|
栏目：向科学致敬来源：中国数字科技馆 S( q) L8 `; I3 C* `$ E* ?
从古至今，我们对大海的探索与发掘从未停歇。深蓝色的海洋深处到底是什么样的？这层神秘面纱等待着我们去揭开。 + a, ~2 w" ]" d; k. m
我国的海洋资源十分丰富，海岸线长达1.8万公里，居世界第四。深海海底不但蕴藏着丰富的石油、天然气、天然气水合物、金属结核、热液和硫化物等矿产资源，还存在着极端生命现象——深海生物基因资源，这些资源的宝贵价值可想而知。 7 b7 f W/ G+ Q( Q0 U, g4 Y5 U
但这些海洋资源，尤其是海底的多金属结核矿区大多在深海，普通的潜水器在下潜能力上无法达到要求，这时，我国第一艘深海载人潜水器——“蛟龙号”诞生了。 1 g- A3 y6 _- d; @/ _
关于我国深海载人潜水器“蛟龙号”诞生的故事，要从“马里亚纳海沟”开始讲起。
$ J7 Y, @8 _9 P; p 南极、北极、青藏高原被称为世界三大极点。几百年来，一代又一代探险勇士爬冰卧雪，挑战极限，在人类探索地球奥秘中不断取得新进展。
; u9 J) H/ W7 T( _& W$ e 然而，世界上还有一个“第四极”未被涉足——马里亚纳海沟。它的深度超过珠穆朗玛峰的海拔，是地球上最深之地。
6 o; F6 n7 L& `2 X( B0 t 以马里亚纳海沟为代表的深海大洋，蕴藏着人类社会可持续发展的丰富资源。20世纪90年代，中国提出了“上天、入地、下海”的战略规划。几年之后，上天、入地都有斩获，唯独下海苦寻无功。而此时，世界上一些国家已经具备了大深度载人深潜技术能力，中国载人深潜技术还仅仅停留在600米。 . {; y3 V6 |' x+ m+ |/ M# `- @
面对悬殊的差距，许多科学家心急如焚，纷纷呼吁马上研发深度载人潜水器。可惜，这一想法，一度停留在一张张构思草图中。
+ P. m& T1 c% e- J; `' f 直到2001年初，根据国家的规划安排，中国大洋矿产资源研究开发协会组织20余位国内海洋领域院士、专家齐聚北京再次交流探讨，最终取得共识：发展深海技术，已经时不我待。 ! b+ B+ { D4 |" w# @0 ?: J* @
起初，人们在研制多大深度载人潜水器的问题上意见不一。一种观点认为，海底矿产资源大多集中在4500米左右海底，研制4500米级就够了；另一种观点主张要有超前眼光，研制大深度载人潜水器。经过反复论证，最终在后一种意见上达成了一致。
$ ~" w4 M% Q. @$ m) C( o0 H1 ? 有了前期的筹划，再加上我国不断攀升的经济活力，中国对海洋资源的需求从朦胧逐步变为了现实。
+ e* P( n$ ~2 r4 {. j 讲到这里，我们也终于迎来深海研究领域新的曙光。 + I. ^; ^1 Y7 K! H
2002年，中国科技部将深海载人潜水器研制列为国家高技术研究发展的重大项目，启动“蛟龙号”载人深潜器的自行设计、自主集成研制工作。“中国大洋协会”成为载人潜水器的第一个业主，经过多次论证，最大下潜深度确定为7000米，超过了当时世界上所有可工作型载人潜水器的最大下潜深度，活动范围可以覆盖全世界99.8%的海底，100多个单位参加了“蛟龙号”的研制。从此，中国研制大深度载人潜水器步入了快车道。 + C2 i* \9 P, i4 X
作为一项涉及众多深海科技领域的系统工程，中国载人深潜项目包括蛟龙号载人潜水器本体、母船及水面支持系统、潜航员选拔与培训、应用体系等4大系统，涉及众多高技术领域，任务艰巨而繁重。项目立项之后，北京、无锡、沈阳等全国100多个科研机构纷纷行动起来，科学技术人员、工程技术人员、迅速汇成了庞大的载人深潜团队。 4 f8 Z3 o# {9 r5 M% W# U
在这个团队当中，中国工程院院士、蛟龙号总设计师徐芑南已经退休6年了。为了蛟龙号，他重新披挂上阵；第一副总设计师崔维成主动辞去了研究所所长职务，全身心投入研发试验。据设计人员回忆，当时他们没有见过国外的载人潜水器，至于潜水器究竟要配多少部件，更是无从知晓。就是在这样的起点上，自强不息的中国载人深潜团队，实现了一次次技术突破，研制出了“蛟龙号”，并且做到了技术一流，让中国深潜器迈进国际领先行列。
