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“海马”号无人潜水器:我国深海探索的新篇章
“海马”号无人潜水器:我国深海探索的新篇章
2025-02-26 09:13:49
摘要:
深海曾经一度被认为是生命的禁区,但是在深海中又蕴藏着丰富的宝藏。为了探秘深海,人们研发了各种各样的“探海神器”。无人遥控的深海潜水器,因为不受时间限制、作业能力强、没有载人风险,一经发明立刻就成为潜水器领域里数量最多、类型最齐全、应用最广泛的一类潜水器,所以潜水器一度成为衡量一个国家探测深海能力的重要标志。但是我们国家在这方面晚了整整半个世纪,而且国外对我们进行技术封锁,关键技术受制于人,随着我国...

深海曾经一度被认为是生命的禁区,但是在深海中又蕴藏着丰富的宝藏。为了探秘深海,人们研发了各种各样的“探海神器”。无人遥控的深海潜水器,因为不受时间限制、作业能力强、没有载人风险,一经发明立刻就成为潜水器领域里数量最多、类型最齐全、应用最广泛的一类潜水器,所以潜水器一度成为衡量一个国家探测深海能力的重要标志。

但是我们国家在这方面晚了整整半个世纪,而且国外对我们进行技术封锁,关键技术受制于人,随着我国国家实力的增强和技术的发展,2006年我国把潜水器列入中长期科学技术发展规划,正是在这样的背景下,“海马”号项目在2008年正式启动。

“海马”号的研发

“海马”号这个项目有两个重要的指标:一个是下潜4500米。为什么是4500米呢?因为我们国家管辖的海域主要是4500米深,国家管辖(xiá)海(hǎi)域以(yǐ)外(wài)的(de)自(zì)然(rán)区(qū)域也(yě)大(dà)概(gài)是(shì)这(zhè)个(gè)深(shēn)度(dù),另(lìng)一(yī)个(gè)是(shì)国(guó)产(chǎn)化(huà)率(lǜ)达(dá)到(dào)90%。

要(yào)实(shí)现(xiàn)国(guó)产(chǎn)化(huà),有(yǒu)很(hěn)多(duō)技(jì)术(shù)难(nán)点(diǎn)需(xū)要(yào)攻(gōng)克(kè),最(zuì)难(nán)的(de)是抗水压的问题。研发团队创造性地借鉴了“深海鸡蛋”原理——通过微孔结构实现内外压平衡。从2008年开始到2014年,“海马”号用了六年时间进行技术攻关,中间经历了上千次的部件测试,100多次的水区试验还有17次的深海下潜,有3次下潜到南海的4500米深度,最后终于试验成功。

发现我国第一个巨型活动性冷泉

“海马”号第一次下潜作业就不负众望,在南海发现了我国第一个巨型活动性冷泉,为了纪念这一重大的(de)科(kē)学(xué)发(fā)现(xiàn),它(tā)被(bèi)命(mìng)名为(wèi)“海(hǎi)马(mǎ)冷(lěng)泉(quán)”。

什(shén)么(me)是(shì)冷(lěng)泉(quán)?深(shēn)海(hǎi)里(lǐ)面(miàn)有(yǒu)的(de)地(de)方(fāng)会(huì)有(yǒu)气(qì)体(tǐ)渗(shèn)漏(lòu),比(bǐ)如(rú)油(yóu)气(qì)外(wài)泄(xiè)漏(lòu),或(huò)者(zhě)其(qí)他(tā)生(shēng)物(wù)气(qì)会(huì)泄(xiè)漏(lòu),这(zhè)种(zhǒng)泄(xiè)漏(lòu)的(de)情(qíng)况(kuàng)有(yǒu)点(diǎn)像(xiàng)地(de)面(miàn)上(shàng)泉(quán)水(shuǐ)咕(gu)咕(gu)地(de)往(wǎng)外(wài)流(liú),所(suǒ)以(yǐ)叫(jiào)冷(lěng)泉(quán),它的温度大概只有两三度。

冷泉之(zhī)所(suǒ)以(yǐ)会(huì)引(yǐn)起(qǐ)大(dà)家(jiā)的(de)关注(zhù),是因为它是科学与资源非常绝佳的天然实验室。在深海里面有一种吃气体的细菌,它可以将这种气体转为营养物质,再供给生态系统的生物,这种以"甲烷氧化菌——贻贝"共生体系为基础,构建出的独特的化能合成生态系统,让冷泉区聚集了大量的生物。最神奇的是在海底还能看到可燃冰。

“深海多面手”“海马”号

“海马”号除了做可燃冰的调查,还进行了许多其他科考研究——

我们国家除了960万平方公里的国土和300万平方公里的海域,还对管辖海域外的23.5万平方公里的结核、结壳、硫化物矿区有优先的开采权和勘探权。在西太平洋富钴结壳矿区,“海马”号创下了机械手单手抓取样品的新纪录(62公斤矿石样本,差不多像一个成人的重量)。“海马”号还成功把深海(hǎi)3吨(dūn)多(duō)的(de)物(wù)体(tǐ)打(dǎ)捞(lāo)出(chū)来(lái)。

随(suí)着(zhe)应(yīng)用(yòng)范(fàn)围(wéi)越(yuè)来(lái)越(yuè)广(guǎng)泛(fàn),功(gōng)能(néng)越(yuè)来(lái)越(yuè)齐(qí)全,“海马”号还扩展了资源环境以外的调查应用领域。我们把“海马”号加上声学、光学的探测传感器去海底的溶洞进行调查,“海马”号(hào)就(jiù)变(biàn)成(chéng)了(le)测(cè)绘(huì)工(gōng)程(chéng)师(shī);我(wǒ)们(men)还(hái)借(jiè)助(zhù)“海(hǎi)马(mǎ)”号(hào)进(jìn)行(xíng)了(le)深(shēn)海(hǎi)文物(wù)的(de)考(kǎo)察(chá)。

“海(hǎi)马(mǎ)”号(hào)每(měi)年(nián)都(dōu)有(yǒu)技(jì)术(shù)迭(dié)代(dài),都(dōu)有(yǒu)更(gèng)新(xīn),每(měi)年(nián)都(dōu)能(néng)取(qǔ)得很多的重大成果,未来,随着无人智能化技术的发展,“海马”号一定会获得更多的深海奥秘。

陈宗恒 广州海洋地质调查局海洋技术方(fāng)法(fǎ)研(yán)究(jiū)所(suǒ)正高级工程师