蛟龍號將探秘南海北部海山區

搭載中國“蛟龍”號載人潛水器的“向陽紅09”試驗母船6月10日從江蘇江陰起航 , 執行為期103天的試驗性應用航次任務 。從“蛟龍”號立項、設計研制到工程試驗、試驗性應用 , 甚至潛航員的成長,科學家都參與其中 。
“我的腦海中經常想象這樣一幅畫面:我們的潛航員駕駛著我國自主建造的深潛器 , 帶著科學家在大洋深處航行……”
6月10日試驗性應用航次的開啟,離“蛟龍”號總設計師徐芑南的夢想已越來越近 。
用中國人自己的潛器做科研
“過去坐美國人的潛器下深海做科研,這回坐中國人自己的 ?!弊鳛閷㈦S“蛟龍”號下潛的首批科學家之一,同濟大學海洋與地球科學學院教授周懷陽在接受《中國科學報》采訪時難抑興奮 。
因為這一天他已經等了十幾年 。
1999年,許多科研人員就討論要用我國自行設計的潛水器進行科研 。2011年5月,“南海深海過程演變”國家自然科學基金重大研究計劃(以下簡稱“南海深部計劃”)辦公室正式向主持“蛟龍”號項目的中國大洋礦產資源研究開發協會和科技部遞交申請,希望結合“蛟龍”號的進一步試驗,以該項目的科學目標為主題 , 在南海開展深潛科考 , 對南海深部過程進行高精度、高分辨率的現場探測 。
最終三方達成共識:“蛟龍”號第一個試驗性應用航段將進行“南海深部計劃”的相關科學研究 。
這次,“南海深部計劃”共有包括周懷陽在內的6位科學家遠征南海 。他們不光要下潛,還要負責各種實驗設備的操作 , 有母船上的,還有配合潛水器用的,如保壓流體采樣器、沉積物采樣器、多參數傳感器等等 , 工作量很大 。
相比之下,“蛟龍”號研制團隊此次南海之行的壓力沒那么大 ?!爸灰O備不出問題就行 ?!薄膀札垺碧柛笨傇O計師、中科院聲學所研究員朱敏告訴采訪人員,這次沒有專門針對聲學設備本身的試驗科目,他們的工作重心是保證潛水器的正常工作 。
探秘南海北部海山區和冷泉區
今年首個試驗性應用航段的作業區域包括一個海山區和一個冷泉區 。科學家將搭乘“蛟龍”號下潛三四千米,在南海北部的一座小海山開展科學實驗,進行觀測、地形精細測量,采集巖石、沉積物、生物樣品等 。
“海山的成分與洋殼基底的成分有密切關系,可以通過海山推測基底的形成過程 。”周懷陽介紹說 , 基底之上有很厚的沉積層覆蓋 , 以往的工作幾乎都在沉積層,南海洋殼基底一塊樣品也沒有 。
冷泉是除了洋中脊熱液活動外另一種引人注目的海底深部過程 ?!袄淙诘纳锩苊苈槁?,很多新物種都在冷泉口被發現 ?!敝軕殃栒f,“以往通過科考船到幾千米的海底采樣好比‘海底撈針’,而載人深潛器最大的好處就是帶給科學家身臨其境的感覺 ??茖W家潛入深海直接觀測 , 視野寬廣,自主性強 ?!?br /> 此次選擇的冷泉區位于海山區的北部 ?!氨M管水深不超過1000米 , 但地形相對復雜 ?!敝軕殃柋硎?,對于潛水器的挑戰在于,目標太小,找冷泉口需要非常精確的定位 。
據“蛟龍”號試驗性應用航次總指揮、國家深?;毓芾碇行闹魅蝿⒎褰榻B,鑒于科學應用對定位的要求更高,此次在潛水器上加裝了一套定位系統,在海底的絕對坐標定位可以達到米級精度,最大誤差不會超過10米 。
此外,潛水器上的視頻系統也進一步改進,使圖像更加清晰 。
期待“蛟龍”更好為科學家服務
“蛟龍”號起航之前,“乘客”已完成了較短時間的培訓,了解和掌握潛水器的基本性能 , 以及潛水器內部的作業規程 。而這些對于周懷陽來說并不陌生 。早在2005年,他曾作為“中美深海熱液區聯合深潛”中方項目的首席科學家,乘坐美國“阿爾文”號載人潛水器進入深海 。
其實對于下潛的科學家基本沒有特殊要求 , 用周懷陽的話說,“只要能做科研,就能下潛” 。據悉,這次“蛟龍”號還會迎來首位女科學家——同濟大學海洋與地球科學學院副教授楊群慧 , 她也曾乘坐美國“阿爾文”號下潛過 。
“中國目前坐過國外深潛器下潛過的科學家不到10人,而國際海洋研究領域的先進國家有深潛經歷的科學家起碼有幾千人 ?!敝軕殃柛袊@,我國的深海研究平臺還非常有限,科學家往往只能借助國際合作航次開展深海研究 。多年來,由于缺少必要的考察設備,中國科學家一直無法獲得各種良好的深海樣品 。
實際上,載人潛水器的設計目的,就是作為一個科學裝備和運輸系統搭載科學家抵達幾千米的深海進行考察 。其試驗性應用是從工程試驗到科學應用的過渡階段 。朱敏表示 , 研制團隊后續會逐步跟用戶單位交接,最終從“蛟龍”號的日常運行中撤離,由國家深?;毓芾碇行呢撠熑粘>S護,研制團隊更多的使命則是做好設備的升級、維護工作 ?!奥s減工程技術人員,把更多位置留給科學家 。”
【蛟龍號將探秘南海北部海山區】在周懷陽看來,科學發展與技術進步是一個相互促進的過程 ?!皬摹札垺柫㈨?、設計研制到工程試驗、試驗性應用,甚至潛航員的成長,科學家一同參與其中;而隨著技術性能、人才隊伍、管理機制的不斷完善,‘蛟龍’號投入業務化運行后,必將為中國乃至國際深??萍冀缣峁┮患鳎玫貫榭茖W家服務 ?!?中國科學報 陸琦)