■ 中國(guó)海洋報(bào)記者 王 晶
6月23日,“向陽(yáng)紅09”船搭載蛟龍?zhí)栞d人潛水器及96名科考隊(duì)員停靠國(guó)家深?;卮a頭。至此,歷時(shí)138天的2017年蛟龍?zhí)栐囼?yàn)性應(yīng)用航次,圓滿(mǎn)完成中國(guó)大洋38航次科學(xué)考察任務(wù),同時(shí)標(biāo)志著為期5年的蛟龍?zhí)栐囼?yàn)性應(yīng)用航次圓滿(mǎn)收官。
2012年7月,我國(guó)蛟龍?zhí)栞d人潛水器在西太平洋馬里亞納海溝7000米級(jí)海試中獲得成功,實(shí)現(xiàn)了中華民族“可下五洋捉鱉”的夙愿。2013年1月,中國(guó)大洋礦產(chǎn)資源研究開(kāi)發(fā)協(xié)會(huì)吸收國(guó)際同類(lèi)載人潛水器均經(jīng)歷研制、海試、試驗(yàn)性應(yīng)用、業(yè)務(wù)化運(yùn)行階段等經(jīng)驗(yàn),確定了蛟龍?zhí)栞d人潛水器在步入業(yè)務(wù)化運(yùn)行前開(kāi)展試驗(yàn)性應(yīng)用的工作方案。
蛟龍?zhí)栕院I显囼?yàn)以來(lái),開(kāi)展了152次成功下潛。在試驗(yàn)性應(yīng)用過(guò)程中,先后在我國(guó)南海、東太平洋多金屬結(jié)核勘探區(qū)、西太平洋海山結(jié)殼勘探區(qū)、西南印度洋脊多金屬硫化物勘探區(qū)、西北印度洋脊多金屬硫化物調(diào)查區(qū)、西太平洋雅浦海溝區(qū)、西太平洋馬里亞納海溝區(qū)等7大海區(qū)下潛,主要為國(guó)家海洋局深海資源勘探計(jì)劃、環(huán)境調(diào)查計(jì)劃、科技部“973”計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院深海先導(dǎo)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金委南海深部計(jì)劃5大計(jì)劃提供了技術(shù)和裝備支撐?!膀札垺弊鳂I(yè)覆蓋海山、冷泉、熱液、洋中脊、海溝、海盆等典型海底區(qū)域,深海科技成果豐碩,獲取了海量珍貴視像數(shù)據(jù)資料和高精度定位的地質(zhì)與生物樣品。深潛工程技術(shù)保障隊(duì)伍和深潛科學(xué)家隊(duì)伍不斷壯大,安全管理制度趨于完善,多系統(tǒng)、多任務(wù)的工作格局已經(jīng)形成,向業(yè)務(wù)化運(yùn)行跨出了堅(jiān)實(shí)一步。
中國(guó)大洋協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)兼辦公室主任劉峰介紹,蛟龍?zhí)柹詈L矫乜蓜澐殖珊I显囼?yàn)、試驗(yàn)性應(yīng)用和業(yè)務(wù)化運(yùn)行3個(gè)階段。2012年結(jié)束海上試驗(yàn)后,蛟龍?zhí)栟D(zhuǎn)入試驗(yàn)性應(yīng)用階段。“如果說(shuō)第一階段是為了檢驗(yàn)它能否下潛到設(shè)計(jì)深度,驗(yàn)證其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。那么,試驗(yàn)性應(yīng)用階段主要是為了培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)化的業(yè)務(wù)支撐隊(duì)伍,建立全國(guó)開(kāi)放共享機(jī)制,提高它的作業(yè)效能?!眲⒎逭J(rèn)為,蛟龍?zhí)柦怀隽藵M(mǎn)意的答卷。
“蛟龍?zhí)胶!奔夹g(shù)能力凸顯
