敢下五洋捉鱉

蔡巍 陳嘉淳

我國首臺載人潛水器——“蛟龍?zhí)枴保▓D片由國家深?；毓芾碇行奶峁?/p>

人類永遠(yuǎn)不會停止探索的腳步，自從非洲大陸出走時這種執(zhí)著就已經(jīng)根深蒂固。時間的漫長，空間的廣闊，內(nèi)心的豐富，最終成就了哲學(xué)、科學(xué)與藝術(shù)?！奥仿湫捱h(yuǎn)兮，吾將上下而求索”，理論物理和心理學(xué)展現(xiàn)了對物質(zhì)與精神世界探究的極致。宇宙的發(fā)展與消亡離我們太遠(yuǎn)，雖然這關(guān)乎過去與未來;心理的狀態(tài)和變化太飄忽不定，即使它促成歡樂與傷悲。當(dāng)我們腳踏實地，遙望遠(yuǎn)方時，星空和大海于目力可及處交織：璀璨的星空靜謐如常，大氣層外部的真空可能包含無盡的暗物質(zhì)，一望無際卻無從探知;而神秘的大海澎湃洶涌，雖有重于空氣近100萬倍的海水將一切阻隔，但載人潛水器仍能帶我們進入這個變幻莫測的水下世界。

世界上最著名的載人潛水器當(dāng)屬美國伍茲霍爾海洋研究所的“阿爾文號”。它建造于19世紀(jì)60年代初，經(jīng)歷過近5000次下潛的洗禮，在深海探索史上寫下了濃墨重彩的一筆。1966年，它在西班牙南部海岸參與過當(dāng)時世界上最大的海下搜索行動——尋獲美軍B-52轟炸機丟失在910米海底的氫彈;1977年，它在太平洋加拉帕戈斯群島附近發(fā)現(xiàn)海底熱液生物群落，證實不依靠太陽提供能量的“深海綠洲”的存在;1986年，它又在加拿大紐芬蘭省以南搭載詹姆斯·卡梅隆12次下潛到約3700米“泰坦尼克號”郵輪殘骸處，并利用遙控潛水器進入殘骸內(nèi)部拍攝……至今每年仍下潛150～200次的“阿爾文號”正創(chuàng)造著一段又一段的傳奇。

作業(yè)型載人潛水器是深海尖端科技的代表和海洋科學(xué)考察的重器，但僅有包括我國在內(nèi)的少數(shù)國家擁有潛深達到或超過6000米的作業(yè)型載人潛水器。1984年服役的法國“鸚鵡螺號”與儒勒·凡爾納小說《海底兩萬里》中的神奇潛水艇同名，潛深6000米;1987年服役的俄羅斯“和平1號”與“和平2號”潛深均為6000米，并于2007年完成了人類首次抵達北冰洋海底的壯舉;1989年服役的日本“深海6500號”潛深6500米，災(zāi)難影片《日本沉沒》的男主角便是該潛水器的駕駛員;我國的“蛟龍?zhí)枴庇?009年研制成功，2012年6月在馬里亞納海溝創(chuàng)造了下潛7062米的中國載人深潛紀(jì)錄，也是世界同類作業(yè)型潛水器最大下潛深度紀(jì)錄。

