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“蛟龙”探海 神通广大:探寻蔚蓝深渊的无穷奥秘
发表时间:2017-07-07 09:49来源:经济日报 字体:[][][] [打印] [关闭]

日前,“蛟龙”号搭载母舰——“向阳红09”船返回国内,圆满完成了为期5年的实验性应用。记者 沈慧摄

“蛟龙”号上的科学家和潜航员们。记者 沈慧摄

图为打捞上来的多金属结核。记者 沈慧摄

    鲜花、欢呼、拥抱,搭载着“蛟龙”号载人潜水器及96名科考队员的“向阳红09”船日前缓缓停靠在位于山东青岛的国家深海基地码头。至此,为期5年的“蛟龙”号试验性应用圆满收官——

    “‘蛟龙’号交出了满意的答卷。”对于“蛟龙”号的出色表现,中国大洋矿产资源研究开发协会秘书长兼办公室主任刘峰如是点评。

    抢占深渊科学研究前沿

    自2013年开展试验性应用航次以来,“蛟龙”号成功下潜152次,实现了100%安全下潜,作业能力覆盖7000米以浅全球海洋面积99.8%的海域,充分发挥出全球领先的深度技术优势,为我国抢占国际深渊科学研究前沿提供了强有力的技术支撑。

    “黑漆漆的,随‘蛟龙’号潜海行进,感觉就像在冒着浓烟的‘石林’里穿行。”回忆第一次乘坐“蛟龙”号下潜,29岁的潜航员张奕眉飞色舞。

    2017年6月13日5时58分,“蛟龙”号载人潜水器离开“向阳红09”科学考察船,向着太平洋雅浦海沟深渊慢慢潜去。这是中国大洋38航次第三航段的最后一潜,也是自2013年开展试验性应用航次以来,整个试验性应用的“收官之潜”。作为见证者,“小龙女”张奕难掩喜悦,“‘蛟龙’号本航次的表现,验证了潜水器稳定的下潜技术状态和可靠的系统设备性能,这为其今后业务化运行奠定了基础”。

    2012年7月,“蛟龙”号载人潜水器在西太平洋马里亚纳海沟7000米级海试成功,实现了国人“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的夙愿。不过,当时潜水器常态化业务运行并不具备条件。2013年1月,中国大洋协会吸收国际同类载人潜水器均经历从研制、海试、试验性应用到业务化运行的经验,提出了“蛟龙”号载人潜水器在步入业务化运行前,开展试验性应用的工作方案。

    “如果说,第一阶段是为了检验它能否下潜到设计深度,验证其各项技术指标是否达到设计要求。那么,试验性应用阶段主要是为了培养专业化的业务支撑队伍,建立全国开放共享机制,提高它的作业效能。”刘峰解释。

    现实没有让刘峰失望。试验性应用阶段,“蛟龙”号下潜足迹遍布我国南海、东太平洋多金属结核勘探区、西太平洋海山结壳勘探区、西南印度洋脊多金属硫化物勘探区、西北印度洋脊多金属硫化物调查区、西太平洋雅浦海沟区、西太平洋马里亚纳海沟区7大海区;在海山、冷泉、热液、洋中脊、海沟、海盆等典型海底地形区域,成功开展了152次下潜,实现了100%安全下潜,作业能力覆盖7000米以浅全球海洋面积99.8%的海域。其中,17个潜次作业水深超过6000米(其中11次超过6500米),连续大深度安全下潜,充分发挥了“蛟龙”号全球领先的深度技术优势,为我国抢占国际深渊科学研究前沿提供了强有力的技术支撑。

    高精度定点作业,是“蛟龙”号的又一个秘密武器。在马里亚纳海沟作业区,“蛟龙”号将一年前留在6300米海底的气密性保压序列采水器搜寻并回收,使“大海捞针”的故事变为现实。“这是在国际上首次实现时隔一年在6000米以上深海底对科学仪器的定点搜寻与回收,充分证明了‘蛟龙’号高精度定位及其定点作业能力。”刘峰说。

    揭秘洋底未知世界

    广袤深海宝物多。借力“蛟龙”号,我国取得了一系列科学研究成果,不仅在深海探矿领域收获颇丰,在深海动物多样性探明上也创出佳绩,改变了人类对生物原有的认识,将来有望造福人类。

    像陆地一样,海底的地势并不平坦,有高山和深谷、缓坡和平原,以及沟壑和丘脊。地形既然如此复杂,“蛟龙”号缘何要频频下深海、探高山?