大深度技術(shù)優(yōu)勢(shì),全球海洋99.8%的作業(yè)區(qū)域,海底定點(diǎn)作業(yè)能力,安全性、可靠性、先進(jìn)性,等等,蛟龍?zhí)柕倪@些優(yōu)勢(shì)在試驗(yàn)性應(yīng)用階段得到了驗(yàn)證。在涵蓋海山、冷泉、熱液、洋中脊、海溝、海盆等典型海底地形區(qū)域,蛟龍?zhí)枌?shí)現(xiàn)了100%安全下潛,作業(yè)能力覆蓋7000米以淺全球海洋面積99.8%的海域。其中,17個(gè)潛次作業(yè)水深超過(guò)6000米(其中11次超過(guò)6500米)。連續(xù)大深度安全下潛,充分發(fā)揮了蛟龍?zhí)柸蝾I(lǐng)先的深度技術(shù)優(yōu)勢(shì),為我國(guó)搶占國(guó)際深淵科學(xué)研究前沿提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
海底煙囪噴口內(nèi)高溫?zé)嵋喝雍瓦B續(xù)觀測(cè),證明了蛟龍?zhí)柛呔榷c(diǎn)懸停作業(yè)能力。在西南印度洋和西北印度洋熱液區(qū)復(fù)雜地形下,蛟龍?zhí)枌?shí)現(xiàn)了對(duì)深海海底11米高黑煙囪頂部、直徑5厘米噴口內(nèi)379.7℃熱液的保壓取樣和連續(xù)溫度測(cè)量。海底深淵科學(xué)儀器的定點(diǎn)布放與回收,證明了蛟龍?zhí)柛呔人褜つ繕?biāo)作業(yè)能力。第100潛次及第128潛次,蛟龍?zhí)柍晒υ谖髂嫌《妊蠹拔鞅庇《妊鬅嵋簠^(qū)搜尋,并回收前序潛次布放的微生物富集罐等作業(yè)工具。第144潛次成功在馬里亞納海溝6300米深度搜尋并回收第122潛次布放的氣密性保壓序列采水器,在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)時(shí)隔一年在6000米以深海底對(duì)科學(xué)儀器的定點(diǎn)搜尋與回收。
蛟龍?zhí)栂冗M(jìn)水聲通信技術(shù)和微地形地貌探測(cè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)在試驗(yàn)性應(yīng)用中得到發(fā)揮和驗(yàn)證。蛟龍?zhí)枖?shù)字水聲通訊系統(tǒng)工作穩(wěn)定,傳輸正確率超過(guò)90%,保障了潛水器水下作業(yè)安全;高分辨率測(cè)深側(cè)掃聲吶累計(jì)完成測(cè)線(xiàn)長(zhǎng)度17.2公里,繪制海底三維測(cè)深圖覆蓋面積6.876平方公里,繪制側(cè)掃圖覆蓋面積13.752平方公里,取得了各個(gè)區(qū)域大量的海底微地形地貌數(shù)據(jù),特別是在第125潛次中首次實(shí)現(xiàn)了熱液煙囪彌散流的探測(cè),獲取了海底熱液彌散流側(cè)掃瀑布圖。
深海公共平臺(tái)有效運(yùn)行
“過(guò)去我們研制的深海裝備一度用不起來(lái),因?yàn)樵诳蒲泻蛻?yīng)用之間存在斷層??蒲性核穆毮苁秦?fù)責(zé)設(shè)備研發(fā),而不是長(zhǎng)期支撐設(shè)備的海上運(yùn)行??茖W(xué)家擅長(zhǎng)在實(shí)驗(yàn)室分析樣品,在海上操作起設(shè)備也比較吃力。研制的設(shè)備雖然性能先進(jìn),卻難以保證海上的有效應(yīng)用?!眲⒎逭f(shuō),在蛟龍?zhí)柕难兄坪蛻?yīng)用中,通過(guò)建設(shè)國(guó)家深?;毓芾碇行?,逐漸摸索出了填補(bǔ)斷層的機(jī)制?!吧詈V行牡穆氊?zé)就是做好深海大型裝備的集中統(tǒng)一管理,既支撐前端研發(fā),又服務(wù)后端應(yīng)用?!?/font>
接下來(lái),蛟龍?zhí)柤磳⑥D(zhuǎn)入業(yè)務(wù)化運(yùn)行階段。據(jù)悉,目前8名潛航員的潛水器駕駛與操作技術(shù)水平、潛水器維護(hù)保障技術(shù)水平、綜合素質(zhì)、體質(zhì)與心理狀態(tài)等日趨穩(wěn)定,具備了開(kāi)展常態(tài)化載人潛水器駕駛操作與技術(shù)維護(hù)保障的能力。同時(shí),潛水器維護(hù)保障隊(duì)伍規(guī)模逐漸擴(kuò)大,維護(hù)保障和水面支持操作能力逐步提升,關(guān)鍵崗位的保障能力得到鍛煉,形成了一支18人的職業(yè)化潛水器維護(hù)保障隊(duì)伍和兩支獨(dú)立完成潛水器布放回收作業(yè)的職業(yè)化水面支持保障隊(duì)伍。
