“蛟龍”再創(chuàng)新功

劍民

太空與深海，是人類長久以來一直夢(mèng)想征服的領(lǐng)地。在“嫦娥一號(hào)”開啟中國人探月之門后，漆黑極寒的南海海底也出現(xiàn)了中國人的身影。

2011年7月28日，我國首臺(tái)自主設(shè)計(jì)、自主集成的載人潛水器“蛟龍”號(hào)在東北太平洋海域進(jìn)行了第三次下潛，最大下潛深度達(dá)5?188米，成功創(chuàng)造了中國載人潛水器新歷史。

“蛟龍”風(fēng)采

這條“蛟龍”有著怎樣的風(fēng)采？深海作業(yè)又是怎樣一幅圖景？帶著這些疑問，《科學(xué)啟蒙》小記者第一時(shí)間采訪了設(shè)計(jì)小組的科學(xué)家。

本領(lǐng)：勘探海底資源

小記者：請(qǐng)問“蛟龍”號(hào)有哪些本領(lǐng)？

科學(xué)家：“蛟龍”號(hào)可以對(duì)多金屬結(jié)核資源進(jìn)行勘查，通過攝像、照相對(duì)多金屬結(jié)核覆蓋率、豐度等進(jìn)行評(píng)價(jià)；可執(zhí)行水下設(shè)備定點(diǎn)布放、海底電纜和管道的檢測等復(fù)雜作業(yè)。

小記者：“蛟龍”號(hào)又突破了哪些技術(shù)？

科學(xué)家：“蛟龍”號(hào)是我國第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)、自主集成研制的深海載人潛水器。從方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)，全部由我國工程技術(shù)人員自主完成?？傮w裝備和海上試驗(yàn)也由我國獨(dú)立完成?！膀札垺碧?hào)的耐壓結(jié)構(gòu)、生命保障、遠(yuǎn)程水聲通訊、系統(tǒng)控制等關(guān)鍵技術(shù)，都是我們自己突破的。

小記者：這次5?000米級(jí)海試有何意義？

科學(xué)家：去年“蛟龍”號(hào)潛入3?759米深海后，我國成為繼美國、法國、俄羅斯、日本之后第五個(gè)擁有3?500米大深度載人深潛技術(shù)的國家。雖然前四國均已有可下潛6?000米甚至6?500米的載人潛水器，但目前經(jīng)常下潛的深度還是在5?000米以內(nèi)。這次海試成功，意味著我國載人深潛水平進(jìn)入世界先進(jìn)行列。

操作：機(jī)械手臂采集樣本

小記者：深海里工作環(huán)境怎樣？“蛟龍”號(hào)靠什么獲取勘探樣本？

科學(xué)家：對(duì)潛航員來講，海平面以下200米幾乎一片黑暗。他們靠聲納系統(tǒng)知道哪里有魚洞、哪里是坑、哪里的障礙物需避開。潛航員在封閉的、狹小的載人艙里，一坐就是八九個(gè)小時(shí)，需要有超人的耐力和心理承受力。至于如何獲取勘探樣本，首先要由導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定向、定高、定深和定位，然后用“蛟龍”號(hào)裝備的機(jī)械手進(jìn)行采集樣本作業(yè)。

小記者：如何保障人員安全？

科學(xué)家：國際領(lǐng)先的保障人員安全的技術(shù)，我們都已掌握。安全問題關(guān)鍵是處理好重量與浮力的關(guān)系，只要有足夠的浮力，潛水器就能浮上來。緊急情況下，可把攜帶的鐵塊、蓄電池箱、采樣籃扔掉。如被海草纏住，“蛟龍”號(hào)將自行“斷臂”，拋棄機(jī)械手。最糟糕的是陷入淤泥，如果遇到這種情況，“蛟龍”號(hào)的報(bào)警系統(tǒng)會(huì)發(fā)射浮標(biāo)到海面，母船會(huì)立即到位進(jìn)行施救。

載人深潛意義深遠(yuǎn)

海洋，是生命的起源。

幽暗的大海深處究竟是什么樣子？那里藏著多少奧秘？以前，我們只能想象和假設(shè)，為那未知的海底世界勾畫出或絢麗、或神秘、或恐怖的形象，直到某一天，我們不再滿足于想象，而是更希望能親眼見證。

人類開始用各種方式潛入大海，一次次潛入更深的海底，從此，這一未知的世界才慢慢揭開了神秘的面紗。

海底資源開發(fā)和利用

1855年，有一個(gè)德國人建造了一個(gè)大鋼球，用繩子系著沉入海里，人坐在鋼球里可以潛入75米深的海底去撈取沉船上的財(cái)寶。是的，財(cái)寶或許是最初促使人們探索深海的直接動(dòng)力，但是，海洋本身就是財(cái)寶，在那片寧靜的海底蘊(yùn)藏著巨大的財(cái)富，就看你想不想知道，能不能發(fā)現(xiàn)，有沒有能力獲取。

