南海,在水下4500米处看到不少土堆。2019年3月10日,“探索一号”科考船搭载“深海勇士”号载人潜水器圆满完成了我国首次覆盖西南印度洋和中印度洋的深潜科考航次,返回海南三亚。被吊起的“深海勇士”号11000米级载人潜水器将填补“蛟龙”号覆盖不到的那0.2%的海域,因此又被称作“全海深载人潜水器”。

深海勇士:跨越万米,探索深海

2009年,在“蛟龙”号刚完成研制还没进行海上试验之际,4500米级载人潜水器“深海勇士”号关键技术攻关宣告启动。鉴于“蛟龙”号项目推动了二十几个专项技术的发展,“深海勇士”号项目组在立项时提出了国产化率达到90%的目标。

从外形上看,“深海勇士”号就像“蛟龙”号的孪生兄弟,红白配色,外观像名为“鹅头红”的金鱼,长9.3米、宽3米、高4米、重20吨(“蛟龙”号长 8.2米、宽 3.0米、高 3.4米、重22吨),最长水下作业时间达10小时,最大下潜深度可达4500米,可载3人。

“深海勇士”号

“深海勇士”号载人球舱设计为内径2.1米的钛合金球,分为两个厚达91毫米的半球,达到了当时的国内材料工艺极限,对焊接工艺也提出了相当高的要求。科研团队借鉴航天技术,经过几千次试验,成功研制出半球冲压、电子束焊接的载人舱,实现了从样机变产品的跨越。4500米级载人潜水器总体集成课题验收报告显示:依据经费额度计算,“深海勇士”号载人潜水器国产化率达到95%,超出预期的90%。我国已具备载人舱、浮力材料、锂电池、推进器、海水泵机械手液压系统、声学通信、水下定位、控制软件等十大关键部件的自主研制能力。

对于潜水器的功能能否达到预期,在陆地上的研发、组装只是“上半场”,“下半场”全在海上。2017年8月,“深海勇士”号开始海试,总设计师胡震在海试中圆了自己的深潜梦。他搭乘“深海勇士”号三探南海,在水下4500米处看到不少土堆。这些土堆形状规则,四周有槽。胡震回来后向海洋专家咨询,他们猜测是海底生物筑的。这真令人啧啧称奇。

胡震与“深海勇士”号

自然资源部第二海洋研究所助理研究员蔡巍曾经搭乘“深海勇士”号下潜。2019年3月10日,“探索一号”科考船搭载“深海勇士”号载人潜水器圆满完成了我国首次覆盖西南印度洋和中印度洋的深潜科考航次,返回海南三亚

蔡巍记录了“深海勇士”号入水时的场景,将其形容为如同乘一叶轻舟在海面上来回荡漾,让人感觉头重脚轻。随着“深海勇士”号开始下潜,他感到一种“稳稳的幸福”。虽然下潜时载人舱内关灯,但他仍能看到控制面板上仪表的亮光。透过舷窗望去,海中不时有荧光闪烁。这些亮点被称为“生物体发光”,是海洋中的浮游生物为寻找食物或确认彼此位置而发出的光亮。水面以下200米的海洋非常黑暗,这些仿若流星的浮游生物伴随着他前往深海世界的旅程,在一片黑暗和静寂的深海中点亮了生命的“灯火”。

蔡巍写道:“从海面下潜到2700多米时,载人舱承受住水压变化的考验,舱内供氧和循环系统有效维持了气压和氧气浓度,并保持舱内近20℃的温度。舱内体感舒适,只有舷窗边聚集的冷凝水珠显示着温度在持续下降。在距离海底约200米时,‘深海勇士’号开启了照明系统。灯光映射下,我们可以清楚地看到窗外混杂着微小颗粒物的深蓝色海水。潜水器即将坐底,前方出现了一些体积庞大的烟囱体,密密麻麻如同石林,富含矿物质的流体正源源不断地从烟囱体喷涌而出。”(www.xing528.com)

望着这壮观的深海地貌,蔡巍更真切地感受到大自然的魅力。“深海勇士”号依靠钢制采样篮搭靠在烟囱体边,如同宇航员太空零重力行走。蔡巍感悟到:人类需要呼吸空气,热液微生物则“呼吸”海水;人类消耗氧气,热液微生物“淋滤”矿物。它们可能已在海底“生活”了千万年,并见证了生命诞生。

蔡巍发现,单个热液区的范围一般只有方圆约百米,许多烟囱体间距不过几米。在“深海勇士”号在海底滑行的过程中,3个并肩而立的烟囱体引起了他的注意:它们一个满身灰黄,傲然矗立;一个蓝白相间,底部似裙摆展开;还有一个及腰高的小烟囱体。3个烟囱体如同三口之家,相互依偎。一条小鱼慢悠悠地游过,衬托出深海的静谧与奇幻。

在海底漫游近5个小时后,“深海勇士”号抛掉压载铁,开始以每分钟40米的速度上浮。蔡巍恋恋不舍地透过舷窗向烟囱体“告别”。抵达海面后,母船船尾的A架从海面吊起潜水器,将其安放在甲板滑轨上。蔡巍走出载人舱,被守候在母船上的同伴将3桶水从头浇灌而下——这种“洗礼”仪式是对首次下潜者的祝福

首次下潜后的“洗礼”仪式

人类对海洋的探索经历了从海上探险到立体考察的发展过程。曾经,科学家们认为在水深几百米以下的海底不可能有生命存在。直到19世纪70年代,英国“挑战者号”在环球海洋勘探时,将拖网抛至几千米深的海底,深海世界生命繁盛的事实才被世人所知。近年来,随着深海技术和装备的发展,载人潜水器可以将人们带到海底,近距离领略深海立体化、全方位的景观。

如果说“蛟龙”号的成功研制标志着中国进入世界载人深潜俱乐部,“深海勇士”号则代表中国潜水器可与世界先进潜水器并跑。2016年,我国11000米级载人潜水器宣布立项研发,这是一次里程碑式的超越,其技术将达到世界领先水平。

被吊起的“深海勇士”号

11000米级载人潜水器将填补“蛟龙”号覆盖不到的那0.2%的海域,因此又被称作“全海深载人潜水器”。这0.2%的海域中有全球14条超过7000米深的海沟。有了大国重器的支撑,这些海域将成为我国科学家研究深渊科学、揭示地球演化的舞台。

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