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【小编看世界】下潜10908米,中国无人深海探测领跑世界

2021-11-09 16:55:42

导语:今年10月10日,中国自主研发的无人深海探测器“海斗一号”成功在10000米深的海底下,连续进行了10个小时以上的探测,顺利完成了科研任务。“海斗一号”同时刷新了我国无人深海探测器探测深度和连续工作时长的记录,在世界范围内首次实现了对“挑战者深渊”西部凹陷区的大范围全覆盖声学巡航探测,在深海探测这一领域树立了一座举世瞩目的里程碑。


“海斗一号”投放入海

看到这样振奋人心的消息,我们激动之余,不免也会思考:我们中国在深海探测领域为什么能一再刷新世界纪录?这一领域的突破又对我们国家的发展有什么意义?今天就和大家聊聊,中国进行深海探测的原因,以及在深海探测领域的成长之路。

深海探测:收获丰厚的寻宝之旅

占地球表面积71%的大海,一直都是神秘的代名词。自从人类的脚步第一次踏上沙滩起,对大海的探索就从未停止过。从海边捡贝壳,到出海捕鱼,再到远渡重洋、近海石油勘测,随着人类技术的进步,海洋中的珍宝一步步被发掘着。


海洋资源

然而,80%以上的海洋资源都集中在海平面1000米以下,包括远超陆地储量的油气能源,堆积如山的金属矿物,独一无二的珍奇物种与生态环境等等。但长久以来,人类探索的步伐却在这里被巨大的水压所阻拦。水深平均每增加10米,水压就会增大一个标准大气压,而在刚刚被“海斗一号”征服的马里亚纳海沟最深处,水压达到了1000倍的标准大气压,可以轻而易举地将一辆小轿车压成一个金属球,深海探测器必备的,用于收集深海样品的金属臂,在巨大的水压下举步维艰。低温、黑暗和供能等因素也限制着探测的深度。正因如此,各国科学家在深海探测领域都耗尽心血,各出奇招。


深海资源的采集 图源:腾讯网

所幸,在技术飞速突破的今天,深海探测已不是梦想。早在1960年,“的里雅斯特号”就带着两位潜水员来到了马里亚纳海沟的底部。此后,日本、法国等国家也先后在深海探测领域做出突破,但始终没能达到“的里雅斯特号”的探测深度。21世纪以来,中国也加入了这场对深海资源宝库的探索战,从无到有,达到了世界顶尖水平。2009年到2012年间,中国的“蛟龙号”从1000米的探测深度,飞速成长为一条遨游在7062.68米深海的神龙。2020年,“奋斗号”终于替中国看到了水下10000米的风景,中国的深海探测从此达到世界顶尖水平。


“蛟龙号”载人深海探测器 图源:新浪网

无人探测:深海探测的未来趋势

上面所有有名有姓的深海探测器,都属于载人深潜,需要优秀的驾驶员在狭窄的内仓对探测器做一些关键操作。这无疑会带来给驾驶员带来巨大的风险,也不利于长期持续探索任务。无人深海探测因不受这些的限制,被公认为深海探测器的未来趋势。美国、日本、俄罗斯等国先后在无人深海探测领域取得了突破,日本的“海沟号”在1995年成功抵达了海平面以下10000米进行探测,是潜的最深的无人深海探测器。


美国“回声航海家”无人深海探测器 图源:百度

而在近几年,中国的无人深海探测迅速达到了最顶尖的梯队。与“蛟龙号”并称“三龙”的“海龙号”和“潜龙号”无人深海探测器在2018年正式投入应用,填补了中国这一领域的空白。而短短两年后,中国无人深海探测技术之集大成者“海斗一号”,再次来到了地球最深处:马里亚纳海沟,并完成了前所未有的探测任务。

海斗一号:中国深海探测新篇章

为何深海探测器都执着于挑战马里亚纳海沟?因为马里亚纳海沟是世界海拔最低处,能够实现马里亚纳海沟的探测,代表着深海探测器可以探索任何一片海域,也就是能做到全海探测。无人全海探测时代,便是“海斗一号”为中国深海探测开启的新时代。

“海斗一号”具有一台优秀的深海探测器所需要的全部素质。它不仅能顶住深海一万米的压力,伸出机械臂采集海底样品,更持有多种黑科技:搭载高清晰度的摄像头,实时传输画面;大覆盖面高精度声学传感设备,全方位构建海底地形图;可以实现不同工作模式的灵活切换和全方位的探测。既可以在完全与海面上没有连接的情况下,全自动大范围地扫描探测,记录数据,抓取样品;又可以在有微型光缆连接的情况下,由海面上工作人员部分或全部控制行动,实时传输海底图像与探测数据。这意味着“海斗一号”能够完成整个海洋任何一处地方的绝大部分探测任务。


“海斗一号”拍摄的深海动物 图源:百度

“海斗一号”的成功,离不开国家和科研人员对于深海探测技术的不断投入。早在2016年起,中科院就开始了“海斗一号”项目的研究,并获得了科技部“十三五”国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项立项支持。历经三年的艰苦攻关,才成功下水试验,并完满符合了项目要求。2020年,在疫情的严峻考验下,“海斗一号”团队克服重重阻碍,在南海和太平洋整整两月时间,一次次挑战着更深的下潜深度和更复杂的探测任务。最终才有在马里亚纳海沟里程碑式的成就。

结语:

短短十几年,中国实现了深海探测的从无到有,从有到世界顶尖水平,实现了载人、无人深海探测器的全海探测。海洋中的资源从此不再遥不可及,能源、金属等深海资源,在未来可能成为陆地资源枯竭的最优替代解。深海是我们的目标,但不会是我们的终点。“海斗一号”这样的科技短期内仅仅是让我们自豪,十几年后,也许能完全改变我们的生活。

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