潜入万米深海 “奋斗者号”征服地球第四极

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  踏入21世纪,中国科技工作者的目光不单投向星空,也投向海洋最深处,凝集中国科技成果的“奋斗者号”载人潜水器,在2020年就成功到达“地球第四极”马里亚纳海沟10,909米最深处;它不单大幅刷新“蛟龙号”创造的中国载人潜水器深潜纪录,也坚定了中国科技人逐梦深蓝的底气。当然,“奋斗者号”只是中国探索深海的其中一步,远远不是终点。

 

建造难度大 “奋斗者号”高科技结晶

   海洋中深度超过6,000米的海域称为“深渊”,占海洋总面积约1.2%,而这次“奋斗者号”载人潜水器征服的马里亚纳海沟在西北太平洋,平均深度8,000米,最深处的“挑战者深渊”大约1.1万米,被形容为继南北极、青藏高原之后的“地球第四极”。

  完全漆黑的深渊是海洋最神秘部份,也是解决生命起源、地球演化等科学问题前沿领域,极具研究价值。但要探索深渊绝非易事,其中最大难点是应付深海水压;在马里亚纳海沟深处,水压能达到大气压的1,100多倍,相当于指甲大小的地方顶住一辆私家车重量,人暴露在这压力中马上会变成肉泥。

“蛟龙号”曾是明星级科技产品,其设计的下潜深度为7,000米级。(图片来源:视觉中国)

  所以人类要探索深渊,必须借助特殊的载人潜水器,而这种载人潜水器要耐高压,还要顾及通讯、维生设备、水下操作等问题,要顶尖科技才能打造,“奋斗者号”就是例子。

  中国人探索深海起步较晚。1986年,当局研制出的第一艘载人潜水器“7103救生艇”只能下潜300米,甚至比不上美、苏军用潜艇。此后的“海人一号”、“探索号”也碍于中国科技力量,技术指标非常有限。这情况直至被列为国家“863计划”重大专项的“蛟龙号”面世,才有飞跃进步。

“奋斗者号”能载3人 同类潜水器之最

   2012年6月,“蛟龙号”在马里亚纳海沟创造了下潜7,062米的中国载人深潜纪录,追上世界第一梯队。在此之前,掌握3,500米以上深度载人潜水器技术的国家,只有美、法、俄、日四国。

  当然,中国人不会满足于7,000米级深潜,此后科学家们又研制出核心技术自主化、关键设备国产化的“深海勇士号”,以及性能更先进的“奋斗者号”载人潜水器。

“奋斗者号”由江苏无锡的中国船舶科学研究中心研制,名字是由公开征集而来。(网上图片)

  相比昔日明星“蛟龙号”,“奋斗者号”能潜得更深,可以征服超过1万米海底,足以到达地球任何海域。而且它用上全新研制的承压锂电池组,足以应付超过10小时潜航。它的潜浮速度还比“蛟龙号”提高76%,能保证海底作业时间。

  另外,中国科学家用新发明的钛金属材料制造“奋斗者号”载人舱,其内部空间是世界同类型潜水器中最大的,可以同时容纳3名潜航员舒适地工作。 要知道这球形载人舱是承压和保护潜航员的关键,无论是材料和焊接都要求极高,只有少数国家掌握,当年“蛟龙号”的载人舱还要由俄罗斯代工。

 通讯科技加持 “奋斗者号”海底直播 

  经过测试,“奋斗者号”载人潜水器2020年10月由母船搭载到太平洋深处,进行了13次下潜,其中8次突破万米。

  至11月10日的一次下潜中,它在“挑战者深渊”坐底(着陆在海床上),深度达10,909米,这是世界首次有潜水器同时将3人带到海洋最深处。其实在“奋斗者号”之前,潜水器成功坐底“挑战者深渊”也只有总共3次。

“奋斗者号”的潜航员和央视主持对话,期间展示他们用手机拍到的深海着陆器“沧海号”。(网上图片)

  当局还为“奋斗者号”配备“御用摄影师”——无人深海着陆器“沧海号”。11月13日上午,“沧海号”伴随“奋斗者号”再深入深米海底,透过中央电视台直播“奋斗者号”作业,包括用机械臂把科学设备放置海底,以及采集生物样本等。与此同时,央视主持人还透过直播信号,与潜航员对话,展示中国传输科技力量。

  “奋斗者号”的10,909米潜航深度,距离世界纪录有多远?答案是只有19米。2019年4月,美国海底探险家Victor Vescovo单独驾驶“深潜限制因子号”,在“挑战者深渊”创出10,928米纪录。

“奋斗者号”采用海上双母船方式作业,其中“探索一号”(右)为支援船,“探索二号”为保障船。(网上图片)

  那为何“奋斗者号”不一鼓作气打破这纪录呢?原因之一是“挑战者深渊”海况复杂,坐底地点难与设计完全一致。再者,不同潜水器测量方式也存在差异,就像“挑战者深渊”的深度,至今仍没有统一,故两者难以精确比较。

  无论如何,“奋斗者号”只是中国人探索深渊的其中一步,就如其总设计师叶聪所说:“‘奋斗者号’远远不是终点,应该说,我们刚刚打开了深海的一个门缝。”

 

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