圖①為2014年11月23日,“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器運至江蘇省江陰市蘇南國際碼頭與母船“向陽紅09”船會師。陳劍攝/光明圖片
圖②為2016年7月13日“蛟龍?zhí)枴蓖瓿傻?7航次科考任務(wù)返回青島。新華社記者 張旭東攝
7月13日,青島國家深?;卮a頭,伴隨著嘹亮的汽笛聲,國家海洋局“向陽紅09”科考船緩緩靠岸,此時,蜚聲中外的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器正像一個大胖娃娃靜靜地躺在“向陽紅09”船的懷中。
至此,2016年“蛟龍?zhí)枴痹囼炐詰?yīng)用航次(中國大洋第37航次)歷時94天,航行近1.2萬海里,累計下潛22次,安全圓滿地完成了計劃中的科學考察任務(wù)。
跨越:從“0”到“7000”
長期以來,由于深海探測技術(shù)的限制,海洋深淵一直是人類探索地球的“禁區(qū)”。
20世紀60年代起,國際上載人潛水器研制就進入了快速發(fā)展階段,美俄等發(fā)達國家紛紛研制出一系列大深度載人潛水器。而我國直到20世紀90年代,才開始向著世界潛水器研制的前沿水平追趕。1990年,中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會(簡稱中國大洋協(xié)會)成立,明確提出要研制中國大深度載人深潛器;21世紀初,科技部正式把7000米載人潛水器列為國家“863計劃”重大專項,國家海洋局是專項組織部門,中國大洋協(xié)會辦公室作為具體組織實施單位。
潛水器的深度要達到7000米,所面臨的技術(shù)難度絕不僅僅是數(shù)字上的增加。由于國外技術(shù)封鎖,可借鑒的資料非常匱乏。中船重工七〇二所是項目的技術(shù)牽頭單位,研制團隊從一開始就確定了“豐富繼承、重點突破、集成創(chuàng)新、整體跨越”的設(shè)計思想。
在長達10年的研制過程中,科研人員攻克了無數(shù)難關(guān),實現(xiàn)了非線性環(huán)境下空間運動水動力、無動力下潛上浮運動特性等16項關(guān)鍵技術(shù)零的突破。
2009年,躍躍欲試的“蛟龍”終于出海;2012年6月24日,“蛟龍?zhí)枴毕聺撌灼?000米,潛航員和在太空中的中國宇航員互相致以問候,這一幕相隔幾百公里海天互動的畫面被永遠定格……以創(chuàng)新為驅(qū)動,“蛟龍?zhí)枴弊罱K創(chuàng)造了世界同類作業(yè)型潛水器最大下潛7062米的“中國深度”。
“通過創(chuàng)造世界同類作業(yè)型潛水器最大的潛深紀錄,我國大深度載人潛水器結(jié)構(gòu)的設(shè)計技術(shù)得到了驗證,定位和懸停功能取得重大突破,水聲通信系統(tǒng)不僅能傳輸語音、控制信號,還可以傳輸海洋地質(zhì)地貌的掃描圖形?!闭劦健膀札?zhí)枴钡募夹g(shù)突破,七〇二所所長何春榮這樣說。
進步:“蛟龍?zhí)枴弊鳂I(yè)能力大幅提升
這些年,“蛟龍?zhí)枴睂ι詈5奶剿鲝奈赐P?。“這是‘蛟龍?zhí)枴?012年7000米級海試成功以后,首次重返海溝區(qū)密集開展超過6000米深度的下潛作業(yè),在科學研究方面取得了豐碩成果?!敝袊笱蟮?7航次第二階段首席科學家彭曉彤表示。
據(jù)介紹,依托“蛟龍?zhí)枴贝笊疃茸鳂I(yè)優(yōu)勢,在全球深淵的代表區(qū)域——雅浦海溝、馬里亞納海溝開展作業(yè),成功獲得了海斗深淵探測的第一手資料和樣品,這對于科學界探究深淵生命、環(huán)境和地質(zhì)過程意義重大。同時,也有助于我國躋身深淵科學前沿研究之列。
本航次科考首次在馬里亞納海溝南坡發(fā)現(xiàn)了活動的泥火山,拍攝了大量高清視頻資料;證實了馬里亞納海溝北坡作業(yè)區(qū)海山為泥火山,獲取了大量泥火山地質(zhì)樣品。“這些樣品和視頻資料為研究泥火山地質(zhì)活動和俯沖板塊的地質(zhì)過程提供了依據(jù)?!迸頃酝f。
在中國大洋第37航次總指揮鄔長斌看來,此航次“蛟龍?zhí)枴弊鳂I(yè)能力得到大幅提升和拓展,創(chuàng)造了自“蛟龍?zhí)枴毕聺撘詠矶囗椉o錄,在大深度潛次中,“蛟龍?zhí)枴笨傮w技術(shù)狀態(tài)穩(wěn)定、各系統(tǒng)設(shè)備性能可靠。
“本航次‘蛟龍?zhí)枴啻螌崿F(xiàn)長距離、大落差航行,水下航行距離最長達到5000米、水下作業(yè)爬升高差最大1100米、單潛次最大地質(zhì)樣品取樣重量達124公斤,創(chuàng)造了下潛以來單潛次航行距離、作業(yè)高差及地質(zhì)樣品取樣重量的最大紀錄?!编w長斌說。
未來:“蛟龍”家族將“龍丁興旺”
“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器從2002年立項伊始,到2009年開始1000米級海試,直至2012年7000米級海試,只用了10年時間。
劉峰,中國大洋協(xié)會的秘書長,作為“蛟龍?zhí)枴钡捻椖控撠熑?,曾連續(xù)4年在一線參與“蛟龍?zhí)枴焙I显囼?。他感慨頗深:“‘蛟龍?zhí)枴鳛槲覈Q蠹夹g(shù)發(fā)展的前沿與制高點,是我國從‘深海進入’‘深海探測’到‘深海開發(fā)’的一個里程碑?!彼€告訴記者,未來,“蛟龍家族”將會譜系化,會出現(xiàn)“蛟龍二號”“蛟龍三號”等等,試驗性應(yīng)用也將轉(zhuǎn)向業(yè)務(wù)化運行。
全球海洋深度大都在3000米至5000米之間,平均深度為3700米,相對于7000米級的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器,研制4500米載人潛水器無疑是一個更為經(jīng)濟實用的選擇?!皳碛型暾灾髦R產(chǎn)權(quán)的4500米載人潛水器將于今年完成組裝,明年海試,將大大帶動我國相關(guān)新材料、新工藝在深海裝備產(chǎn)業(yè)方向的全面發(fā)展?!眲⒎褰榻B。
根據(jù)此前科技部發(fā)布的重點研發(fā)計劃指南,我國在今年將啟動萬米級潛水器的研制,向世界上最深的海域發(fā)起挑戰(zhàn),屆時中國大洋科考的“中國深度”將再次被刷新。
(本報記者 葉樂峰)