2010年8月26日,國家科技部和國家海洋局聯(lián)合發(fā)布:我國自主設(shè)計(jì)和集成的載人潛水器“蛟龍?zhí)枴保顫?759米!我國已成為繼美、法、俄、目四國后,第5個(gè)掌握3500米以上深潛技術(shù)的國家。上天有神舟,下海有蛟龍。我國科學(xué)家的努力,終于讓“上九天攬?jiān)?,下五洋捉鱉”成為現(xiàn)實(shí)。
五星紅旗定海底
占地球表面積70%海洋,對大多數(shù)人來說,是一個(gè)神奇的世界。初秋的8月,南中國海暑熱蒸人,海洋科考船向陽紅9號(hào)在某海區(qū)定位。陽光下,起重機(jī)臂靈活伸起,一只紅面白身似鯊魚的潛水器,穩(wěn)穩(wěn)地降落海面,不一會(huì)兒就沉入海中。100米、500米、1000米……周圍是一片黑暗的世界,水溫指示為4℃~2℃。神奇的海洋世界通過觀察窗,映入潛航員的視野,攝像機(jī)錄下了絢麗多彩的海洋世界:水母透明的大傘邊和觸手上,熒光點(diǎn)點(diǎn),猶如曼舞的仙女;盾狀的翻車魚上下翻滾,綠、黃、藍(lán)、白、紅的光點(diǎn)輝映出團(tuán)團(tuán)的彩虹:大烏賊像一支支火箭,肛門上一對銹紅的光柱,同腹部的青光和兩眼的藍(lán)光,閃爍成了火溜星:金眼鯛打著電壓不足的“手電筒”,發(fā)出一道道黃光;乒乓球大小的夜光蟲,像藍(lán)綠的寶石,在海水中來回穿梭:艘鯨魚頂著有倒剌的“釣桿”,變幻著檸檬色、紅色、藍(lán)色或白色的光點(diǎn),吸引貪食的魚兒上鉤;夜光螺在海底緩緩爬動(dòng),各種發(fā)光的細(xì)菌忽閃出朵朵煙花……太美了!潛航員們由衷地贊嘆。
潛水器不斷地下沉,每隔20分鐘主駕葉聰就同指揮船進(jìn)行一次通話,報(bào)告下潛的情況。母船的電子屏幕上顯示著潛水儀器發(fā)出的相關(guān)信息,指揮長經(jīng)海風(fēng)鍛造的剛毅臉龐上,露出只有船員才能覺察的滿意神色。這又是一次成功的深潛試驗(yàn):深度指示已到3500米,快要接近海底。指揮船發(fā)出拋載減重的指令,主駕一次又一次按壓開關(guān),將加載的鐵塊拋入海中,調(diào)節(jié)潛水器的浮力使?jié)撍魈幱跐摳顟B(tài),以便在海底潛行和實(shí)驗(yàn)操作。“3759米!”主駕大聲報(bào)告。指揮船一片歡呼,中國造的載人深潛器創(chuàng)造了世界第一深潛記錄。這時(shí),潛水器的右側(cè)機(jī)械手靈活地伸展,將一面鈦合金制的五星紅旗插入海底,標(biāo)志南海是中國的領(lǐng)土,神圣不可侵犯。隨紅旗標(biāo)記的,還有一個(gè)鈦金“龍宮”模型。兩樣標(biāo)記是對幾經(jīng)改進(jìn)的機(jī)械手靈活度的測試,同時(shí),也向世人宣告我國進(jìn)軍海洋的實(shí)力和信心。
神秘蛟龍無錫造
坐落在無錫太湖景區(qū)科教產(chǎn)業(yè)園的中國船舶重工集團(tuán)公司702研究所,是從事高性能船舶與水下工程研究設(shè)計(jì)與開發(fā)試驗(yàn)的基地,也是國際船模試驗(yàn)池會(huì)議(ITTC)、國際船舶和海洋工程結(jié)構(gòu)會(huì)議(IsSC)的重要成員單位。
在一間普通的廠房內(nèi),躺著剛從南海歸來的潛水器——“蛟龍?zhí)枴?。它約有一層樓高,呈圓筒形狀,長約8米,體形比“神舟號(hào)”飛船要小,外觀就像一頭大鯊魚。其貌不揚(yáng)的它,潛入深海時(shí)卻猶如蛟龍,靈敏矯健。
“蛟龍?zhí)枴钡那岸藨覓熘鄠€(gè)特制照明燈和攝像頭,供潛水人員作深海觀察照明和攝像用。潛水器正前方的下半部伸展出一個(gè)小平臺(tái),是控測物件暫時(shí)存放的地方。平臺(tái)左右兩側(cè)伸出一對機(jī)械手,用于放置物品和海底取樣。正前方和左右側(cè)還有三個(gè)可閉合的圓形窗,可供潛水員在海底深處觀察。側(cè)面正中打開一小塊“肚皮”,核心部分就在這個(gè)“肚皮”中,它和外部的照明燈、機(jī)械手等一起,為海洋資源調(diào)查和科學(xué)研究服務(wù)。
