我们为什么执着探秘深海大洋

2019-05-08 03:20船舷
第二课堂(初中版) 2019年4期
关键词:潜龙海深卡梅隆

船舷

4500米级自主潜水器“潜龙三号”顺利完成在千岛湖的29天,总计43个潜次后,搭乘“大洋一号”远赴南海进行首次海试的消息传出后,立刻引起世人关注。中国深海探测的“龙之队”业已成军,“蛟龙号”“海龙号”“潜龙号”这“三龙”为代表的深海装备体系相互协调,互为补充,即将为中国的深海探测及获取大洋资源讯息诸方面,建功立业,威名远扬!那么——

2012年6月24日,这一天是13亿中国人欢欣鼓舞的时刻,同时也是人类科技史光辉耀眼、彪炳史册的日子——位于7000米深海的“蛟龙号”潜水员与相隔几百千米外的“天宫一号”航天员,穿越浩渺苍穹,互致问候。

“蛟龙号”“天宫一号”里6位中国人实现了中华民族“可上九天揽月,可下九洋捉鳖”的夙愿,使中国成为美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家,中国人终于跻身深海勘探的世界舞台。

人类探秘深海的夙愿由来已久。一个半世纪以前,法国著名作家儒勒·凡尔纳创作了科幻小说《海底两万里》,小说的最大亮点是在科学和发明的基础上引用大量确凿数据,说明“鹦鹉螺号”长期滞留在大海深处的科学设想和依据,为人类未来探索深海的工具制造提供了宝贵的摹本。

1960年瑞士探险家Jacques Piccard以及美国海军中尉Don Walsh驾驶深海潜水器“迪里雅斯特号”实现了人类第一次探底马里亚纳海沟。原以为由此可以引发各国政府对深海科学考察的注意,孰料,当时实力雄厚的超级大国正忙着太空竞赛,无暇顾及海洋。没有资金投入,哪怕是规模不大的海洋科考活动都难以进行,因为我们是陆地动物。

一直到2012年3月,美国好莱坞著名导演詹姆斯·卡梅隆独自驾驶耗资数百万美元研制的单人潜水器“深海挑战者号”,再次实现人类第二次探底马里亚纳海沟。

卡梅隆的深海探险行动震惊世界,从政府组织到科学机构,人们犹如大梦初醒般地感喟,我们对月球,甚至是对太空的了解竟然比自己的家园——地球都多。海洋占地球表面积的71%,而人类对海洋的探索面积尚不到海洋面积的5%,这的确是值得我们反思的事情。

需要说明的是,在詹姆斯·卡梅隆成功探底马里亚纳海沟后,有不明就里的中国网民自惭形秽地表示:我们以举国之力怎么不能与一己之力的美国冒险家抗衡呢?

你可能不知道,除导演身份外,卡梅隆还是资深的海洋科学探险家,痴迷深海探险数十载,拥有的财富也让他不愁资金来源。此外,卡梅隆还有一个好帮手,那就是上文提到的曾创造世界深潜纪录的美海军中尉Don Walsh。

表面上看,我们的“蛟龙号”下潜记录为7000多米,比“深海挑战者号”少了3000米,但后者只是单纯的下潜,而“蛟龙号”是在极限海底进行了一系列的科考活动,包括机械手臂抓取海底标本,进行陆海实时通信联络等。所以说,“蛟龙号”和“深海挑战者号”不是一个级别的深潜器,不可同日而语。

数千米的深海海底是地球上最宁静而神秘的地方,那里生存着古老的原核生物,对原核生物的基因研究,是目前基因研究领域的热门项目,其中包括极端环境下的生物。这些生物及其基因资源有巨大的科研和经济价值,是全球海洋科学家研究的热点。此外,大洋深处还蕴藏着丰富的资源,它们对人类未来的生存意义非凡。