深海中心作為國(guó)家級(jí)深??瓶脊卜?wù)平臺(tái)的作用日益凸顯。除了配置先進(jìn)的車(chē)間、試驗(yàn)室、大型科考碼頭等硬件設(shè)施,為蛟龍?zhí)柕壬詈_\(yùn)載器的維護(hù)保障提供技術(shù)支撐,職業(yè)化的潛航員隊(duì)伍和技術(shù)保障隊(duì)伍不斷經(jīng)受鍛煉,公共平臺(tái)安全高效的運(yùn)行機(jī)制已經(jīng)形成。
深海資源勘探成果豐碩
蛟龍?zhí)栕栽囼?yàn)性應(yīng)用以來(lái),先后在七大海區(qū)開(kāi)展了下潛作業(yè),取得了一系列勘探成果。
在我國(guó)南海區(qū),初步查明了南海冷泉區(qū)和海山區(qū)生物群落特征,獲取了冷泉區(qū)的地球化學(xué)特征,6個(gè)新種和生物群落的3個(gè)優(yōu)勢(shì)種等新發(fā)現(xiàn),為我國(guó)科學(xué)家在深海大型底棲生物分類(lèi)學(xué)和生物多樣性領(lǐng)域的研究提供了有利條件。初步圈定了1000米級(jí)多金屬結(jié)核試驗(yàn)區(qū)的目標(biāo)靶區(qū),在試采區(qū)及參照區(qū)開(kāi)展了多學(xué)科調(diào)查,獲得了高質(zhì)量結(jié)核、結(jié)殼樣品及數(shù)據(jù)資料,為深入研究南海鐵錳成礦作用等科學(xué)研究提供了支撐,為后續(xù)開(kāi)展采礦環(huán)境影響評(píng)價(jià)打下了基礎(chǔ)。
在東太平洋我國(guó)多金屬結(jié)核勘探區(qū),調(diào)查發(fā)現(xiàn),在海水較深且比較平坦的海盆結(jié)核覆蓋率稍低,僅為37.5%;在海丘斜坡上結(jié)核覆蓋率有增高的趨勢(shì),最高達(dá)60%,基本查明我國(guó)多金屬結(jié)核合同區(qū)的結(jié)核分布特征。
在西太平洋海山結(jié)殼勘探區(qū),探查了采薇海山區(qū)的結(jié)殼、結(jié)核的分布特征,初步了解維嘉海山區(qū)富鈷結(jié)殼的分布范圍,初步探明采薇海山與維嘉海山巨型底棲生物分布具有良好的連通性。
在西南印度洋我國(guó)多金屬硫化物勘探區(qū),基本確定了典型熱液區(qū)的活動(dòng)狀況及發(fā)育范圍,采集了熱液流體樣品,并對(duì)熱液噴口及附近多次進(jìn)行了溫度觀測(cè),基本查明龍旂熱液區(qū)熱液活動(dòng)及熱液產(chǎn)物分布特征,進(jìn)一步了解了底棲生物群落結(jié)構(gòu),揭示了龍旂熱液區(qū)共附生微生物的多樣性。
在西太平洋深淵海溝區(qū),初步查明雅浦海溝北段西側(cè)生物群落結(jié)構(gòu),認(rèn)識(shí)了其微生物、細(xì)菌、古菌和真菌的多樣性,揭示了食腐端足類(lèi)在近底層的分布規(guī)律;認(rèn)識(shí)了馬里亞納海溝生態(tài)系統(tǒng)基本特征,獲取了大批量馬里亞納海溝深淵底部保壓海水樣品。
在西北印度洋我國(guó)熱液硫化物調(diào)查區(qū),初步查明“臥蠶1號(hào)”“臥蠶2號(hào)”“天休”“大糦”4個(gè)作業(yè)區(qū)的熱液區(qū)位置,對(duì)熱液區(qū)環(huán)境特征及生物群落結(jié)構(gòu)有了基本認(rèn)識(shí)。
據(jù)初步統(tǒng)計(jì),截至4月底,基于蛟龍?zhí)栂聺撜{(diào)查,我國(guó)科學(xué)家發(fā)表論文41篇,待出版專(zhuān)著1部,取得了多項(xiàng)國(guó)際相關(guān)前沿科學(xué)研究成果,標(biāo)志著中國(guó)深海載人科學(xué)研究和資源勘探能力達(dá)到國(guó)際先進(jìn)行列。
蛟龍?zhí)栕院I显囼?yàn)以來(lái),參加單位涉及國(guó)家海洋局、中國(guó)科學(xué)院、教育部、中船重工集團(tuán)等多個(gè)部委近40家單位, 450余人次參與下潛,參航人員超過(guò)1000人次,總計(jì)歷時(shí)517天,總航程超過(guò)8.6萬(wàn)海里,圓滿(mǎn)完成了航次任務(wù)。