國外著名大深度作業(yè)型載人潛水器①美國“阿爾文號”②法國“鸚鵡螺號”③日本“深海6500 號”④俄羅斯“和平2 號”。

“蛟龍?zhí)胶！鄙行琛吧詈Ｓ率俊?。繼“蛟龍?zhí)枴敝螅覈?臺載人潛水器“深海勇士號”于2017年研制成功?！吧詈Ｓ率刻枴笔俏覈呒夹g(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）海洋領(lǐng)域“十二五”重大項目“深海潛水器技術(shù)與裝備”支持研制的深海裝備，是以實現(xiàn)國產(chǎn)化、降低運行成本、提高可靠性和可維護性為目標(biāo)研制的一臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的4500米級載人潛水器，國產(chǎn)化率達95%。“深海勇士號”在“蛟龍?zhí)枴毖兄婆c應(yīng)用的基礎(chǔ)上，成功實現(xiàn)了潛水器核心關(guān)鍵部件的全部國產(chǎn)化。在研制過程中，先后突破了總體設(shè)計與優(yōu)化、大厚度鈦合金載人艙設(shè)計制造、大深度浮力材料、低噪聲深海推力器等一系列關(guān)鍵技術(shù)，降低了運維成本，有力推動了深海裝備功能化、譜系化建設(shè)。

我國第2 臺載人潛水器——“深海勇士號”（蔡巍拍攝）

“深海勇士號”潛深4500米，長9.3米、寬3米、高4米，空氣中重量約20噸，有效負(fù)載220千克，可載員3名，最大航速2.5節(jié)，巡航航速1.0節(jié)。載人艙為內(nèi)徑2.1米的鈦合金耐壓球殼，設(shè)有一個出入艙口，位于球殼正上方，直徑為480毫米。球殼共有5個觀察窗，正前偏下位置為主觀察窗，透光直徑為200毫米，左右舷各有2個120毫米直徑的副觀察窗。

“深海勇士號”4500米的潛深雖然達不到“蛟龍?zhí)枴钡?000米，但基本覆蓋了我國的大部分海域，以及國際海底區(qū)域礦產(chǎn)資源埋藏的深度。1970年，聯(lián)合國大會通過《關(guān)于各國管轄范圍以外海床洋底及其底土的原則宣言》，將國際海底區(qū)域的資源作為全人類共同繼承的財產(chǎn)。1982年通過的《聯(lián)合國海洋法公約》進一步規(guī)定，關(guān)于國際海底區(qū)域內(nèi)的一切權(quán)利屬于全人類，區(qū)域內(nèi)資源的勘探開發(fā)由國際海底管理局代表全人類共同行使，世界各國均可向國際海底管理局提交礦區(qū)申請，批準(zhǔn)通過后即可進行海底礦產(chǎn)的勘探和開發(fā)。2011年我國在西南印度洋獲得了1萬平方千米的多金屬硫化物勘探合同區(qū)，筆者所在課題組的主要任務(wù)正是進行合同區(qū)的勘探和資源評價。

海洋和天空，都有著令人神往的藍(lán)色，我們對世界還知之甚少。雖然窮盡一生也只能窺之寥寥，但我們能做到的唯有生命不息，探索不止。

“深海勇士號”載人潛水器第125 潛次下潛合影，中間為主駕王治強，右邊為副駕張康樂，左邊為蔡?。ú涛∨臄z）

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深海探訪記

文/蔡 巍

海底熱液噴發(fā)是整個地球熱循環(huán)重要的組成部分，也是了解地球內(nèi)部地質(zhì)活動的重要窗口，噴口附近的生態(tài)圈更是海洋生物學(xué)研究的前沿，極有可能是生命起源之地，具有很高的科學(xué)研究價值，因此中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所組織了歷時121天（2018年11月10日至2019年3月10日）、航行17000余海里的西南印度洋熱液科學(xué)考察航次。我有幸成為了“深海勇士號”載人潛水器的第63位乘客，深入海洋內(nèi)部，身臨其境，體驗了一段奇幻的旅程：

滄海輕舟，在海面上我感到一陣暈眩，主駕王治強安慰說開始下潛后就平穩(wěn)了，比在“探索一號”母船上穩(wěn)多了，此時我將信將疑。1月2日上船，1月18日下潛，在船上與王治強有了十多天的深入接觸，其專注、勤奮、熱情、睿智，令我印象深刻。檢查完潛水器狀態(tài)，開始注水下潛，果然有種穩(wěn)穩(wěn)的幸福。不會游泳的我，對海洋的了解是道聽途說，對什么真光層、溫躍層諸如此類的專業(yè)詞匯沒有任何具象。下潛時艙內(nèi)關(guān)燈，但仍有各種控制面板的光亮。左舷副駕張康樂在我看來平常比較嚴(yán)肅，經(jīng)常是若有所思的樣子。他讓我在艙外黑暗的情況下遮蔽艙內(nèi)的光線，透過舷窗，有熒光閃亮，翩翩起舞。這些生物在漆黑一片的水下發(fā)光發(fā)亮，也許這就是它們獨特的生存與溝通方式。

