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中國「蛟龍」下潛7062米,衝擊萬米下潛深度,深海定位精確到米,超越美國

經網易授權轉載

出品| 網易新聞學院

作者| 常松,清華大學材料加工工程系博士

中國「蛟龍」下潛7062米,衝擊萬米下潛深度,深海定位精確到米,超越美國

這可不是一隻小龍蝦,它是中國「蛟龍」號載人深潛器在南海海底採集的蜘蛛蟹,就通過下面這隻「大手」抓呀抓~

中國「蛟龍」下潛7062米,衝擊萬米下潛深度,深海定位精確到米,超越美國

《海底兩萬里》扉頁上有這樣一句話:「比天空更深的是海洋。」而在小說連載的18世紀70年代,載人深潛還是「科幻」。直到1928年,美國人奧蒂斯·巴頓才建造了第一艘球形深海探測裝置。

近30年來,探索海洋,特別是海底,成為了各國地球科學研究和海洋開發的新熱點,載人深潛器自然成為了最為關注的「探海神器」。美國、日本、法國、俄羅斯等過都先後挑戰成功3000米以上的深海,躋身世界高技術深潛俱樂部。

雖然中國的載人深潛器研發起步不算早,但是咱們的發展速度還是很快的,如今最先進的載人深潛器「蛟龍號」已經是第二代載人深潛器,擁有世界上最大的作業深度——7000多米,可以覆蓋世界上99.8%的海域,且擁有水聲通信、海底探測等方面的能力,達到了世界先進水平。

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出水的蛟龍號

就為了發現新物種?深海探測「圖」啥

你不要天真的以為,我們深海探測只是為了發現這些「奇葩」的生物。「深海大洋」,佔據了地球表面一半面積的區域,蘊含著價值「萬億美元」的金屬礦產和油氣資源。

而且按照國際慣例,深海勘探奉行「平行開發」原則,就是說,勘探發現者要返還礦區面積的一半,交給國際海底管理局託管,剩下的一半是發現者的專屬領域,有著有限商業開發權。也就是說,無論本國領土距離多遠,率先勘探開發深海大洋區域的國家,對於海底資源擁有一半的權益。

7000米深度趕超日美,這麼「深」有啥用?

日本目前可以下潛的深度是6500米,美國的下一階段目標也是6500。而我們目標不止於此,要衝擊7000米。7000米,又是個什麼概念呢?

首先,海底7000米,這一深度將使中國可以觸及地球上99.8%的海底。

其次,目前世界上只有美國、法國、俄羅斯、日本擁有6000米級載人深潛器。「蛟龍」號載人潛水器已經在7000米級海試成功,那就意味著中國創造世界作業類載人潛水器的最大下潛深度。而「蛟龍」最終目標是挑戰1萬1千米深度,真正成為載人深潛發達國家。

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「蛟龍」號拍攝的海底生物

「蛟龍」號——自由航行,還「大尺度」

深潛器,顧名思義,就是可潛入深海並持續較長時間的潛水裝置,用以在海洋深水區域完成觀察、探測等特定任務。深潛器分載人潛器和遙控潛器兩類。顯而易見,載人的安全要求高,技術更為複雜。而載人深潛器又分為系纜式和自由自航式兩種。

「蛟龍」號屬於後者。前者和母船得通過纜索或管道維繫,就像嬰兒和母親臍帶相連。自由自航式深潛器全得靠自己,在茫茫深海里把握方向,前進或後退,停滯或運動,下潛或上浮,生存與工作,艱難複雜可以想像。和不載人的遙控操縱的深潛器相比,載人深潛器尺度大,用途也廣泛。

載人潛深器的構造形式通常是這樣:載人艙設計為球形,這樣可以耐受相當於數百個乃至上千個大氣壓的深水壓力;這個球形的載人艙連結在一個艇體下,艇內裝滿比重較海水小的油類,可以產生浮力,又能經受外部深水的高壓。深潛器靠壓載重量下潛,當丟棄一部分壓載物就可上浮。

