下五洋潜深渊 蛟龙号屡创纪录昨凯旋

2017-06-24 07:05 来源:青岛早报

  昨天上午8时,随着向阳红09号船搭载蛟龙号载人潜水器停靠青岛国家深海基地码头,2017年蛟龙号试验性应用航次(中国大洋38航次)顺利结束。本航次共分三个航段,历时138天。在这期间,蛟龙号累计下潜30次、常规调查75个站位,足迹遍布西北印度洋、中国南海、西北太平洋,作业地形涵盖海山、热液、海沟等典型海底地形区域,取得了丰硕成果。

  记者了解到,蛟龙号计划2019年前完成大修和技术升级,随后进行业务化运行。蛟龙号将和我国深海其他高新技术装备协同作业。在2020年,蛟龙号将再次起航,执行为期一年的环球科考航次,为建党100周年献礼。

  11次下潜满载而归

  “终于回来了,这次任务完成得非常圆满。 ”昨天上午,记者来到国家深海基地码头,搭载着蛟龙号的向阳红09号科考船正缓缓驶向码头。据介绍,本航次累计航行了18302海里、蛟龙号下潜30次、常规调查75个站位,足迹遍布西北印度洋、中国南海、西北太平洋,作业地形涵盖海山、热液、海沟等典型海底地形区域,共计23家单位156人参航。蛟龙号载着国家海洋局、教育部、中科院、中国地调局等科学家潜入深海,完成了多个科研项目的调查工作,取得了丰硕的科学成果。此次蛟龙号共采集到岩石624.6kg、结核结壳129.6kg、pushcore短柱状沉积物127管、生物2115只、海水5968L以及海量视像资料,为下一步研究提供了珍贵样品和数据。

  征服作业危险度最高海域

  据介绍,蛟龙号在本航次发挥了其灵活机动、高精确定位的技术优势,实现了长距离、大深度、高密度等海底观测航行作业。在这次航行中,科学家在第一航段实施了大洋调查研究计划“印度洋多金属硫化物成矿潜力与环境评价”项目,蛟龙号在西北印度洋卡尔斯伯格脊热液区成功发现了海底“黑烟囱”和多金属硫化物丘与黑暗生态系统,明确了海底热液活动的精确位置、特征与范围,为后续深入开展调查区岩浆作用及其演化、沉积作用、构造作用、硫化物成矿作用、硫化物资源和微生物基因资源潜力及生物连通性等方面的研究抢得了先机,为相关科学研究认识水平的提高提供了重要基础。

  西北印度洋卡尔斯伯格脊热液区被称为作业危险度最高的海域,海底热液温度超过300℃,蛟龙号在此海域进行了11次下潜,多次有惊无险地与热液喷口和耸立的黑烟囱“亲密接触”。

  完成3次背靠背下潜

  围绕我国2017年重点研发计划“1000米级多金属结核采矿试验工程”项目的海上试验选址及评价工作,本航次第二航段科学家利用蛟龙号技术优势基本圈定了我国1000米级多金属结核试采试验目标靶区,掌握了南海典型区域多金属结核分布特征,开展了海洋地质、海洋化学、物理海洋等多专业海洋环境基线调查,获得的高精度定位数据、高质量原位研究样品,为开展1000米级采矿试验环境影响评价奠定了基础。

  第二航段在南海进行了最密集的下潜作业,15天开展了9次下潜,海底作业时间平均为6.5小时,其中3次为连续背靠背下潜,海底水平航行超过7000m,垂向航行超过400m,充分验证了蛟龙号海底长时间、长距离、大落差连续下潜作业能力。

  完成6000米深水底仪器回收

  在本航次第三航段中,蛟龙号在马里亚纳海沟和雅浦海沟深渊区进行了10次大深度下潜。作为国内超深渊海域研究的重点,中科院先导项目“海斗深渊前沿科技问题研究与攻关”,蛟龙号在马里亚纳海沟开展5次下潜作业,采集了不同深度的气密海水样品,成功回收了一年前在6300米海沟底部布放的气密采样器,在海沟南坡发现了两处新的海底麻坑发育点,进一步认识了马里亚纳海沟特征性物种分布、基岩蚀变和沉积环境特征。

  在973计划“超深渊生物群落及其与关键环境要素的相互作用机制研究”项目中,蛟龙号在雅浦海沟开展5次下潜作业,采集到大量巨型生物样品,首次获得2条雅浦海沟狮子鱼样品和2只未知物种,初步查明了雅浦海沟南段巨型底栖生物分布特点,发现雅浦海沟水体和沉积物中微生物具有较高的丰度和多样性,对下一步研究具有重要意义。

