“蛟龍”號載人深潛器是我國首臺自主設計、自主集成研制的作業(yè)型深海載人潛水器。2013年6月10日,搭載我國“蛟龍”號載人潛水器的“向陽紅09”試驗母船又起航了,它將執(zhí)行為期113天左右的航海任務。自2009年8月開始,“蛟龍?zhí)枴币严群筮M行了1000米、3000米、5000米級的海試,并獲得圓滿成功。2012年6月,“蛟龍”號成功下潛至7062米深度,打破了日本深潛器6527米的世界紀錄,成為目前世界下潛能力最深的作業(yè)型載人潛水器。這次的主要任務不再是挑戰(zhàn)下潛深度的極限,而是進行我國首次載人試驗性應用。
從“蛟龍”號潛水器達到的下潛深度,說明我國具備載人到達全球99.8%以上海底進行作業(yè)的能力?,F在“蛟龍”號的主要目標轉向了應用,它將成為科學家深海實驗的游艇,為科學家下五洋的夢想搭建一個可靠、穩(wěn)定的平臺,使科學家在探索海洋、研究海洋、保護海洋等方面大顯身手。
“蛟龍”號的新任務
這次“蛟龍”號試驗性應用航段的作業(yè)區(qū)域包括一個海山區(qū)和一個冷泉區(qū)??茖W家將搭乘“蛟龍”號下潛3000~4000米,在南海北部的一座小海山開展科學試驗,進行海底觀測、測量地形以及采集巖石、沉積物、生物樣品等。選擇到海山區(qū)進行探測的原因是為了研究地球變遷過程中基底的形成過程,因為海山的成分與洋殼基底的成分有密切關系,人們可以通過海山區(qū)的巖石樣本推測基底的形成過程。由于基底之上覆蓋有很厚的沉積層,以往的工作幾乎都在沉積層,沒有一塊南海洋殼基底樣品。通過這次“蛟龍”號下潛,希望能夠采集到南海洋殼基底的巖石樣品。
冷泉是除了洋中脊熱液活動外另一種引人注目的海底深部活動。冷泉口的生物密密麻麻,很多新物種的發(fā)現都是來自冷泉口。過去,要采集幾千米深海處的海洋生物,就好像海底撈針,要碰運氣才能發(fā)現新物種。現在,科學家可以隨“蛟龍”號下潛到深海,使他們身臨其境,直接觀察和采集樣品 。
冷泉其實溫度并不低于周邊海水,往往還要更高一點,它滲出的東西是甲烷。在那里,有一種奇特的生物——古菌,它具有吃掉甲烷,同時生成碳酸氫離子和硫化氫甲烷的特異功能。這個生化過程不僅支撐了一個奇特的生物鏈,也造就了特殊的沉積巖石種類。南海冷泉區(qū)之所以吸引地質學家和生物學家,是因為它的奧秘基本沒有揭開。 20多年來,全世界各海域發(fā)現了幾十個冷泉。在中國,已發(fā)現的冷泉只有一處,就在南海的東北部,這個冷泉還是一個未開發(fā)的處女地??茖W家期望在這里能發(fā)現新的物種,以及物種共生的獨特方式。
首戰(zhàn)告捷
2013年6月17日9時54分,“蛟龍”號載人潛水器被成功布放至南海冷泉作業(yè)區(qū),并開始下潛,執(zhí)行首個試驗性應用航次的首次下潛任務。這次下潛的深度是1500米,主要任務是:驗證潛水器技術狀態(tài),進行長基線定位系統(tǒng)試驗,讓駕駛員熟悉怎樣在復雜海山區(qū)進行操作。所以,暫時不搭載科學家,搭載的是潛航員、“蛟龍”號設計人員和聲學人員?!膀札垺碧栱樌瓿闪耸讉€試驗性應用航次的首潛,并獲得了一個比較完整的碳酸鹽氣囪樣品和15個貽貝樣本以及大量視頻影像資料。
6月18日,“蛟龍”號試驗性應用航次的第二次下潛開始。這次任務首次搭載了科學家,這位“乘客”就是同濟大學教授周懷陽,下潛區(qū)域仍然是17日“蛟龍”號下潛的南海冷泉區(qū)。這次任務中,獲得了冷泉區(qū)大量的貽貝、毛瓷蟹和蜘蛛蟹。潛航員從海底傳回的圖片和視頻顯示,南海海底冷泉生物種類豐富,雙殼類生物密布在海底,白色的毛瓷蟹在雙殼類生物上隨意爬行。一種在冷泉區(qū)比較罕見的蜘蛛蟹也“堂而皇之”地在“蛟龍”號潛水器的鏡頭前“閃亮登場”。多種海底生物的發(fā)現讓現場指揮部瞬間沸騰起來。冷泉區(qū)生物群落的發(fā)現大大超出了現場指揮部原定下潛目標的預期。
6月19日5時,“蛟龍”號載人潛水器開始這次任務的第三次下潛,下潛深度是7000米,這也是7000米級海試第二次下潛試驗。8點40分,“蛟龍”號載人潛水器已經坐底,下潛深度6908米,狀態(tài)正常。停下之后3位潛航員將在海底開展各項作業(yè)。因為剛剛停留,海底可能有些渾濁,不適合拍照。如果“蛟龍”號可以在這個深度取樣和拍照的話,都將是到目前為止世界上最深海底的取樣和拍照記錄。
這次“蛟龍”號首次試驗性應用獲得成功,將大大增強國內科技界對潛水器進軍深海大洋的信心。但是,因為現階段潛水器常態(tài)化業(yè)務運行的條件仍不完備,這次首航僅僅是一個開始,我國計劃用5年左右時間開展試驗性應用,完成“蛟龍”號從海試向常態(tài)化業(yè)務運行的過渡。
【責任編輯】蒲 暉
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為什么要進行深海探測?
確切地說,海平面1000米以下就叫深海,到那里進行探測,就是深海探測。數千米的深海海底是地球上最寧靜而神秘的地方,那里生存著許多古老的原始生物,發(fā)現和開發(fā)這些生活在極端環(huán)境下的生物及其基因資源有巨大的科研和經濟價值,是全球海洋科學家研究的熱點。那里還蘊藏著豐富的礦產資源,例如,有比陸地資源高出幾十倍到幾千倍的稀有金屬錳、銅、鎳、鈷等,蘊藏了全球70%多的油氣資源 。近10年來,人們新發(fā)現的儲量在1億噸以上的油氣田,70%都在海上,其中一半以上又位于深海,開發(fā)這些資源對人類未來的生存有著非凡的意義。