作者:彭训文 来源:人民日报海外版 发布时间:2016/7/24 11:31:30
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携万米级深潜器 张謇号首秀挑战深海八千米

 

 
 

 
 

 
7月17日一大早,浩瀚而美丽的南海呈现出一望无垠的蔚蓝色,天上白云低垂。碧海蓝天下,一艘白色大船上,五星红旗迎风飘扬。一个六边体金属结构状的设备被人们吊起、投放到水中。随后,现场响起欢呼声和掌声。这个设备叫“彩虹鱼”万米级深潜器着陆器。它的投放,是这艘船在海洋深渊探测方面迈出的一大步。
 
这艘白色大船就是用中国教育家、实业家张謇命名的“万米级载人深潜器科考母船”,其首航标志着中国在挑战地球海洋极限深度的道路上迈出了坚实一步。
 
按照计划,“张謇”号将沿着“海上丝绸之路”南线行驶,最终抵达南太平洋岛国巴布亚新几内亚及其附近海域考察。那么,“张謇”号“牛”在哪里?它首次出海要干些什么?有了它,将来我们又能做些什么?让我们跟着“张謇”号去看看。
 
怀抱万米级深潜器“彩虹鱼”
 
深渊科学一直是世界主要国家发力的重要领域,并形成了美、英、日、中竞争的格局。在“张謇”号建成前,中国深渊探测只有“蛟龙”号2012年达到的7000米。“张謇”号的建成并首次出海,将使中国在深渊探测方面大踏步前进。
 
之所以这么说,主要源于“张謇”号搭载的一大宝贝——“彩虹鱼”万米级潜水器。这是一个系列产品,包括3台万米级着陆器、1台万米级无人潜水器、1台万米级载人潜水器。“张謇”号此次出海,重要任务之一就是测试“彩虹鱼”的重要部件。
 
如果从外形上看,“蛟龙”号长得像鲨鱼,“彩虹鱼”号则像一个瘦长的鱼雷。因此,和“蛟龙”号在海里垂直下潜不同,“彩虹鱼”号采取45度角倾斜下潜。此外,由于需要深潜,制成“彩虹鱼”号的材质提升了抗压能力。在电力系统上,“彩虹鱼”号用的是寿命更长、动力更大的锂电子电池。
 
为了让“彩虹鱼”尽快问世,科学家们将若干关键技术分解到“全海深着陆器”“全海深无人潜水器”等项目上。
 
为此,科学家们计划研制3台万米级着陆器。34岁的潘彬彬担任总设计师,他介绍说:“3台着陆器各有分工,一号着陆器主要用于海下拍摄,二号主要用于沉积物取样,三号主要用于诱捕宏生物。”
 
文章开头所说的那个六边形物体,正是刚刚研制成功的一号着陆器。它的最上端安装了12个橘黄色浮球和水面定位通信系统,中间搭载了摄影机、摄像机、闪光灯、采水、温盐深传感器等设备,最下端是释放机构,还携带了两个宏生物(与海洋微生物相对应、眼睛能够看得见的海洋生物)诱捕器。
 
潘彬彬介绍,这个着陆器有两个最关键设备——水下控制系统和能源供给系统。它们藏在最中间的两个浮球里。这些玻璃材质的浮球,能抵抗1.1万米的深海压力,通过万米级密封技术研制成“电控舱”和“电池舱”。“电控舱”能实时与着陆器上各种设备保持联系,就像人体的“大脑”一样,控制着各类设备在海底自主进行科考作业。“电池舱”里的大容量锂电池是着陆器的“心脏”,可以提供着陆器在海底作业的能量,每次作业完上岸后还能充电。
 
7月18日,当着陆器在南海海底“潜伏”了10个多小时后,科学家们成功对其进行了回收。按照计划,这个着陆器将跟随“张謇”号首航到南太平洋,在8000多米深的新不列颠海沟现场采集微生物、沉积物等样品。
 
适应任何海深作业需要
 
“张謇”号自身条件也是顶尖的。其设计目标是全海深作业,能适应任何海洋深度科考需要。为此,它搭载了多种先进设备。比如,GPS和北斗卫星定位系统。多波束回声仪、浅地层剖面仪、多普勒流速剖面仪等水声探测系统,能让它全面探测海底地形、海洋流速,以帮助深潜器安全下潜和工作。重力取样仪、振动采样管、电视抓斗、深海钻机等地质取样系统,这些都是深海采样时的必需品。
 