    动力源自深海魅力的召唤。这片广袤空间到底蕴藏着多少资源?以静躺在深海3500米至6000米的球块状矿物多金属结核为例,根据国家海洋局副局长孙书贤提供的数据,这种富含锰、铁、镍、钴、铜等数十种金属元素的矿物,储量约为3万亿吨,其中,锰的产量可供全世界使用1.8万年,镍可使用2.5万年。

    宝物虽多,却非谁想开采就能开采。《联合国海洋法公约》规定,这些资源属于全人类共同继承财产。“向国际海底管理局提出申请并签署勘探合同后,就可以对矿区进行精细勘探。只有圈出最优质的矿区,才有可能进一步签订开采合同。”刘峰介绍,能否圈出最优矿区,取决于矿区调查的精细程度,借助“蛟龙号”,科学家可以亲临海底,直接观测、测绘、取样,对海底矿区展开更精细的研究。

    此前,受装备条件限制,我国在海底热液方面的研究一度十分落后,即便2007年发现了龙旂热液区,由于没有潜水器,一直无法获得该区热液样品。

    如今,借力“蛟龙”号,我国快速进入了世界“深潜俱乐部”,取得了一系列科学研究成果:在我国南海区,初步圈定了1000米级多金属结核试验区的目标靶区,在试采区及参照区开展了多学科调查,为后续开展采矿环境影响评价打下了坚实的基础;在东太平洋我国多金属结核勘探区,调查发现在水深较深且比较平坦的海盆结核覆盖率稍低,在海丘斜坡上结核覆盖率有增高的趋势,最高达60%,基本查明我国多金属结核合同区的结核分布特征;在西南印度洋我国多金属硫化物勘探区,基本确定了典型热液区的活动状况及发育范围,获取了热液流体样品,基本查明龙旂热液区热液活动及热液产物分布特征……

    其实不仅仅是探矿。“中国大洋38航次所获海底巨型底栖生物的样品数量,超过了过去我国20年所获样品的总和,且质量更佳。”参与下潜的科学家、国家海洋局海洋二所研究员王春生说。

    过去人们有种误区,“作为地球最后的秘境,大洋深处是一片生命的荒漠”。但现实颠覆了人们的认知,在伸手不见五指的几千米深海下,缺氧、黑暗、寒冷,科学家们却意外发现并捕获了大量生物。“对深海的进一步探索,改变了人类对生物原有的认识。对这些生物的研究,或许能够更好揭示人类和生命的起源。而在极端环境下生存的这些深海生物因为拥有特殊的深海基因,将来有望被开发利用造福人类。”孙书贤表示。

    开启业务化运行新阶段

    在试验性应用的5年中,“蛟龙号”像一列实习深海列车,搭载着科学家们进入深海探索,推动了我国走向世界深海舞台的中央。经过升级改造,“蛟龙”号将于2019年正式迈入业务化运行阶段,更加有力地支撑国际海底资源调查和深海科学前沿研究。

    “‘蛟龙’号的研制与应用,使我国在深海载人潜水器技术及应用方面,实现了从跟跑、并跑到个别领域领跑的重大跨越,推动了我国走向世界深海舞台的中央。未来,还将继续在深海强国、深海安全等国家战略中发挥不可替代的重要作用。”孙书贤称。

    不过,这一切都只是个开始。“人类对深海的认知极其匮乏,对深海的精细调查不超过其面积的5%。”孙书贤认为,进一步认识、开发深海,人类还有很长的路要走,更好地服务于海洋强国战略,积极全面参与全球治理,“蛟龙”号仍需负重前行。

    幸运的是,在试验性应用的5年中,“蛟龙”号像一列实习深海列车,搭载着科学家们不断进入深海探索。在这一过程中,一批勇敢的驾驶者——潜航员队伍成长了起来。刘峰认为,通过152个潜次的历练,我国建立了一支职业化的潜航员和技术保障人员队伍,探索了载人深潜业务化运行的机制,为“蛟龙号”业务化运行奠定了基本条件,对我国深潜事业而言具有重要意义。

    未来,“蛟龙”号何去何从?刘峰介绍,从2009年海试至今“蛟龙”号已服役8年,按照潜水器维修维护要求应当进行大修;与此同时,在5年多的试验性应用航次中,工程技术人员和科学家也提出了更多改进的要求。下一步,“蛟龙”号将借此机会升级改造,于2019年正式迈入业务化运行阶段。

    “届时在新母船的支撑下,‘蛟龙’号的效率将更高,将更加有力地支撑国际海底资源调查和深海科学前沿研究。”刘峰说。

    除去以“三龙”(“蛟龙”“潜龙”和“海龙”)为代表的深海高新技术装备外,刘峰透露,未来中国还要发展用于深海钻探的“深龙”,应用于深海资源开发的“鲲龙”,以及进行深海大数据收集分析的“云龙”,并建造支持深海作业的“龙宫”,打造深海调查船队。2030年,中国的“七龙体系”将推动中国迈入世界深海强国行列。 (记者 沈慧)

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责任编辑: 张爽