2010年8月26日,國家科技部和國家海洋局聯合發(fā)布:我國自主設計和集成的載人潛水器“蛟龍?zhí)枴保顫?759米!我國已成為繼美、法、俄、目四國后,第5個掌握3500米以上深潛技術的國家。上天有神舟,下海有蛟龍。我國科學家的努力,終于讓“上九天攬月,下五洋捉鱉”成為現實。
五星紅旗定海底
占地球表面積70%海洋,對大多數人來說,是一個神奇的世界。初秋的8月,南中國海暑熱蒸人,海洋科考船向陽紅9號在某海區(qū)定位。陽光下,起重機臂靈活伸起,一只紅面白身似鯊魚的潛水器,穩(wěn)穩(wěn)地降落海面,不一會兒就沉入海中。100米、500米、1000米……周圍是一片黑暗的世界,水溫指示為4℃~2℃。神奇的海洋世界通過觀察窗,映入潛航員的視野,攝像機錄下了絢麗多彩的海洋世界:水母透明的大傘邊和觸手上,熒光點點,猶如曼舞的仙女;盾狀的翻車魚上下翻滾,綠、黃、藍、白、紅的光點輝映出團團的彩虹:大烏賊像一支支火箭,肛門上一對銹紅的光柱,同腹部的青光和兩眼的藍光,閃爍成了火溜星:金眼鯛打著電壓不足的“手電筒”,發(fā)出一道道黃光;乒乓球大小的夜光蟲,像藍綠的寶石,在海水中來回穿梭:艘鯨魚頂著有倒剌的“釣桿”,變幻著檸檬色、紅色、藍色或白色的光點,吸引貪食的魚兒上鉤;夜光螺在海底緩緩爬動,各種發(fā)光的細菌忽閃出朵朵煙花……太美了!潛航員們由衷地贊嘆。
潛水器不斷地下沉,每隔20分鐘主駕葉聰就同指揮船進行一次通話,報告下潛的情況。母船的電子屏幕上顯示著潛水儀器發(fā)出的相關信息,指揮長經海風鍛造的剛毅臉龐上,露出只有船員才能覺察的滿意神色。這又是一次成功的深潛試驗:深度指示已到3500米,快要接近海底。指揮船發(fā)出拋載減重的指令,主駕一次又一次按壓開關,將加載的鐵塊拋入海中,調節(jié)潛水器的浮力使?jié)撍魈幱跐摳顟B(tài),以便在海底潛行和實驗操作。“3759米!”主駕大聲報告。指揮船一片歡呼,中國造的載人深潛器創(chuàng)造了世界第一深潛記錄。這時,潛水器的右側機械手靈活地伸展,將一面鈦合金制的五星紅旗插入海底,標志南海是中國的領土,神圣不可侵犯。隨紅旗標記的,還有一個鈦金“龍宮”模型。兩樣標記是對幾經改進的機械手靈活度的測試,同時,也向世人宣告我國進軍海洋的實力和信心。
神秘蛟龍無錫造
坐落在無錫太湖景區(qū)科教產業(yè)園的中國船舶重工集團公司702研究所,是從事高性能船舶與水下工程研究設計與開發(fā)試驗的基地,也是國際船模試驗池會議(ITTC)、國際船舶和海洋工程結構會議(IsSC)的重要成員單位。
在一間普通的廠房內,躺著剛從南海歸來的潛水器——“蛟龍?zhí)枴薄Ks有一層樓高,呈圓筒形狀,長約8米,體形比“神舟號”飛船要小,外觀就像一頭大鯊魚。其貌不揚的它,潛入深海時卻猶如蛟龍,靈敏矯健。
“蛟龍?zhí)枴钡那岸藨覓熘鄠€特制照明燈和攝像頭,供潛水人員作深海觀察照明和攝像用。潛水器正前方的下半部伸展出一個小平臺,是控測物件暫時存放的地方。平臺左右兩側伸出一對機械手,用于放置物品和海底取樣。正前方和左右側還有三個可閉合的圓形窗,可供潛水員在海底深處觀察。側面正中打開一小塊“肚皮”,核心部分就在這個“肚皮”中,它和外部的照明燈、機械手等一起,為海洋資源調查和科學研究服務。
2003年,深海載人潛水器被列為國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)重大專項。深潛器立項后,國家海洋局組織了100家研究機構和企業(yè)合作攻關,經過6年的努力,完成了“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器的研制和深航員的選拔培訓。“蚊龍?zhí)枴钡?2大系統(tǒng)中,有10個由中國船舶重工集團設在無錫的702所負責研制,最后的集成組裝也由702所完成。從項目總設計師到年輕的工程師,702所有人參加了“蛟龍?zhí)枴钡难兄?。這次深潛試驗,702所研發(fā)團隊就有20人參加,主駕就是702所的主任設計9幣葉聰。
2009年8月,載人深潛器先后載人深潛1000米級進行海試工作,最大下潛的深度為1109米。今年5月31日至7月18日,“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器在中國南海3000米級海上試驗中取得巨大成功,共完成17次下潛,其中7次穿越2000米深度,4次突破了3000米,最大下潛深度達到了3759米,超過全球海洋平均深度3682米的標桿,創(chuàng)造了水下和海底作業(yè)9小時零3分紀錄,驗證了“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器在3000米級水深的各項性能和功能指標,在世界載人深潛器發(fā)展史上寫下濃抹重彩的一筆。