“张謇”号还配备了大小两台发动机,既能全速在大洋中行进,又能慢慢“踱步”。而安装在船侧的动力推进器,还可使它原地转身。
 
另一个表现是地方大。它长97米、宽17.8米,设计排水量约4800吨,让科考所需要的空间更宽敞了。
 
地方大了,像“彩虹鱼”这样的宝贝自然住的是大房间。安放它的机库,面积90平方米,高6米,除了停放,还可以在其中完成维护、检修。为了避免“彩虹鱼”在上下船时损坏,“张謇”号专门为其配备了通往机库的专用轨道、船尾布放回收潜水器的A形架,乃至甲板座架、声学绞车等都一应俱全。即便在海试时遇上五级海况,深潜器也能安全回收。
 
作为海上科研平台,“张謇”号上的实验室面积约有260平方米,干性实验室、湿性实验室、重磁实验室、资料处理室、综合物理实验室、备用实验室等一应俱全。
 
大空间也让科研人员住得舒适些。“张謇”号可供60人自持生活60天,且所有房间都按三星半到四星标准装修,每个房间配有独立卫生单元,只设单人间和双人间。
 
另外,“张謇”号的甲板作业区面积达550平方米,而每平方米甲板承重高达5吨(一般科考船为2吨),这意味着“张謇”号的甲板足够摆布多台像“彩虹鱼”这样的机器。甲板上还能悬停直升机,万一海试发生意外,可以方便救援。
 
普通人也可圆探秘深渊梦
 
按计划,“张謇”号出南海后,经西北太平洋,穿越赤道,进入南太平洋。7月底抵达巴布亚新几内亚的拉包尔港。航海家郑和曾率领船队到达这里,它是中国“海上丝绸之路”南线上的“明珠”。如今,“张謇”号沿着前人的足迹到来,则是为了探索海洋深渊区的奥秘。在补给后,它奔赴巴布亚新几内亚的所罗门海,在8000多米深的新不列颠海沟海域开展深渊科学联合考察。
 
不过,在离开巴布亚新几内亚前,“张謇”号会迎来一批从中国坐飞机抵达该地的游客。这又是该船建造时的一大创新——将科考和探险旅游、海底考古、深海电影拍摄等功能结合起来,以解决其研发资金的短缺问题。
 
这个金点子的提出者就是“张謇”号的实际推动者崔维成。作为“蛟龙”号的研发者之一,他经历了“蛟龙”号从立项到投用近20年的漫长周期。2012年,美国导演卡梅隆在马里亚纳海沟创造了万米深潜纪录。这让他大受刺激。
 
“工欲善其事,必先利其器。”要想探测海洋极限深度,必须先拥有先进的科考船和深潜设备。但是,如果再走“蛟龙”号的老路,中国深渊探测也许还要再等10年。
 
崔维成决定运用市场力量打造一艘专门进行深渊探测的科考船。2014年4月,他说服同门师弟吴辛投资成立上海彩虹鱼海洋科技股份有限公司,随即与上海海洋大学签署战略合作协议。
 
该公司成立后4个月内,就筹齐了“张骞”号设计建造费用,并创下了1年建成的纪录。目前,崔维成负责科研,未来研发成功的深潜器归公司管理;吴辛负责市场开发,培育深海设备、海洋工程、探险旅游等相关产业,形成可持续的赢利模式。
 
“张謇”号首航到巴布亚新几内亚要接的这些游客,就是这个公司市场开发的最新成果。这些游客将乘坐“张謇”号上搭载的观光载人潜水器“水下飞行器”,潜入海下观看珊瑚礁、二战沉船等南太平洋海下风景。
 
当然,“张謇”号进行的这些“副业”,主要是为了深渊探测筹资。等到各分解项目研发完成后,“张謇”号将装载3台“全海深着陆器”和“全海深无人潜水器”赴马里亚纳海沟进行海试。如果进展顺利,全球首台作业型“全海深载人深渊器”将在2018年底完成建造,2019年到马里亚纳海沟进行载人海试。
 
据悉,全海深载人潜水器项目有望在“十三五”获得国家立项。而从首航以来的顺利进展看,实现2019年对极限深渊的挑战,我们完全有理由期待!
 
链接:
 
深渊和深渊科学
 
根据海水深度,国际海洋科学界将海深0-1000米称为“浅海”;将1000-3000米称为“半深海”;将3000-6000米称为“深海”;将6000-1.1万米称为“深渊”。据统计,地球上共有46个深渊带,最深处是1.1万米的马里亚纳海沟。深渊区内的海洋生物、海洋生态、海底地质等对地球生态、气候、生命起源、地震预报等研究具有重要作用。由于人类极难到达,深渊科学是海洋科学研究中最薄弱、最前沿的领域。
 
 
 

 

 
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2016/7/24 16:49:43 wzpwlsbio
那里的生物有新的规律,快些探测吧
目前已有1条评论
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