1 S: n2 K3 \/ x0 g# a7 G! Z 2008年3月，“蛟龙号”完成总装联调和水池联调试验，第一次具备了出海试验的技术条件。我们简单为大家描述一下“蛟龙号”的主体构造： ) N! l& X2 t) {) q) N
“蛟龙号”载有成员3人，有7个作用于不同方向的推进器，3个观察窗口，两只机械手，一个放东西的采样篮，浑身上下布满各种感应器。自身重量21吨。相比于数千吨的潜水艇只是个“小不点儿”。但最坚实的潜水艇，也只能下潜到1300米。而这个小不点儿，设计的最大下潜深度是7000米，并且要在复杂危险的海底工作。 ; R# D$ w4 N5 w1 T8 K/ K" R
“蛟龙号”已经做好充足准备，接下来就到了证明自己能力的时候了。
; {! @3 g- N" A% f" _" t) i 2009年，中国的“蛟龙号”第一次海试，当时已经74岁的总设计师徐芑南坚持登上“向阳红9号”母船，要为“海试”护航。最终中国的“蛟龙号”成功实现1000米首次海试。接着在2011年，中国的“蛟龙号”冲刺5000米深海，同样不负众望，采集到了“海底黑色黄金”——锰结核矿石。 % F' ]2 C; s9 q! ?+ q9 F
时隔一年，在2012年的6月份，“蛟龙号”在马里亚纳海沟创造了下潜7062米的中国载人深潜纪录。这是中国载人潜水器的新纪录，也是当时国际上同类作业型载人深潜器最大下潜深度纪录。 / [7 A+ c* e/ n, K% B+ n
“蛟龙号”不断刷新下潜深度，标志着我国已经具备开展深海资源研究和勘察的能力。在中国大洋协会办公室主任、专项总体组组长刘峰看来，如果海试是为了检验蛟龙号的下潜深度和各项性能。那么，试验性应用阶段则是为了培养专业化的业务支撑队伍，提高作业效能。事实证明，开展“蛟龙号”试验性应用，非常必要。
3 {1 H2 y: o% \: ~$ t 自海上试验以来，蛟龙号开展了150余次成功下潜，450余人次参与下潜，开辟了我国深渊科学研究的新领域。回望我国载人深潜之路，组长刘峰感慨万千，他说道：“经过海试和应用考验，‘蛟龙号’与国际同类作业型载人潜水器相比，在下潜深度、航控、作业、水声通信等综合性能方面都是最优秀的。” ) }- S5 ^4 N |$ j9 L
“蛟龙号”载人舱要具备7000米耐压，且具有2.1米内径和3个大直径观察窗，设计如此大深度、大直径、大开口的钛合金载人球壳是国际上从未遇到过的挑战。所以需要解决的问题涉及多个领域。 0 w H# }4 D8 ~0 t8 l3 r2 N% S! h
下潜深海，首先要解决远距离、高速率水声通信问题。不仅需要考虑深海距离对信号传输的影响，而且还需要克服来自母船的强烈、非平稳噪声对水声通信的干扰。“蛟龙号”的技术研发解决了噪声干扰、纠错解码、自适应均衡等技术难题，研制了国际首例可传输图像、数据、文字和语音等信息的潜水器水声通信系统，达到了国际领先水平。
( \6 _! F, T6 O$ b 2013年，“蛟龙号”团队被党中央国务院授予“载人深潜英雄集体”荣誉称号，激发了广大科技人员投身海洋事业的热情。到这里，有关“蛟龙号”的故事并没有结束，未来的道路，是更深级别的下潜研究，是更多样的海洋科学探测。随着我国科技飞速发展，“蛟龙号”载人潜水器的成功研制，实现了我国深海载人装备技术的跨越式发展，推动了我国“深海空间站”重大科技专项、11000米载人潜水器和无人潜水器等深海专项的立项。
e) h* S. ?* q4 H “蛟龙号”的出色表现，再一次表明，中国完全有能力达到世界海洋科技的制高点。所以，在感谢像中国工程院院士、蛟龙号总设计师徐芑南这样老一辈科技工作者辛勤付出的同时，也期望年轻一辈科研人员，继续追寻自己的“海洋梦”，为深海科学探测工作贡献一份力量。
* m# k: x7 `' {# M' f
6 U7 s, e5 i" f7 C: N
- [! b1 {6 w7 Z. ~. w+ D0 ?. c2 |$ `* b& f5 R' s, r7 X& G
" k. |) h+ Z. V
| 