海洋開發(fā)競風流
海洋面積有5億平方千米,一直以來,人類只能在淺海區(qū)活動和開發(fā),對深海的情況幾乎一無所知。到了近代,深海探測器技術突飛猛進,科學家也只探測了1%的海區(qū),大部分海域還是等著認識的處女地。就這1%的區(qū)域探索,就發(fā)現了幾千個海洋生物新種以及一些不靠陽光生活的新的生態(tài)系統(tǒng)。
眾所周知,生命活動需要陽光、水分、空氣和適宜的溫度,蛋白質是生命的形式,超過800度,蛋白質就要凝固、失去活性,這是陸地生態(tài)系統(tǒng)的定論。但海底煙囪口的蛋白質卻能在4000℃的高溫下活動,這數百度高溫下的催化機理是什么?深海壓力是陸地的數百倍,深海中的軟體動物、腔腸動物、甲殼類和魚類為何能如此耐壓?它們既沒有金鐘罩鐵布衫,也沒有什么抗壓武功,它們身體里究竟藏有怎樣的不為人知的秘密武器?海底世界的數條面紗等待解開,太多的海底之謎需要科學的解答。
陸地資源大半已經用完,海洋是解決人類未來生活的阿里巴巴寶藏。海底的可燃冰、錳結核、海底油田、稀有金屬,以及海水中的鹽、金、氘等太多的資源,這些都挑逗著各國難以平靜的心,誘惑著各國科學家們樂此不疲地探索。美國學者認為,海洋開發(fā)可以帶來75%的就業(yè)率和51%的GDP。奧巴馬上任后,就成立了海洋政策小組,協調海洋開發(fā)。日本成立了以首相為部長的“綜合海洋政策本部”。挪威、德國和法國、加拿大等國家的政府和企業(yè)界聯合起來,制訂增加本國海洋產業(yè)在全球的競爭力的措施。深海探索是海洋開發(fā)的重頭戲,發(fā)達國家在深海研究上先行,它們共有各類深海載人潛水器13艘,性能與“蛟龍?zhí)枴贝篌w相當的有5艘,分別是美國的“阿爾文號”(下潛深度4500米)、日本的”深海6500號”(下潛深度6500米)、俄羅斯的“和平1號”與“和平2號”(下潛的深度均為6 000米)、法國的“鸚鵡螺號”(下潛深度6000米)。中國則后來居上,最大設計深度為7000米。
我國的“蛟龍?zhí)枴本哂嗅槍ψ鳂I(yè)目標的懸停定位能力,可以探測海底的小目標。先進的水聲通信和海底微地形地貌探測能力,可以高速傳輸圖像和語音?!拔谬?zhí)枴边€配備多種高性能作業(yè)工具,確保它在特殊的海洋環(huán)境或海底地質條件下,完成保真取樣和潛鈷取芯等復雜任務。無論是深潛,還是探測能力,“蛟龍?zhí)枴倍家仁澜缟献钕冗M的深潛器要高出一籌。
中國蛟龍擔重任
從海面到潛入3000多米的海底,三個潛航員得“蝸居”在一個內徑2,1米、可活動空間僅1,4平方米的潛水器艙里。深航員進入潛水器后,吃、喝等各項活同宇航員一樣,均有科學的安排。潛水器與飛船一樣,艙內都設計有大小便收集器,同伴在小便時只要稍微挪動一下位置,背對其他人就可以方便了。甚至,潛水器都設計了為女性方便的位置,只是至今還沒有女性進入潛水器工作。
”蚊龍?zhí)枴背龊W鬏d人深潛,一般都選擇在上午8時或10時出發(fā),至傍晚再從海底浮出、返回。潛水人員在水下的供氧、收集潛水員呼出的二氧化碳等的設施,可以在水下不間斷運轉12小時,而潛水器在水下的動力等可延續(xù)72小時,延續(xù)停留84小時。也就是說,潛水器的生命支持系統(tǒng)正??梢灾С?2個小時,應急可以支持72小時,最多可達到84小時。
中國自行設計、集成創(chuàng)新、擁有自主知識產權的世界首個7000米載人潛水器,可承載一名潛航員和兩名科學家。在深度超常環(huán)境下進行資源勘查、科學考察和其他深海作業(yè),可使中國深海活動能力覆蓋世界99%以上的洋底,這也是目前世界上下潛能力最深的載人潛水器?!膀札?zhí)枴陛d人潛水器的最終目標是形成深海作業(yè)能力,今后采取邊海試、邊應用、邊改進的方式,由淺海向深海逐步推進。條件成熟時,繼續(xù)開展“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器5000米至7000米級海試工作。
未來,“蛟龍?zhí)枴钡氖姑ㄟ\載科學家和工程技術人員進入深海,在海山、洋脊、盆地和熱液噴口等復雜海底有效地執(zhí)行各種科學考察、開展深海探礦、海底高精度地形測量、可疑物探測和捕獲等工作,并將執(zhí)行水下設備定點布放、海底電纜和管道檢測以及其他深海探尋及打撈等各種復雜作業(yè)。
我們相信,不遠的將來,奮斗在深潛領域的專家和技術人員,一定會使我國載人深潛技術與裝備進入世界前列,為探索海洋奧秘做出更大貢獻。新一代的潛水試航員們,也一定會創(chuàng)造出新的奇跡!