|
& }& p$ N5 e* B8 n$ x& b. X: R+ l
# k; C1 z; C9 ~, F8 H- {) h
你知道人类已知最深的地方是哪里吗？中国探索到哪里了呢？海底还有什么秘密等着被人们发现呢？今天我们就跟随“奋斗者”号，潜入万米深海，探寻未知的世界。
2 a9 g" I0 F4 H h/ W “最深的地方” * O2 T: r- i8 N9 H3 q/ m) V# W
马里亚纳海沟，是人类已探寻海洋里最深的地方，它位于太平洋海底，因附近是马里亚纳群岛而得名，最深处可达11034米。陆地上，上世纪苏联的科拉超深钻孔达到了12263米。不过陆地上最深的地方是人类自己挖出来的，该探索的都探索了，该看的也都看了。而海洋里，自然形成的马里亚纳海沟却还有许多不为人知的地方等待人类探索。 5 f, X( c: q4 A& t
那么，人类想要下潜到马里亚纳海沟的最底部，有多难呢？ 6 a* C J9 Q% }/ z# o: R+ P9 _
首先我们都知道，水下是有压强的，并且会随着深度的增加而增加，每下降10米水深，就会增加一个大气压的压力，而10米深的水深压力就可以压垮一辆空油罐车。目前人类最深的无装备下潜记录是100米左右。 ( e% U$ U" b0 M' z9 l
- p' N o# s( Q& E% W- x _0 M 那11034米的深海压强有多大，按照公式来算的话，大约1.1亿帕压力在马里纳亚海沟底部，每平方米会产生1吨的压力，如果放在人身上，则需要承受16000吨重的压力。如果不好理解，我们来打个比方。一头成年非洲象的最大重量约为6吨，那么这个深度就相当于你的每一寸皮肤都有2500头非洲象在跳舞。可想而知，10米深的水都能压垮一辆油罐车，11034米岂不是能撕裂任何东西？
. f: F; R, p6 E 但是随着人类的探索，马里亚纳海沟发现了几十种新的生物，这让人们非常好奇，它们是如何在这么大的压强下生活的，这种强大求知欲，让人类对深海的探索更加执着。 " ?8 p9 }: _) J. f K
“朝着万米深海” " K* B& W# Q6 v; j5 j" }' M! @2 ]
2020年10月10日，我国“奋斗者”号自主研发载人潜水器来到了海南三亚，准备前往挑战马里亚纳海沟万米深潜。
& a. ]; \9 |' G `0 Z" ~ 
4 S _. }) l! y7 d8 I/ L! z" U6 c 10月27日，下潜首次突破万米；11月10日，创造10909米的中国载人深潜新纪录；11月13日，完成世界上首次载人潜水器与着陆器在万米海底的联合作业，向全社会进行了视频直播。 + O( @$ Z" a7 m3 |+ s
我国用真实的数据说明了，中国的大深度载人深潜技术已经达到世界领先水平，而下潜的深度越大，深海探索能力就越强。 * L/ C! c$ C- ~6 k
那么这种大深度载人下潜技术最关键的是什么呢？人们是如何克服深海的巨大压力呢？那就要说到载人潜水器的核心关键点，载人舱。
$ B$ g3 _0 M0 [6 b$ T, R2 V 载人舱的材料十分特殊，2019年5月美国的双人潜水器“极限因子”号使用的是Ti64材料，这种材料如果用在核载三人的“奋斗者”号上的话，其强度韧性都不能达标。而“载人”潜水器，要是载人舱都不达标，还怎么能叫“载人”呢。于是在2014年，我国中科院金属研究所开始对“奋斗者”号的材料进行研究。
7 j, P9 q! q @4 ^* s0 [# F 
" u) X" @* g8 q; x$ Y
极限因子号
8 _( r* e* n) M9 C, O 最终经过研究人员的努力，其独创的具有良好热加工成型和焊接成型性能的新型钛合金材料Ti62A，成功应用到了奋斗者号的载人舱材料上。但这只是万里长征的第一步。
5 @3 ^6 K/ y' B( r3 I) \+ R. u 载人的问题解决了，那潜水呢？会潜就要会浮吧，不然上去上不来怎么办。
9 u7 P" }, J( w0 g1 A4 k 在没有文献和经验且发达国家对我国技术封锁的情况下，科研人员借鉴前期多年的技术累计，吸取了“深海挑战者”上浮时问题的前车之鉴，研究所中科院理化技术研究所研究的的固体浮力材料顺利解决了这个问题，成功制备出了具有高安全系数的万米级浮力材料。 9 o8 V8 n& {% j) p' |, J) U* I
2 \( d) U& _7 J
马里亚纳海沟 # b8 t v8 g, l
而这只是“奋斗者”号众多技术攻关中的一个缩影。
# o" p' c( i! X3 u% q0 F “奋斗者”号相比于之前的“蛟龙”号与“深海勇士”号载人潜水器，其声学系统实现了完全国产化。这个系统正是由中科院声学研究所牵头研制。
) U6 W; O9 L6 I+ n, \4 g" E 而这个“国产化”的实现有什么意义呢？中科院声学研究所高级工程师、“奋斗者”号副总建造师、潜航员刘烨瑶举了两个例子。 ' H4 _0 T/ U( v4 k% Y' j0 F
比如，水声通信是“奋斗者”号与母船“探索一号”之间沟通的唯一桥梁，可以实现潜水器从万米海底至海面母船的文字、语音及图像的实时传输。
) E& J/ X" L* ~ 
! z) ]2 @) O' G! ]" F
再如，在11月16日的下潜作业中，借助组合导航系统和声纳设备，“奋斗者”号潜航员仅用了半小时便成功取回了此前布放在万米海底的3个水下取样器，成功实现“海底捞针”，并通过水声通信机将取样画面回传至母船。