  在这10次下潜中,有7次下潜水深超过6000米,充分验证了蛟龙号连续大深度作业能力。尤其是蛟龙号144潜次在马里亚纳海沟6300米深度搜寻并回收122潜次布放的气密性保压采水器,在国际上首次实现时隔一年在6000米深的海底对科学仪器的定点搜寻与回收,充分证明了蛟龙号高精度定位及其定点作业能力。

  另外,蛟龙号在国家实验室科技创新项目“蛟龙号试验性应用航次(中国大洋38航次)南海潜次调查与研究”的下潜作业中,获得了南海中部海山链珍贝海山一典型断面的玄武岩样品,直接观察到台湾峡谷现代浊流的地貌和沉积证据,极大地推进了南海中部海山岩石学及南海北部海底峡谷浊流的科学研究。

  第二批载人潜水器潜航员出师

  记者了解到,在中国大洋38航次中,我国第二批载人潜水器潜航员全面参与本航次下潜,并完成两轮独立主驾驶操作,安全顺利地完成了既定下潜作业任务,转为初级潜航员,我国第二批潜航员已经具备独立驾驶潜水器的能力,这对我国未来潜航员队伍建设具有重要的指导意义。国家海洋局还在青岛组织了初级潜航员资格颁证仪式。

  据介绍,在中国大洋协会的指导下,由国家深海基地管理中心具体组织实施,第二批载人潜水器潜航员选拔工作于2013年在全国范围内正式启动。经过层层筛选,陈云赛、刘晓辉、齐海滨、杨一帆、张奕(女)、赵晟娅(女)脱颖而出成为我国第二批潜航员学员。根据《深海载人潜水器潜航员学员培训大纲》,2014年7月第二批潜航员学员的培训工作正式开展,国家深海基地管理中心牵头组织中国航天员科研训练中心、中船重工702所、上海交通大学、海军潜艇学院等国内优势力量,对潜航员学员的职业素养、体质体能与心理、专业基础理论、潜水器维护理论与技术、潜水器操控技术、海上实习等六大方面开展了系统的理论与实操培训。

  在第二批潜航员选拔培养过程中,国家海洋局不断摸索和积累经验,出台了2项行业标准,1项企业标准,建立了潜航员选拔、培养和定级的体系,为潜航员职业的健康发展打下了坚实的基础。 6名潜航员全部成为初级潜航员,也充分体现了第二批潜航员培训工作成效显著,结合选拔培训工作制定并颁布实施的相关行业标准科学严谨。

  昨天,国家海洋局“向阳红09”船搭载蛟龙号载人潜水器及其全体96名科考队员顺利抵达国家深海基地码头。在历时138天后,蛟龙号圆满完成了2017年蛟龙号试验性应用航次(中国大洋38航次)的科学考察任务,这也标志着为期五年的蛟龙号试验性应用航次圆满收官。

  5年完成152次成功下潜

  2012年7月,我国蛟龙号载人潜水器在西太平洋马里亚纳海沟7000米级海试成功,实现了中华民族“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的夙愿。2013年1月,中国大洋协会吸收国际同类载人潜水器均经历从研制、海试、试验性应用到业务化运行等经验,提出了蛟龙号载人潜水器在步入业务化运行前,开展试验性应用的工作方案。蛟龙号自应用以来,先后在我国南海、东太平洋多金属结核勘探区、西太平洋海山结壳勘探区、西南印度洋脊多金属硫化物勘探区、西北印度洋脊多金属硫化物调查区、西太平洋雅浦海沟区、西太平洋马里亚纳海沟区等七大海区试行科考任务。5年的试验性应用阶段参加单位涉及国家海洋局、中国科学院、教育部、中船重工集团等多个部委下属近40个单位,450余人次参与下潜,参航人员高达1000人次以上,总计历时517天,总航程86000多海里以上,获得了海量高精度定位调查数据(约计4950GB)和高质量的珍贵地质与生物样品(约计3860件)。

  五年间,蛟龙号共完成了152次成功下潜,主要为国家海洋局大洋协会深海资源勘探计划、环境调查计划、国家科技部973计划、中科院深海先导计划、国家自然科学基金委南海深部计划五大计划提供了技术和装备支撑。作业覆盖海山、冷泉、热液、洋中脊、海沟、海盆等典型海底区域,深海科技成果丰硕,获取了海量珍贵视像数据资料和高精度定位的地质与生物等样品。