發(fā)達(dá)國家對(duì)海洋探測的興趣由來已久。

深海技術(shù)被認(rèn)為是與航天技術(shù)、核能利用技術(shù)并列的高新技術(shù)領(lǐng)域，而載人深海潛水器則被認(rèn)為是海洋開發(fā)和海洋技術(shù)發(fā)展制高點(diǎn)之一，體現(xiàn)著一個(gè)國家的綜合技術(shù)力量。在“蛟龍”號(hào)誕生之前，世界上只有美國、日本、法國、俄羅斯四個(gè)國家擁有載人深潛器。這些國家的深潛器的最大工作深度為6?500米，而“蛟龍”號(hào)設(shè)計(jì)的最大工作深度為7?000米，具備深海探礦、海底高精度地形測量、可疑物探測與捕獲、深海生物考察等功能，理論上它的工作范圍可覆蓋全球99.8%的海洋區(qū)域。

探索深海生命的秘密

1977年，美國《國家地理》雜志報(bào)道了美國地質(zhì)學(xué)家的一個(gè)驚人發(fā)現(xiàn)。他們乘坐“阿爾文”號(hào)在東太平洋加拉帕戈斯海底裂谷航行時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)充滿生命的熱泉口。這些奇怪的熱泉溫度竟然高達(dá)350℃。更奇怪的是，在熱泉口附近浮游著各式各樣前所未見的生物：大得出奇的紅蛤和海蟹、血紅色的管狀蠕蟲……這個(gè)在沒有陽光的大洋深處、在超過沸點(diǎn)的海水里、在高壓的深海環(huán)境下的生命系統(tǒng)被發(fā)現(xiàn)后，便成為生命形成和演化方面“無法解答的復(fù)雜謎題”。

之后，美國科學(xué)家破譯了這種特殊生物的基因圖譜。這種微生物可以在溫度極高的海水中以二氧化碳為生。這項(xiàng)研究確定了自然界中除了細(xì)菌和包括人在內(nèi)的真核生物以外，還有第三種生命形式。

載人深潛“之最”

最多：俄羅斯

俄羅斯是目前世界上擁有載人深潛器最多的國家，最著名的是1987年建造完成的“和平一號(hào)”與“和平二號(hào)”兩艘6?000米級(jí)深潛器，電影《泰坦尼克號(hào)》里的很多鏡頭就是它們探測的畫面。

“和平一號(hào)”還有一位大名鼎鼎的乘客——俄羅斯總理普京，他曾在2009年搭乘“和平一號(hào)”深潛至世界上最深的淡水湖貝加爾湖的水面下大約1?400米處，探查新能源“可燃冰”。

最深：10?916米

世界最大載人潛水深度為10?916米，由美國 “的里雅斯特”號(hào)深潛器保持，這個(gè)紀(jì)錄至今已保持了51年。1960年1月，兩位美國科學(xué)家曾乘坐“的里雅斯特”號(hào)潛入馬里亞納海溝進(jìn)行科學(xué)考察。

最傳奇：“阿爾文”號(hào)

“阿爾文”號(hào)是世界上著名的深潛器，服務(wù)于美國的一家海洋研究所，從1964年6月5日下水至今已工作47年。

“阿爾文”號(hào)的主要用途是科學(xué)考察，偶爾也要完成一些其他緊急任務(wù)。1966年初，在西班牙東海岸，美國空軍的一架空中加油飛機(jī)在給一架轟炸機(jī)加油時(shí)，兩機(jī)相撞，墜毀在附近海岸。墜毀的轟炸機(jī)上攜帶著4顆氫彈，3顆落在西班牙本土，1顆則消失在地中海里。美國海軍不得不求助于建成不久的“阿爾文”號(hào)。一個(gè)多月后，“阿爾文”號(hào)不負(fù)眾望，在1?000多米深的海底找到了這顆氫彈，一舉成名。

1986年，“阿爾文”號(hào)再建新功，它成功地參與了對(duì)泰坦尼克號(hào)沉船的搜尋和考察。

“蛟龍”號(hào)引領(lǐng)先進(jìn)技術(shù)

“蛟龍”號(hào)最大工作設(shè)計(jì)深度為7?000米，這一深度預(yù)計(jì)2012年將進(jìn)行海試。

相比國際上現(xiàn)有的大深度載人潛水器，“蛟龍”號(hào)在技術(shù)上有三大領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)：首先，“蛟龍”號(hào)具有先進(jìn)的近底自動(dòng)航行功能和懸停定位功能，便于目標(biāo)搜索和定位，可以在海底自由前后航行。其次，它具有高速水聲通信功能，可以將潛水器在水下的語音、圖像、文字等各種信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)侥复?，母船的指令也可以?shí)時(shí)地傳給潛水器，專家可以現(xiàn)場進(jìn)行指揮。第三，與其他載人潛水器相比較，“蛟龍”號(hào)上的充油銀鋅蓄電池容量是最大的，從而保證了在水下作業(yè)的時(shí)間。

目前“蛟龍”號(hào)仍是中國唯一一艘載人深潛器?？茖W(xué)家透露，他們接下來的目標(biāo)是研發(fā)不同潛深能力的深潛器，形成一個(gè)系列，并提高載人深潛器的國產(chǎn)化比例，降低使用成本。

“蛟龍”號(hào)成功書寫了中國載人深潛新的神話，也必將揭開中國深海開發(fā)新的篇章。

（責(zé)任編校：劉國峰）