# g( t: |- z" ^1 L; h8 z “‘奋斗者’号的声学系统，突破了全海深难关，为全海深范围内的持续巡航作业提供了可靠的技术保障。”刘烨瑶称。 $ k, h- u% ~. \9 H; j
) q8 H9 r# k" i8 |) _* q, i “亲爱的观众们，万米的海底妙不可言，希望我们能够通过‘奋斗者’的画面向大家展示万米的海底”。 3 K, C4 J6 i$ E4 N! ~0 ~* `8 j
2020年11月10日8时12分，“奋斗者”号成功下潜到世界最深处马里亚纳海沟并且顺利坐底，通过直播，三位潜航员向全国观众分享了他们此时此刻的心情。
6 q& o+ g6 Q. t- k/ w9 P1 W 雄关漫道真如铁，而今迈步从头越。
/ ~7 L& ~2 I" `* t( N' t% t T$ O/ _. R! } “深蓝色的中国梦”
3 H! G4 M, [- |; c 从“蛟龙”号的高速水声通信技术和自动航行技术到“深海勇士”号的常态化运维，再到“奋斗者”号的全新材料与突破技术，经过我国中科院的努力，现在我国已经具备了“奋斗号”“深海勇士号”载人潜水器，还有“海翼”“海斗”“天涯”“海角”等无人潜水器，中科院带头迈出了实现我国深蓝梦想的重要一步。 5 z4 H* C. [& p
不过在此之前，“蛟龙”号的故事才是深蓝梦想的开始。 1 E8 X/ f9 J( i2 X# R7 r7 K
& V- Q4 O! f) E/ ~) N0 t 2002年，科技部带头启动“蛟龙号”载人深潜器的设计研制工作，超100多个单位参加了蛟龙号的研制，自此，中国深蓝梦想正式启程。
" f; l) ~, T8 }# R9 q 作为一项涉及多领域高技术的科研工作，立项之后就聚集了众多大神参与进来。在这个团队中，已经退休6年的中国工程院院士徐芑男出任蛟龙号总设计师，副总设计师崔维城也辞去了研究所所长的职务，全身心投入研发。 ! s2 Y8 C* B4 R+ F- c: ? K
根据当时的设计人员回忆，他们没有见过国外的载人潜水器，至于潜水器要什么部件，怎么装备更是一头雾水。即使是这样，中国的图载人深潜团队还是实现了技术突破成功研制出了蛟龙号。 6 u9 a4 s) ]( G" |! P5 m
2008年3月，“蛟龙号”完成总装联调和水池联调试验，第一次具备了出海试验的技术条件。
6 e0 C8 V6 j. r' I* ^4 J. [0 { 2009年，“蛟龙号”开始第一次海试，当时已经74岁的总设计师徐芑南登上了“向阳红9号”母船，他要亲眼见证“蛟龙”号乘风破浪，为它护航。最终，“蛟龙号”成功实现1000米首次海试。
% {+ H1 ? N7 o0 s7 Q 
* C" A, U2 ~- |: H; L# x5 a% d1 a 2011年，“蛟龙号”下潜到5000米深海，它依旧不负众望，采集到了“海底黑色黄金”锰结核矿石。 1 c9 }5 w) ]& U/ t% a
时隔一年，在2012年的6月份，“蛟龙号”在马里亚纳海沟创造了下潜7062米的中国载人深潜纪录。这是中国载人潜水器的新纪录，也是当时国际上同类作业型载人深潜器最大下潜深度纪录。 3 u/ L2 J) y& C/ s& r3 x, W) ~' L
“蛟龙号”的不断进步，已经向世界证明我国具备了开展全面深海资源勘察和研究的能力，从第一次海试以来，它一共完成了150多次成功下潜，450余人参与下潜，与国际同类作业型载人潜水器相比，蛟龙号的下潜深度、航控、作业、水声通信都是最优秀的。 0 B: R3 P5 X) m! j! v+ O
要想潜入深海之后还能顺利传达信息，就要先解决远距离高速率水声通信问题等问题，既要考虑下潜过深后传输信号会不会受到影响，又要克服海面母船噪声的干扰。“蛟龙”号的技术攻关团队最后成功解决了噪声干扰、纠错解码等问题，研制了国际第一例可传输图像数据的潜水器水声通信系统。不止成功解决了蛟龙号通信的应用，也实现了国际领先。
5 i' k8 X3 n8 }8 ~+ I 
; _" ] @! A4 L 2013年，党中央国务院授予“蛟龙号”团队“载人深潜英雄集体”荣誉称号，这也让我国其他事业科研人员对海洋科研充满热情，蛟龙号的额成功研制实现了我国深海载人技术的跨越式发展，“深海空间站”、“奋斗者”号，这些重大科技专项，都是在这一刻开始生根发芽的。 4 }* s m, D3 t/ T5 y; @% P
“蛟龙号”的故事到这里也就结束了，它的出现向世界表明，中国完全有能力达到世界海洋科技制高点，我国的深海技术绝不次于国外。“奋斗者”号成功证明了这一点，载人下潜到10909米代表着我国已经实现深海技术突破，感谢老一辈科研人员的辛勤付出，也希望未来有更多年轻科研者们加入中国梦的实现。 0 X9 x7 s( ~1 }+ Z U
乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海，从“蛟龙”号到“奋斗者”号，从海底7062米到10909米，深蓝色的中国梦正在逐步实现
6 ]& G' Z7 k. W3 G
8 P0 o5 }" I! i$ P3 F$ k$ Y+ w
& q4 w! F1 C& ]! y, L2 I* c9 c& _6 E2 |! c
5 f7 n+ e$ @( K$ o6 L% f/ q2 c | 