  蛟龙号航次获取了丰富的载人深潜调查成果,极大地推动了我国深海相关领域的科学研究,成熟的蛟龙号作业模式、成套的安全保障制度体系及一批新成长起来的专业的潜航员与技术保障队伍,推动着中国载人深潜事业的快速发展。

  拥有全球99.8%的作业能力

  据介绍,蛟龙号的大深度技术优势,拥有全球99.8%的作业能力,充分验证了蛟龙号的安全性、可靠性、先进性。试验性应用阶段,蛟龙号在涵盖海山、冷泉、热液、洋中脊、海沟、海盆等典型海底地形区域,完成了95个潜次的有效下潜,实现了100%安全下潜,作业能力覆盖7000米以浅全球海洋面积的99.8%的海域。其中,17个潜次作业水深超过6000米,其中11次超过6500米。连续大深度安全下潜,充分发挥了蛟龙号全球领先的深度技术优势,为我国抢占国际深渊科学研究前沿提供了强有力的技术支撑。

  蛟龙号性能顶尖屡创纪录

  试验性应用阶段,蛟龙号在海底烟囱喷口内高温热液取样和连续观测,证明了它的高精度定点悬停作业能力。在西南印度洋和西北印度洋热液区复杂地形下,蛟龙号实现了对深海海底的11米高黑烟囱顶部、直径5厘米喷口内379.7℃热液的保压取样和连续温度测量。

  100潜次及128潜次蛟龙号成功在西南印度洋及西北印度洋热液区搜寻并回收前序潜次布放的微生物富集罐等作业工具,尤其144潜次成功在马里亚纳海沟6300米深度搜寻并回收122潜次布放的气密性保压序列采水器,在国际上首次实现在6000米深的海底对科学仪器布放一年后的定点搜寻与回收,成功完成海底深渊科学仪器的定点布放与回收,证明了蛟龙号高精度搜寻目标作业能力。

  蛟龙号的先进水声通信技术和微地形地貌探测技术优势在试验性应用中得到发挥和验证。蛟龙号的数字水声通讯系统工作稳定,传输正确率超过90%,保障了潜水器水下作业安全;蛟龙号高分辨率测深侧扫声呐累计完成测线长度17.2km,绘制海底三维测深图覆盖面积6.876平方千米,绘制侧扫图覆盖面积13.752平方千米,取了各个区域大量的海底微地形地貌数据,特别是在125潜次中首次实现了热液烟囱弥散流的探测,获取了海底热液弥散流侧扫瀑布图。

  蛟龙号科学研究成果丰硕

  我国南海区:初步查明了南海冷泉区和海山区生物群落特征,获取了冷泉区的地球化学特征,发现并报道了6个新种和生物群落的3个优势种等一系列研究成果,拉开了我国学者在深海大型底栖生物分类学和生物多样性领域的研究序幕;初步圈定了1000米级多金属结核试验区的目标靶区,在试采区及参照区开展了多学科调查,获得了高质量结核、结壳样品及数据资料,为进一步深入研究南海铁锰成矿作用等科学研究提供了坚实支撑,为后续开展采矿环境影响评价打下了坚实的基础。

  东太平洋我国多金属结核勘探区:调查发现在水深较深、且比较平坦的海盆结核覆盖率稍低,在海丘斜坡上结核覆盖率有增高的趋势,最高达60%,基本查明我国多金属结核合同区的结核分布特征。

  西太平洋我国海山结壳勘探区:对采薇海山区的结壳、结核的分布特征进行了探查,并对维嘉海山区富钴结壳的分布范围有了一定的了解,初步探明了采薇海山与维嘉海山巨型底栖生物分布具有良好的联通性。

  西南印度洋我国多金属硫化物勘探区:基本确定了典型热液区的活动状况及发育范围,获取了热液流体样品,并对热液喷口及附近进行连续温度观测,基本查明龙旂热液区热液活动及热液产物分布特征,对底栖生物群落结构做了进一步了解,揭示了龙旂热液区共附生微生物的多样性。

  在西太平洋深渊海沟区:初步查明雅浦海沟北段西侧生物群落结构,认识了其微生物、细菌、古菌和真菌的多样性,揭示了食腐端足类在近底层的分布规律;认识了马里亚纳海沟生态系统基本特征,获取了大批量马里亚纳海沟深渊底部保压海水样品。

  在西北印度洋我国热液硫化物调查区:初步查明卧蚕1#、卧蚕2#、天休与大糦4个作业区的热液区位置,对热液区环境特征及生物群落结构有了基本认识。

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