從載人艙內(nèi)拍攝的噴涌350℃高溫黑色流體的海底熱液噴口（蔡巍拍攝）

并肩而立的3個硫化物煙囪體

首次下潛后的澆水儀式

從海面下潛到水下2700多米開始，載人艙承受了巨大的壓力變化，好在艙內(nèi)的供氧和循環(huán)系統(tǒng)有效地維持了氣壓和氧氣濃度。19℃的恒溫使艙內(nèi)溫暖如春，只有舷窗底部不斷聚集的水珠告知我們，艙外的溫度正持續(xù)下降，距離2℃低溫的深海海底已越來越近。離底200米左右時，王治強開啟照明系統(tǒng)，眼前只有混雜著微小顆粒物的模糊藍(lán)色。離底20米左右時，王治強馬上憑借經(jīng)驗判斷出快要著底，但處于右舷的我瞪大眼睛無論如何也看不到將要出現(xiàn)的海底跡象。果不其然，還是需要老司機帶路，前方隱約出現(xiàn)了巨大的煙囪體，類似昆明的石林，但其結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，且有富含礦物質(zhì)的流體源源不斷地從煙囪體各個部位的噴口噴涌而出。我們此行的目的就是搭靠在煙囪體上，進行巖石和流體樣品的采集，隨后帶回實驗室進行分析。

如果我們能承受深海的壓力，站在煙囪體底部，抬頭仰望，肯定更能感受到自然的神奇，但我們只能待在載人艙內(nèi)，在煙囪體頂部透過舷窗靜靜地觀察。零浮力的“深海勇士號”依靠安裝在前方底部約1米見方的鋼制采樣籃的一角搭靠，這種方式有點不可思議，類似宇航員在零重力下依靠一個支點就可以隨意行動。王治強操作著靈活的機械手龍飛鳳舞，而我正與一個噴涌350℃高溫黑色流體的噴口對視。我呼吸空氣，它呼吸海水;我消耗氧氣，它淋濾礦物。我的一生只有百年，它可能有千年萬年，只可惜我們沒有賴以溝通的語言。

單個熱液區(qū)的范圍一般只有方圓百米，從一個煙囪體到另一個煙囪體可能僅有幾米的距離，但這并不妨礙景色的絕美。潛水器在海底“起飛”，航行在高處，像太陽一樣將光明投向海底，目光所及，3個煙囪體并肩而立：一個滿身灰黃色，正襟而立;另一個藍(lán)白通體，底部似裙擺蔓延開來;它們的右側(cè)還有一個高度及腰的小煙囪體，整幅畫面如同一家三口牽手同行。通體藍(lán)白色的煙囪體又似皚皚雪山，剛好有一條游魚慢悠悠地經(jīng)過，靜謐的海底總是如此優(yōu)雅和從容，令人不忍打擾。

在海底漫游了近5個小時，我們蜷曲的雙腿酸脹不已，是時候回到母船上了。拋掉壓載鐵，獲得正浮力，潛水器以40米/分鐘的速度上浮，依然平穩(wěn)。母船艉的A架從海面吊起載著我們的潛水器，安放在后甲板的滑軌上。我走出載人艙，陽光正好，迎來的是3桶溫水“醍醐灌頂”。據(jù)說國際上的慣例是澆冰水，意為已經(jīng)零距離接觸接近零度的海底，我還是被優(yōu)待了。