2003年,深海載人潛水器被列為國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)重大專項(xiàng)。深潛器立項(xiàng)后,國家海洋局組織了100家研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)合作攻關(guān),經(jīng)過6年的努力,完成了“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器的研制和深航員的選拔培訓(xùn)?!拔谬?zhí)枴钡?2大系統(tǒng)中,有10個(gè)由中國船舶重工集團(tuán)設(shè)在無錫的702所負(fù)責(zé)研制,最后的集成組裝也由702所完成。從項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師到年輕的工程師,702所有人參加了“蛟龍?zhí)枴钡难兄?。這次深潛試驗(yàn),702所研發(fā)團(tuán)隊(duì)就有20人參加,主駕就是702所的主任設(shè)計(jì)9幣葉聰。
2009年8月,載人深潛器先后載人深潛1000米級進(jìn)行海試工作,最大下潛的深度為1109米。今年5月31日至7月18日,“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器在中國南海3000米級海上試驗(yàn)中取得巨大成功,共完成17次下潛,其中7次穿越2000米深度,4次突破了3000米,最大下潛深度達(dá)到了3759米,超過全球海洋平均深度3682米的標(biāo)桿,創(chuàng)造了水下和海底作業(yè)9小時(shí)零3分紀(jì)錄,驗(yàn)證了“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器在3000米級水深的各項(xiàng)性能和功能指標(biāo),在世界載人深潛器發(fā)展史上寫下濃抹重彩的一筆。
海洋開發(fā)競風(fēng)流
海洋面積有5億平方千米,一直以來,人類只能在淺海區(qū)活動(dòng)和開發(fā),對深海的情況幾乎一無所知。到了近代,深海探測器技術(shù)突飛猛進(jìn),科學(xué)家也只探測了1%的海區(qū),大部分海域還是等著認(rèn)識(shí)的處女地。就這1%的區(qū)域探索,就發(fā)現(xiàn)了幾千個(gè)海洋生物新種以及一些不靠陽光生活的新的生態(tài)系統(tǒng)。
眾所周知,生命活動(dòng)需要陽光、水分、空氣和適宜的溫度,蛋白質(zhì)是生命的形式,超過800度,蛋白質(zhì)就要凝固、失去活性,這是陸地生態(tài)系統(tǒng)的定論。但海底煙囪口的蛋白質(zhì)卻能在4000℃的高溫下活動(dòng),這數(shù)百度高溫下的催化機(jī)理是什么?深海壓力是陸地的數(shù)百倍,深海中的軟體動(dòng)物、腔腸動(dòng)物、甲殼類和魚類為何能如此耐壓?它們既沒有金鐘罩鐵布衫,也沒有什么抗壓武功,它們身體里究竟藏有怎樣的不為人知的秘密武器?海底世界的數(shù)條面紗等待解開,太多的海底之謎需要科學(xué)的解答。
陸地資源大半已經(jīng)用完,海洋是解決人類未來生活的阿里巴巴寶藏。海底的可燃冰、錳結(jié)核、海底油田、稀有金屬,以及海水中的鹽、金、氘等太多的資源,這些都挑逗著各國難以平靜的心,誘惑著各國科學(xué)家們樂此不疲地探索。美國學(xué)者認(rèn)為,海洋開發(fā)可以帶來75%的就業(yè)率和51%的GDP。奧巴馬上任后,就成立了海洋政策小組,協(xié)調(diào)海洋開發(fā)。日本成立了以首相為部長的“綜合海洋政策本部”。挪威、德國和法國、加拿大等國家的政府和企業(yè)界聯(lián)合起來,制訂增加本國海洋產(chǎn)業(yè)在全球的競爭力的措施。深海探索是海洋開發(fā)的重頭戲,發(fā)達(dá)國家在深海研究上先行,它們共有各類深海載人潛水器13艘,性能與“蛟龍?zhí)枴贝篌w相當(dāng)?shù)挠?艘,分別是美國的“阿爾文號(hào)”(下潛深度4500米)、日本的”深海6500號(hào)”(下潛深度6500米)、俄羅斯的“和平1號(hào)”與“和平2號(hào)”(下潛的深度均為6 000米)、法國的“鸚鵡螺號(hào)”(下潛深度6000米)。中國則后來居上,最大設(shè)計(jì)深度為7000米。
