作為一個70%都是水的星球，地球上所有的生命都是海洋孕育的，所以從哥倫布開始，人類從未停止過探索海洋的腳步。近日，“探索一號”科考船搭載“深海勇士”號載人潛水器靠港三亞，歷時121天，航行17000余海里，圓滿完成了我國首次覆蓋西南印度洋和中印度洋的TS10深潛科考航次，這標(biāo)志著中國載人深潛運維能力達(dá)到了國際先進(jìn)水平，為2020年實現(xiàn)萬米載人深潛打下了堅實的基礎(chǔ)。

擁有最強(qiáng)大腦的“深海勇士”號

“深海勇士”號是一艘4500米級的載人潛水器，擁有先進(jìn)的控制系統(tǒng)，裝備了可以實現(xiàn)長基線和超短基線兩種定位模式的綜合水聲系統(tǒng)，其中長基線可以讓潛水器知道自己在哪兒，超短基線可以讓母船知道潛水器在哪兒。要讓一個20噸級的載人潛水器在深海的環(huán)境下，克服自身的大慣性以及海流的擾動，在海底完成正負(fù)誤差不超過20厘米的機(jī)械作業(yè)，是一個非常有挑戰(zhàn)性的難題。從只能完成簡單操作的初代控制系統(tǒng)，到“最強(qiáng)大腦”，科學(xué)家們努力了16年。如果把“深海勇士”想象成智能生物的話，控制系統(tǒng)就像生物的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)。它可以控制潛水器在水下航行的姿態(tài)、前進(jìn)方向以及作業(yè)和懸停的時間，所攜帶的先進(jìn)避碰系統(tǒng)可以確保潛水器在深海航行過程中，遇到障礙物時能緊急剎車，就像汽車的無人駕駛系統(tǒng)一樣。此外，潛水器如果發(fā)生漏水，控制系統(tǒng)還可以關(guān)掉液壓系統(tǒng)，來保護(hù)潛水器主體。除了自動駕駛、緊急制動、防止漏水等功能，新一代潛水器控制系統(tǒng)還有一個最牛的設(shè)計，那就是自帶導(dǎo)航，可以實現(xiàn)“大海撈針”。很多應(yīng)用場景要求潛水器在不同潛次，都可以在某一個固定的點進(jìn)行作業(yè)，這就需要潛水器具備重復(fù)到達(dá)指定地點的能力。比如去熱液區(qū)、冷泉區(qū)作業(yè)，或者是做深淵的海底培養(yǎng)時，不可能一次完成任務(wù)，那就需要二次或者多次重復(fù)到達(dá)同一個位置，要在沒有具體目標(biāo)物定位且一片漆黑的深海反復(fù)到達(dá)同一位置，難度就相當(dāng)于大海撈針。此外，“深海勇士”號的國產(chǎn)化率達(dá)到95%，改用鋰電池，還突破了鈦合金載人艙、超高壓海水泵、低噪聲推進(jìn)器、浮力材料等關(guān)鍵技術(shù)。

TS10航次“深海勇士”號顯神威

在TS10航次中“深海勇士”號載人潛水器下潛作業(yè)62次，平均水中作業(yè)時間9小時15分，平均水下作業(yè)時間6小時13分;2018年12月單月下潛作業(yè)25次;2018年共下潛87次……這些數(shù)據(jù)打破了中國載人深潛史單航次下潛作業(yè)次數(shù)、中國載人深潛史單月下潛作業(yè)次數(shù)、中國載人深潛史年度下潛作業(yè)次數(shù)等多個項目的紀(jì)錄，達(dá)到了國際單年度下潛次數(shù)的先進(jìn)水平。此外，“深海勇士”號在位于高海況的西南印度洋西風(fēng)帶完成了連續(xù)15次下潛作業(yè)的任務(wù)，實現(xiàn)了6～7級海況下安全回收的目標(biāo)，多次完成了夜間布放、回收任務(wù)，并成功追蹤到海底丟失潛標(biāo)，驗證了其高精度的水下搜尋、搜救作業(yè)和深海水下試驗?zāi)芰Α?/p>

目標(biāo)——海底一萬米

中國自主研發(fā)的萬米級全海深潛水器，預(yù)計在2020年前往世界海洋最深處的馬里亞納海溝進(jìn)行下潛作業(yè)。深海一萬米，漆黑一片，溫度驟降，潛水器每一個指甲蓋大小的表面積都要承受1.1噸（大概一輛汽車的重量）的壓強(qiáng)。怎么保證潛航員的安全，是潛水器控制系統(tǒng)最需要解決的難題?！吧詈Ｓ率俊碧枖y帶的控制系統(tǒng)雖然已經(jīng)驗證了其先進(jìn)性，但仍需不斷地完善升級。TS10航次中培養(yǎng)出的隊伍也將繼續(xù)接受更多的深潛訓(xùn)練，他們將和“深海勇士”號、“蛟龍”號一起探索更多自然環(huán)境惡劣的海域，為成功進(jìn)軍海底一萬米提供更多的實踐經(jīng)驗。

人類的足跡已經(jīng)幾乎遍布地球上的各個角落，深海是人類未曾踏足的凈土之一，這里可能蘊藏著豐富的礦藏，或者生命起源的秘密。