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“蛟龙号”打破潜水器下潜世界纪录,创造7000米“中国深度”

出品:中国科普博览 SELF格致论道讲坛

中国深潜“三龙”——“蛟龙号”载人潜水器、“海龙二号”无人有缆潜水器和“潜龙一号”无人无缆潜水器于2月5日入驻青岛国家深海基地,标志着我国建设海洋强国的雄心。同时,“蛟龙号”新母船正在建造中,计划2019年3月下水,未来“三龙”有望搭同条母船探秘深海。

海洋是充满无限可能的宝库,蕴藏着丰富的锰结核、钴结壳、可燃冰等资源,储量是是陆地的成百上千倍。蛟龙号克服重重环境和技术困难进行深海探索,除了为海洋资源开发探路,还承担着许多像海洋生命、地质演化等科学研究使命。我国科学家独立研制的“水下QQ”蛟龙号水声通信系统达到国际一流水平,然而在材料和一些关键技术上还依赖国外。在SELF讲坛上,蛟龙号副总师朱敏说道,继下潜7062米刷新世界纪录后,目前我国正在研制4500米的潜水器,将实现全身国产,并于明年进行下潜任务,让我们一起迎接中国创造被验证的那一刻。

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---嘉宾介绍---

“蛟龙号”打破潜水器下潜世界纪录,创造7000米“中国深度”

朱敏

蛟龙号副总设计师 中国科学院声学研究所海洋声学技术中心主任

2012年蛟龙号载人潜水器打破了作业型载人潜水器下潜的世界纪录——下潜到了7062米。这意味着中国具备了载人到达全球99.8%以上海洋深处进行作业的能力

“蛟龙号”打破潜水器下潜世界纪录,创造7000米“中国深度”

世界上载人下潜深度最大的是美国的Trieste号,1960年下潜到了10911米,但它不具备运动和作业能力。

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国际上同类作业型深海载人潜水器包括美国的“阿尔文”号(1946年,最大下潜深度4500米)、法国的“鹦鹉螺”号(1985年,6000米)、俄罗斯的“和平”号(1987年,深度6000米)和日本的“深海6500”(1989年,深度6500米)。

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“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器,朱敏就是负责它声学系统的副总设计师。

水下QQ 蛟龙的通信法宝

朱敏介绍,中国是继美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人潜水技术的国家。在全球载人潜水器中,“蛟龙号”属于第一梯队。和国外相比除了蛟龙下潜深度是最深之外,蛟龙还有比较领先的技术:有非常先进的水声通信的功能,蛟龙号下到七千米深的这样远的距离,科学家不可能从水面拉一根线下去跟下面去通信,而无线电被海水一挡实际上也都通不了了,那么这个时候就要完全靠水声通信,把要传的信息变成声音在水里面传,传到水面之后再把它变换回来变成信息,它可以把潜水器里面的很多的传感器的数据都传到水面去,水面和水下可以通过文字交流,通过语音交流还可以发照片,所以科学家当时给它起了一个外号叫做“水下QQ”.

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能源探测探索海底宝库

蛟龙号建造完成后的主要目标其一是资源,另一个是科学;千百年来对于人类来讲,深海都是一个非常神秘的领域,海底有非常丰富的资源,如锰结核。

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热液硫化物

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富钴结壳

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天然气水合物(可燃冰)

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像可燃冰里面所储藏的甲烷气体,如果换算下来的话,是陆地上的所有的煤、石油、天然气加起来的总量的两倍。这些资源对于人类未来的一百年或者更长远的发展来讲,是个非常重要的后备资源。

其二就是科学,例如,大家以前都认为生物的生存都需要有阳光、有空气,在深海中大家一般都认为是一个生命的荒漠,没有多少生命了,但深海探测的发现实际上完全颠覆了这个概念,很多深海生物不依靠阳光而是靠海底下冒出来热水来生存,据此很多科学家在想象在木星土星的卫星的冰冻海洋下面是不是也可以有生命的存在。

“蛟龙号”打破潜水器下潜世界纪录,创造7000米“中国深度”

矿区资源 蛟龙为后代攒家当

蛟龙号和国外相比除了下潜深度最深之外,有三个比较领先的技术。一、在能源方面它比国外的要更强大,二、有比较先进的自动控制能力,它可以减少驾驶员操纵的难度;三、水声通信功能。在2012年完成七千米海试之后, 蛟龙号承担起实验性应用任务,它去的海区有中国南海、马里亚纳海沟、东太,西太和西南印度洋。为什么要去这些地方?以东太为例,这个地方位于夏威夷以南,2001年中国大洋协会在这个地方争取到了一块7.5万平方公里的一块锰结核矿区,2015年中国五矿集团又申请到了一块7.3万平方公里的矿区,这些矿区加起来有15万平方公里(超过4个台湾岛的面积),也就是说那么大一个区域底下的矿石都是归咱们中国的,这都是海洋行业的人为咱们国家做的贡献!也就是说现在蛟龙号正在做的这个工作就是给咱们国家争取更多的矿区,是为我们的子孙后代攒家当的一个工作。

“蛟龙号”打破潜水器下潜世界纪录,创造7000米“中国深度”

实现国产 还远吗?

当潜水器下潜到几千米那么大深度以后,面临着一个巨大的困难——压力。那么7000米的这个深度对应的压力是多少呢?7000吨。这是一个什么概念?咱们国家的96式坦克大概45吨重,相当于150辆96式坦克摞一块压在一平方米的面积上,你可以想象蛟龙身上承受着多大的压力!这在材料、设计、制造加工等等方面都有非常高的难度。

“蛟龙号”打破潜水器下潜世界纪录,创造7000米“中国深度”

虽然蛟龙号刷新了多项技术和深度记录,但是在材料等关键技术上还依赖国外。蛟龙号所用的浮力材料,当时国内的能力是制造不出来的,于是就要去国外买,在价格和质量上就会受别人欺负。

不过不要灰心,科学家正在大步追赶,由我国研制的新型载人潜水器预计明年就会走进大家的视野,这一台潜水器的国产化率要达到85%以上,让我们一同期待我国载人深潜事业能够谱写出新的辉煌的篇章!

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