我國的“蛟龍?zhí)枴本哂嗅槍ψ鳂I(yè)目標(biāo)的懸停定位能力,可以探測海底的小目標(biāo)。先進(jìn)的水聲通信和海底微地形地貌探測能力,可以高速傳輸圖像和語音。“蚊龍?zhí)枴边€配備多種高性能作業(yè)工具,確保它在特殊的海洋環(huán)境或海底地質(zhì)條件下,完成保真取樣和潛鈷取芯等復(fù)雜任務(wù)。無論是深潛,還是探測能力,“蛟龍?zhí)枴倍家仁澜缟献钕冗M(jìn)的深潛器要高出一籌。
中國蛟龍擔(dān)重任
從海面到潛入3000多米的海底,三個(gè)潛航員得“蝸居”在一個(gè)內(nèi)徑2,1米、可活動(dòng)空間僅1,4平方米的潛水器艙里。深航員進(jìn)入潛水器后,吃、喝等各項(xiàng)活同宇航員一樣,均有科學(xué)的安排。潛水器與飛船一樣,艙內(nèi)都設(shè)計(jì)有大小便收集器,同伴在小便時(shí)只要稍微挪動(dòng)一下位置,背對其他人就可以方便了。甚至,潛水器都設(shè)計(jì)了為女性方便的位置,只是至今還沒有女性進(jìn)入潛水器工作。
”蚊龍?zhí)枴背龊W鬏d人深潛,一般都選擇在上午8時(shí)或10時(shí)出發(fā),至傍晚再從海底浮出、返回。潛水人員在水下的供氧、收集潛水員呼出的二氧化碳等的設(shè)施,可以在水下不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)12小時(shí),而潛水器在水下的動(dòng)力等可延續(xù)72小時(shí),延續(xù)停留84小時(shí)。也就是說,潛水器的生命支持系統(tǒng)正常可以支持12個(gè)小時(shí),應(yīng)急可以支持72小時(shí),最多可達(dá)到84小時(shí)。
中國自行設(shè)計(jì)、集成創(chuàng)新、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界首個(gè)7000米載人潛水器,可承載一名潛航員和兩名科學(xué)家。在深度超常環(huán)境下進(jìn)行資源勘查、科學(xué)考察和其他深海作業(yè),可使中國深海活動(dòng)能力覆蓋世界99%以上的洋底,這也是目前世界上下潛能力最深的載人潛水器。“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器的最終目標(biāo)是形成深海作業(yè)能力,今后采取邊海試、邊應(yīng)用、邊改進(jìn)的方式,由淺海向深海逐步推進(jìn)。條件成熟時(shí),繼續(xù)開展“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器5000米至7000米級海試工作。
未來,“蛟龍?zhí)枴钡氖姑ㄟ\(yùn)載科學(xué)家和工程技術(shù)人員進(jìn)入深海,在海山、洋脊、盆地和熱液噴口等復(fù)雜海底有效地執(zhí)行各種科學(xué)考察、開展深海探礦、海底高精度地形測量、可疑物探測和捕獲等工作,并將執(zhí)行水下設(shè)備定點(diǎn)布放、海底電纜和管道檢測以及其他深海探尋及打撈等各種復(fù)雜作業(yè)。
我們相信,不遠(yuǎn)的將來,奮斗在深潛領(lǐng)域的專家和技術(shù)人員,一定會(huì)使我國載人深潛技術(shù)與裝備進(jìn)入世界前列,為探索海洋奧秘做出更大貢獻(xiàn)。新一代的潛水試航員們,也一定會(huì)創(chuàng)造出新的奇跡!