「蛟龍」迎來專用母船，深水潛水器為何能潛入海底？

出品：科普中國

製作：蜜罐兒科普創客團隊 呂默默

監製：中國科學院計算機網路信息中心

9月16日，中國首艘載人潛水器支持母船"深海一號"在武漢開工建造，"蛟龍號"載人潛水器將告別"向陽紅09"船，迎來自己的專用支持母船。

2012年，我國自主研發設計的"蛟龍號"7000米海試成功，創造了世界上同類作業型載人潛水器最深下潛紀錄。隨後5年，"蛟龍號"進入試驗性應用航次，經過百次下潛，在我國深海資源調查和科學考察中發揮著越來越重要的作用。

蛟龍"號1:1模型在國家深海基地碼頭展出

地球上的表面有七成被海洋覆蓋，那麼這些海洋的下邊是什麼樣的呢？為什麼深海這麼難以到達？深水潛水器是如何潛入海底的呢？下面我們就聊聊這些問題。

在指甲蓋上跳舞的小汽車

人們常說某某事比登天還難，其實對於人類來講登天相對容易，"下深海"則比登天難。

深海

要潛入海洋，第一個問題就是海水的巨大壓力，海水深度每增加10米，壓力就增加一個大氣壓。

例如在1000米深的海水中，我們要面對的大概是100個大氣壓，在這樣的壓力下，一般的木塊會被壓縮成原來體積的一半。平時我們徒手掰斷一塊木頭就比較困難了，更別說讓我們掰斷壓縮木塊了。

如果到達10000米深處的海底，壓力能達到1000個大氣壓，大概是用你的指甲蓋頂起一輛小轎車的所承受的壓力。如果一輛小汽車在你的指甲蓋上跳舞會是什麼感覺呢？

深海"寶藏"

在深海中蘊藏著巨大的"寶藏"。這些寶藏都有啥？

海底資源豐富

1.儲量巨大的錳結核礦

錳結核分布在4000米以下的大洋海底的礦物質，含有鈷、鎳、銅等70多種元素。據科學家估算，全世界海底錳結核礦的總儲量有3萬億噸，足夠滿足人類對此資源上萬年的需求。

2.海底石油和天然氣

科學家估算，現在已經探明的海底石油儲量約為1400億噸，佔全世界可開採石油總量的45%。海底天然氣則佔世界儲量的一半左右。

3.可燃冰

可燃冰

海底的寶藏還有天然氣水合物，這種東西是是由甲醛氣體分子和水分子在低溫高壓的環境中結合而成，又被叫做"可燃冰"，這也是人類的未來能源之一。

怎麼樣，這些"深海寶藏"足夠誘人吧，但是"寶藏"都在深海的海底，不容易開採。怎麼辦呢？深海載人潛水器是人類開採深海的的第一步。

模仿還是創新？

不帶任何抗壓設備，人類深潛的世界紀錄是330米。這離深海標準的1000米還有很大差距，人的身體承受不住這麼大的壓力，只能藉助深海探測器來幫忙。

深海潛水器的最終目的是載人探測深海，我國自主研製的蛟龍號已可以突破7000米的深度深海潛水。那麼它的結構是怎麼樣的呢？

蛟龍號結構

蛟龍號上最關鍵的地方是載人艙，它為研究人員製造出常壓環境，使得乘員和儀器正常運轉。這個載人艙大致是個球體，內徑2.1米，採用了厚達70毫米的鈦合金材料製成。

這之外的抗壓結構還有耐壓罐，可以用於供給載人艙空氣和調節載水倉的壓力。除了抗壓結構，還有一部分是外部結構，包括潛水器的框架。

潛水器的框架用於安裝儀器，為其他外部結構提供安裝環境，例如浮力塊、穩定裝置等等外部設備的安裝。

蛟龍號中最特別是兩套獨立的電磁鐵和一套液壓拋棄系統，這樣可以做到多重保證，防止下潛的時候出現事故，從而最大限度保證人員和潛水器的安全。

蛟龍號開始探測

世界上的深水潛水器都借鑒了深海生物的身體構造，但大多還是科學家做出的人類深海潛水的創新。有了這些功能強大的潛水器，我們就可以暢遊深海了，但是要大規模的進行深海的研究，仍然需要深潛的深海空間站。

未來，中國將建成可潛入2500米海底的、最大可以提供50個科員人員在水下駐紮兩個月的的深海空間站，可以與深海潛水對接，運送人員和物資。這樣的深海潛水器可以長時間、全天候在深海進行研究和作業，對於深海研究以及資源開採起到巨大的作用。

在更遙遠的未來，也許人類可以開始建造海底城市，建造海底工廠，在水下生活不再是遙遠的夢。

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