海洋蕴藏了全球超过70%的油气资源,全球深水区最终潜在石油储量高达1000亿桶,深海是世界油气资源的重要接替区。近十年来,人们新发现的探明储量在1亿吨以上的油气田70%都在海上,其中一半以上又位于深海。

我们拥有300多万平方千米“蓝色国土”,能否了解深海,走向深海,对我们具有相当重要的现实意义。在我们广阔的领海中蕴藏着360多亿吨石油资源,其中大多分布在深海地区。我国的南海海域还发现了证明天然气水合物存在的地球物理及生物标志。而深海水合物的开发被认为是能否掌控未来能源的主要标志之一。

深海潜水器是海洋技术开发的前沿与制高点之一,体现着一个国家的综合技术力量。目前美国、法国、俄罗斯、日本拥有世界上仅有的五艘6000米级深海载人潜水器。这些装备到达的范围遍及海洋的大陆坡、海山顶、火山口、洋脊以及6000米的海底,在地质、地球化学、地球物理和海洋生物等方面均取得了很多重要发现。

目前,我国已形成了1000米、4500米、7000米到10 000米级全海深潜水器的研制能力。作业功能覆盖海洋科研、大洋矿产资源开发、搜救打捞、旅游观光等。深海潜水器的研制成功,标志着我国深海科技创新能力正在从模仿追赶向齐肩并行、超越领先转变。逐步形成了以“蛟龙号”“海龙号”“潜龙号”这“三龙”为代表的深海装备体系。特别是载人潜水器“蛟龙号”的应用,显著提高了精确获取生物样品的可能性和准确性。同时,形成完善的深海生物实验室研究平台,为中国海洋生物科学研究提供了有力支撑。

截至2018年2月,“潜龙二号”在西南印度洋工作区已进行49次下潜,最大潜深2920米,在地形起伏1800多米的区域内,获得了大量的精细地形地貌数据和多种传感器探测数据,表明“潜龙二号”具有高智能自主避障能力和稳定航行控制能力,在技术上完全具备了在洋中脊等复杂地形条件下航行探测的能力。

对正在大洋测试的“潜龙三号”,专家表示,它和“潜龙二号”虽然是“孪生兄弟”,但“潜龙三号”在“潜龙二号”的技术基础上进行了优化升级。其中最主要的变化是最大续航能力的增加,噪声有所降低。为应对水下复杂的地形地貌,“潜龙三号”同样采用前视声呐作为避碰传感器。这种成像声呐,也被认为是潜水器的“眼睛”,控制计算机把数据采集进来后,通过图像处理方式来识别障碍和周围环境,结合避碰策略,下达紧急转向、緊急变深或变高以及跟踪指令。我国自主研发的水下自主机器人在技术上已经达到了国际先进水平。

2016年12月刚刚结束全海深无人深潜器和着陆器测试的“彩虹鱼号”,不到半年,又完成跨越两极的极地深渊科考探索之旅,2018年它进行全海深载人深潜器的8000米海试,预计2019年5月,“彩虹鱼号”全海深载人深潜器将冲击1.1万米马里亚纳海沟的极限挑战……

出人意料的是,创造这个科学奇迹的不是国家的重点项目,也没有进行巨额投资,而是一位普通科学家和十几个乐于追梦的普通中国创业者。

“彩虹鱼”公司董事长雄心勃勃地表示,“彩虹鱼”项目的核心是万米级载人深潜器的研制,目标是为了实现人类自由往返陆地与深渊,以及进行全海深海底勘探、科考,探秘地球大洋海底的未知世界。为了实现这个目标,“彩虹鱼”公司将分“三步走”,建造科考母船,研制无人深潜器、着陆器以及载人舱,总装集成载人深潜器……

难怪美、日深海探测器研制领域的顶尖人物不禁慨叹:深海探索领域的高地,很快就会被后来居上的中国人占领了,他们的研发速度,犹如他们制造的高铁一样快!

(编辑 文 墨)

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