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海底蛟龙:深潜3700米

http://www.sina.com.cn  2010年09月03日 00:49  21世纪经济报道

  柯志雄

  中国第一个深海基地,已经在山东青岛进入正式的项目设计阶段。

  8月30日,记者获悉,中国深海基地已经在青岛即墨市正式征地开建,一期工程征地面积390亩,征用海域62.7公顷。

  在我国正式宣布自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”深海载人潜水器3000米级海试取得成功,并成功将一面国旗插在3759米深海底之后。此举标志着我国深海科研从此有了正式的“落脚点”。

  在数千米深海海底以及其下地层数百米的区域,存在着很多微小的原核生物组成的“黑暗生物圈”。这里不仅有占全球地表生物总量1/10的生物,还蕴藏着十分丰富的能源资源,被预估将成为人类未来能源的“供应基地”。未来,以青岛为起点,这片富饶的土地将迎接来自中国的频繁造访者。

  深海雄心

  “之前《Nature》杂志就有报道。”中国海洋研究委员会主席、中科院院士汪品先告诉记者,《Nature》杂志派人参加了6月底中国召开的一个深海研究和地球系统的大会,并撰写了一篇名为“中国深海的雄心壮志”的文章,从“大洋一号”一直说到“蛟龙”号深海实验。“当时中国政府还没有公开深海实验,所以他们只是笼统介绍,没有时间、地点等具体信息。”

  在试验成功后,科技部和国家海洋局随后高调宣布:“863”重大专项——我国首个自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器突破3000米级下潜深度,最大下潜深度达3759米,我国成为美、法、俄、日之后第五个掌握3500米以上大深度载人深潜技术的国家。

  知情人士告诉记者,“蛟龙”号实际上早在去年就在南海成功进行了20次下潜,最大下潜深度达1109米,今年5-7月17次下潜终于突破3700米的深度。

  根据美国国家海洋和大气管理局最新的卫星测量结果,全球海洋平均深度为3682.2米。这意味着“蛟龙号”目前已能突破全球海洋的平均深度,可以在全球海洋深处随处游荡。

  对于深海科研者来说,深潜器的意义犹如轿车之于日常交通,有实际意义的是在2000-3000米能自如地展开科研活动。与普罗大众将潜水艇视为横行海底“海底王”的假想不同,从下潜的深度来看,深潜器是深海探测孤独的领跑者。“我还等着它(“蛟龙”号)验收完毕拿来用呢。”汪品先说。

  “潜水艇主要在海下二、三百米以内活动,而无人深潜器1960年就下潜到10916米,是地球上最深的纪录,但(当时的深潜器)只能直上直下。”汪品先说,从上世纪80年代开始,各国的科研重点就转向了载人深潜器。

  国家海洋局海洋发展战略研究所研究员贾宇在此前的一次采访中说:“深海技术被认为是与航天技术、核能利用技术并列的高新技术领域,而载人深潜器则被认为是海洋开发和海洋技术发展的制高点。”过去,这个制高点主要由美、俄、法、日“把守”。

  同济大学海洋地质国家重点实验室翦知湣教授告诉记者:“美国的载人深潜器技术从上世纪60年代起步,目前能下潜到4000-5000米,日本则已达到6500米的水平。我国进入本世纪后才开始重视载人深潜器技术,加大了研发投入。可喜的是,我们和美、日等国在这一领域的技术差距正大幅缩短。”

  曲折的海试

  “蛟龙号载人潜水器立项之初,我国研制过的最深载人潜水器只有600 米。”项目总设计师徐芑南和第一副总设计师、总体与集成课题负责人崔维成回忆说。

  即使对科学探索再不屑一顾的现实主义者,也不会满意于过去的最深600米载人深潜器,海底丰富的资源足以让他们心动。“当前,全球深海石油资源还远远未开发,甚至说还没完全弄清楚。世界上有几个大的深海油区,如北海就是一个非常富的深海油区,英国、挪威、墨西哥湾也都发现了很大深海油区。现在我国南海已经找到了深海石油,预计未来40%的石油资源将来自于深海。”汪品先说。

  因此在勘查锰结核、富钴结壳、热液硫化物和深海生物等资源的名义下,中国大洋矿产资源研究开发协会立项研发深潜器。那时候的“蛟龙”号,还名叫“和谐”号,而这个项目几乎从一开始就蒙上了耀眼的“资源金光”。

  但2007年“和谐”号试制成功之后,随即面对一系列问题,连没有装载深潜器的母船都缺乏。为此中海工业有限公司立丰船厂改装了“向阳红9号”,在其船尾甲板上竖起了一个三米多高带滑轨与机械臂的A型架,解决了“和谐”号的下水问题,但这只是“和谐”号止步不前的诸多问题之一。

  2009年3月,来京参加当时两会的全国人大代表、702所总工程师颜开研究员在接受记者采访时曾表示,由于资金短缺,“和谐”号无法进行海试。

  美国明尼苏达大学地质与地球物理系高级研究员丁抗在一次回国之旅中惊讶地发现,耗费重金研制出的深潜器一直在闲置。

  2009年8月6日,“和谐”号于终于得以下海。

  2009年10月,“和谐”号在经历了近20次海试后于南海某海域成功下潜至1109米。眼见日益接近成功的曙光,这架深潜器在2009年年底正式更名为“蛟龙号”,并于今年5月正式启动3000米海试,直至成功摸底3759米。

  走向深海

  尽管重要设备依然需要借助国际合作,但徐芑南、崔维成等人相信,“蛟龙”号项目的实施使我国在海洋高技术领域获得了很大的跨越,为使我国真正成为海洋高技术强国奠定了良好的基础。

  根据《“和谐”号载人深潜器的研制》文件中披露的技术进展,我国除了对国际领先的水下电机、水下推进系统、液压源、高压海水泵等技术原理的学习和掌握外,在关键技术的配套国产化研究方面,科研人员也取得了钛会金超塑成形加工技术、深海浮力材料加工技术等多方向的突破性进展。

  而在其后的海试阶段,需解决的技术问题更是纷繁复杂,许多在陆地上简单的技术挑战遇到深水就成了难题。比如说船上要跟水下对话,在开头就碰壁了,到了一千米深度就通不了话。”海军装备研究院综合论证研究所研究员尹卓对记者描述说:“在潜水器耐压壳上有一个小沙眼,海水进来就不是一个水柱,而是一把手术刀,见什么就可以切什么,它的压力就这么大,非常可怕”。

  “制造仪器实际上可以推动基础研究水平的提高,同时也能推动新方法、新技术的建立。”九三学社江苏省副主委、南京大学地理与海洋学院院长高抒认为,国家应从战略的高度,针对海洋科学的发展,制定一个全国一盘棋的高端人才培养策略和实施方案,而“蛟龙”号这样的尖端设备开发则是重要的配套手段。“海洋不仅提供了能源、矿产和生物资源,而且在科技实力竞争和国家权益维护方面,占据异常重要的地位。”

  在海洋尖端仪器与设备的研制中,加大资金投入只是一方面,平均造价以亿元为单位的深海科考船,要让每个参与海洋研究的大学或研究机构都拥有一条,显然不够现实,专家们呼吁,建立全国性的公用平台才有利于科研资金效用的放大作用。

  在美国,1971年成立了“全国科研舰队”,并由一个公开的机构(UNOLS)统管全国几十条科考船,形成一个共用平台对所有的科研单位开放。此外,在深海科研探测方面,美国有国家委托建立的“国家深潜装备中心”(NDSF)维持装备的运行,科学家都可以根据自己的需要向该中心来申请用船。

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