潛入萬米深海 「奮鬥者號」征服地球第四極

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  踏入21世紀,中國科技工作者的目光不單投向星空,也投向海洋最深處,凝集中國科技成果的「奮鬥者號」載人潛水器,在2020年就成功到達「地球第四極」馬里亞納海溝10,909米最深處;它不單大幅刷新「蛟龍號」創造的中國載人潛水器深潛紀錄,也堅定了中國科技人逐夢深藍的底氣。當然,「奮鬥者號」只是中國探索深海的其中一步,遠遠不是終點。

 

建造難度大 「奮鬥者號」高科技結晶

   海洋中深度超過6,000米的海域稱為「深淵」,佔海洋總面積約1.2%,而這次「奮鬥者號」載人潛水器征服的馬里亞納海溝在西北太平洋,平均深度8,000米,最深處的「挑戰者深淵」大約1.1萬米,被形容為繼南北極、青藏高原之後的「地球第四極」。

  完全漆黑的深淵是海洋最神秘部份,也是解決生命起源、地球演化等科學問題前沿領域,極具研究價值。但要探索深淵絕非易事,其中最大難點是應付深海水壓;在馬里亞納海溝深處,水壓能達到大氣壓的1,100多倍,相當於指甲大小的地方頂住一輛私家車重量,人暴露在這壓力中馬上會變成肉泥。

「蛟龍號」曾是明星級科技產品,其設計的下潛深度為7,000米級。(圖片來源:視覺中國)

  所以人類要探索深淵,必須借助特殊的載人潛水器,而這種載人潛水器要耐高壓,還要顧及通訊、維生設備、水下操作等問題,要頂尖科技才能打造,「奮鬥者號」就是例子。

  中國人探索深海起步較晚。1986年,當局研製出的第一艘載人潛水器「7103救生艇」只能下潛300米,甚至比不上美、蘇軍用潛艇。此後的「海人一號」、「探索號」也礙於中國科技力量,技術指標非常有限。這情況直至被列為國家「863計劃」重大專項的「蛟龍號」面世,才有飛躍進步。

「奮鬥者號」能載3人 同類潛水器之最

   2012年6月,「蛟龍號」在馬里亞納海溝創造了下潛7,062米的中國載人深潛紀錄,追上世界第一梯隊。在此之前,掌握3,500米以上深度載人潛水器技術的國家,只有美、法、俄、日四國。

  當然,中國人不會滿足於7,000米級深潛,此後科學家們又研製出核心技術自主化、關鍵設備國産化的「深海勇士號」,以及性能更先進的「奮鬥者號」載人潛水器。

「奮鬥者號」由江蘇無錫的中國船舶科學研究中心研製,名字是由公開徵集而來。(網上圖片)

  相比昔日明星「蛟龍號」,「奮鬥者號」能潛得更深,可以征服超過1萬米海底,足以到達地球任何海域。而且它用上全新研製的承壓鋰電池組,足以應付超過10小時潛航。它的潛浮速度還比「蛟龍號」提高76%,能保證海底作業時間。

  另外,中國科學家用新發明的鈦金屬材料製造「奮鬥者號」載人艙,其內部空間是世界同類型潛水器中最大的,可以同時容納3名潛航員舒適地工作。 要知道這球形載人艙是承壓和保護潛航員的關鍵,無論是材料和焊接都要求極高,只有少數國家掌握,當年「蛟龍號」的載人艙還要由俄羅斯代工。

 通訊科技加持 「奮鬥者號」海底直播 

  經過測試,「奮鬥者號」載人潛水器2020年10月由母船搭載到太平洋深處,進行了13次下潛,其中8次突破萬米。

  至11月10日的一次下潛中,它在「挑戰者深淵」坐底(著陸在海床上),深度達10,909米,這是世界首次有潛水器同時將3人帶到海洋最深處。其實在「奮鬥者號」之前,潛水器成功坐底「挑戰者深淵」也只有總共3次。

「奮鬥者號」的潛航員和央視主持對話,期間展示他們用手機拍到的深海着陸器「滄海號」。(網上圖片)

  當局還為「奮鬥者號」配備「御用攝影師」——無人深海着陸器「滄海號」。11月13日上午,「滄海號」伴隨「奮鬥者號」再深入深米海底,透過中央電視台直播「奮鬥者號」作業,包括用機械臂把科學設備放置海底,以及採集生物樣本等。與此同時,央視主持人還透過直播信號,與潛航員對話,展示中國傳輸科技力量。

  「奮鬥者號」的10,909米潛航深度,距離世界紀錄有多遠?答案是只有19米。2019年4月,美國海底探險家Victor Vescovo單獨駕駛「深潛限制因子號」,在「挑戰者深淵」創出10,928米紀錄。

「奮鬥者號」採用海上雙母船方式作業,其中「探索一號」(右)為支援船,「探索二號」為保障船。(網上圖片)

  那為何「奮鬥者號」不一鼓作氣打破這紀錄呢?原因之一是「挑戰者深淵」海況複雜,坐底地點難與設計完全一致。再者,不同潛水器測量方式也存在差異,就像「挑戰者深淵」的深度,至今仍沒有統一,故兩者難以精確比較。

  無論如何,「奮鬥者號」只是中國人探索深淵的其中一步,就如其總設計師葉聰所說:「『奮鬥者號』遠遠不是終點,應該說,我們剛剛打開了深海的一個門縫。」

 

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