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「蛟龍」號模型

「蛟龍」能載3個人,在水中正常工作12個小時。它具備深海探礦、海底高精度地形測量、深海可疑物探測和捕獲、深海生物考察等功能。科學家能從「蛟龍」號的艙室中透過觀察窗,直接觀察深海和深海海底。在對海底做三維精確測繪時,可通過各種聲學元器件傳送聲波信號給海面的母船,母船接收解碼,進而處理成文字和圖片等。

這個萌萌的「小胖子」裡面長啥樣?

「蛟龍」號,長得是個十足的這個「小胖子」。它體型不是很大,長8.2米、寬3.0米、高3.4米,空氣中重量不超過22噸,有效負載220公斤;最大下潛深度7000米;最大速度為每小時25海里,巡航每小時1海里。

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錢江晚報 梁津銘 製圖

進入「球倉」得從「蛟龍」頭頂,順著一架直通潛水器內部的直梯進去。載人球艙內部直徑有2.1米,這麼小的空間內並沒有設置桌椅,而是在地板上鋪上地毯,中央留一個凹槽,深潛器的駕駛員就坐在地板上,腳放到凹槽里。主駕駛左右兩側的艙壁下放著一摞坐墊,這就是兩名乘員的座位。整個艙體大致和火車卧鋪的空間差不多大,大家可以默默感受一下。

主駕駛位置面前的一大堆屏幕和主控面板,所有設備的啟動和操作都在這裡進行,包括潛水器的操縱桿、水聲電話終端、主機械手和副機械手的控制器都在這兒了。

高清顯示屏——主駕駛面前一共有四塊顯示屏,三塊是水下高清攝像機的顯示屏,另外一塊則顯示著潛水器的各項狀態數值,包括動力儲備情況、潛水器姿態、工作時間、下潛深度以及實時報警信息等。

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駕駛艙和各控制面板

操縱桿還能取下來——觸屏時代,這些面板也都是觸屏的,潛航員可以輕鬆地在第一時間獲得任何想要的數據。操縱桿就像模擬飛行中使用的遊戲搖桿,方便調整水下姿態。有意思的是,兩個機械手的操作桿並不是固定在控制台上的,而是可以取下來,放在潛航員們的膝蓋上進行操作。這回就更像是玩遊戲了。

生命支持系統——不過,在千米深海潛水,可不是遊戲。生命支持系統是保持駕駛員安全的關鍵。在艙內有一堆藍色和黑色的鋼瓶,裝載著氧氣和空氣,最多可供三名潛航員84小時呼吸。生命支持系統是電腦自動控制的,一般情況下不需要人工干預。在緊急情況下,潛航員也可以對其進行人工調整。

水下通信系統——同時,和母船的聯繫也非常關鍵,保證深潛器隨時可以聯絡,球艙內部還安裝有兩套水下通信系統,由六七台計算機控制,保證潛航員和母船聯絡暢通。

「龍爪」分工明確——此外,既然叫「蛟龍」號,那麼「龍爪」也是必需的。深潛器裝有兩個機械手各有分工。一個主攻精細化操作,力量較小,另一個力氣很大,但動作 「野蠻」。為了保證視線無死角,在主駕駛和乘員側各有直徑12厘米的觀測窗,三個視野是相互有所重合的。

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「蛟龍」號在海底拍攝的照片 新華社

衝刺海底一萬米

深潛員說,7000米的海底就像到達月球一樣,那是一個非常非常遙遠的、無人踏足的地方。在這裡「蛟龍」號獲取海水樣品和沉積物樣品,同時還探測到了小型的生物。

有了「蛟龍」號,中國算是擠進了世界載人深潛「高技術俱樂部」,成功實現了主要設備的國產化。未來載人深潛器的目標是11000米級的載人潛水器,在海洋最深處的海底自由航行、作業。

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