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跟 着“潜龙”去探海

2017-02-07黄志明

红领巾·探索 2017年1期
关键词:潜龙母船小丑鱼

黄志明

也难怪小丑鱼把“潜龙二号”认作了自己的同类。你看,“潜龙二号”全身金黄,有“鳍”,有“尾巴”,酷似电影《海底总动员》里“萌萌”的小丑鱼尼莫。

不过,“潜龙二号”真不是一条普通的鱼,它是我国首台自主研发的4 500米级自主水下机器人,全长4.5米左右,主要的职责是到深海去勘察资源。

“可是,您为啥长成这样呢?您身怀哪些绝技?”话痨小丑鱼的问题还真多。

关于“潜龙二号”的外观设计,还包含了一些科学原理呢。一般来说,为了减少阻力,很多潜水器都被设计成回转体式,就像一枚超大号的鱼雷。不过,这种造型主要适用于平坦的海底,如果遇到凹凸不平的海底,就不那么好使了。此时,就需要把潜水器的外表做得扁扁的,像小丑鱼那样,以减少潜水器垂直面所受的阻力。

这种造型还能让潜水器具有很高的抗风浪能力,即使在风大浪高的海面上,它也可以像不倒翁一样“站立”,不会“翻肚皮”。而且,通过科学家们的遥控,它还能在海面上“游两圈”,然后向母船靠近。

也难怪小丑鱼把“潜龙二号”认作了自己的同类。你看,“潜龙二号”全身金黄,有“鳍”,有“尾巴”,酷似电影《海底总动员》里“萌萌”的小丑鱼尼莫。

不过,“潜龙二号”真不是一条普通的鱼,它是我国首台自主研发的4 500米级自主水下机器人,全长4.5米左右,主要的职责是到深海去勘察资源。

“可是,您为啥长成这样呢?您身怀哪些绝技?”话痨小丑鱼的问题还真多。

关于“潜龙二号”的外观设计,还包含了一些科学原理呢。一般来说,为了减少阻力,很多潜水器都被设计成回转体式,就像一枚超大号的鱼雷。不过,这种造型主要适用于平坦的海底,如果遇到凹凸不平的海底,就不那么好使了。此时,就需要把潜水器的外表做得扁扁的,像小丑鱼那样,以减少潜水器垂直面所受的阻力。

这种造型还能让潜水器具有很高的抗风浪能力,即使在风大浪高的海面上,它也可以像不倒翁一样“站立”,不会“翻肚皮”。而且,通过科学家们的遥控,它还能在海面上“游两圈”,然后向母船靠近。

“潜龙二号”此行要勘探的“宝贝”到底是什么呢?是海底的“黑烟囱”。

“黑烟囱”?小丑鱼一听这名字,就变得胆怯起来了,开始絮絮叨叨地说着各种关于海底“黑烟囱”的可怕传说。但“潜龙二号”不会理会这些传说,它就是征服“黑烟囱”的高手。

其实,“黑烟囱”是一种形象的说法,它是指海底富含硫化物的高温热液活动区,因热液喷出时像一股股黑烟而得名。研究表明,“黑烟囱”周围的海底含有大量的硫化物,以及铜、锌、铅、金和银等金属元素,是一种具有广阔开发前景的海底矿场。此外,在热液循环过程中,地球深处的大量信息被带到海底,这也为人类认识地球的结构和演化、海洋环境的变化、生命的起源等提供了一个全新的窗口。

全副武装,浑身宝贝

海底可不是什么好玩的地方,危险重重,要是没有“真才实学”,别说在海底探矿了,弄不好就是有去无回。不过,“潜龙二号”作为一条科技含量颇高的人造“鱼”,可谓全副武装,浑身宝贝。

好吧,现在就让“大大大丑鱼”来亮亮肌肉吧。

首先,它的前后各配了一对“鱼鳍”,这是它的推进器。这两对水平舵板就像鱼的鳍一样,让它在水中保持平衡;垂直的舵则像鱼的背鳍,这是为了让它在水中更自由地航行。

其次,“鱼嘴”处安装了一个前视声呐,这让“潜龙二号”能“看到”前方的物体。它的这种“看”,主要是通过声呐获得海底地形地貌的连续数据,再把数据还原成图像。

还有,它的“尾巴”上安装了海底探测磁力仪。通过这个仪器,科研人员就可以知道“潜龙二号”游过的区域有没有矿藏、有多少矿藏。

来趟海底,自然要拍些照片了。“潜龙二号”配有一台高像素、带闪光灯的照相机,可以每隔7秒钟拍摄一张照片。

“潜龙二号”身上的各种环境传感器是它的“耳朵”,一系列智能算法是它的“大脑”。此外,它还“带”了一些小物件,比如起吊钩、与母船联络的通信机、确定海底位置的长基线信标和频闪灯等。

“潜龙二号”巡海记

2016年1月10日,在西南印度洋,“潜龙二号”按照预先设计的路线,首次完成了整整30个小时的全航程探测,探测了海底的“黑烟囱”,并获得了精细的三维地形地貌数据和300多张高分辨率照片。

“潜龙二号”的工作流程分为三步。第一步是入水。这需要借助人力来完成。操作人员通过吊车把“潜龙二号”放到水中,解开绳索后,它就开始自己往指定区域下潜,下潜的速度可达每分钟40米。

第二步是遨游。“潜龙二号”凭借身上安装的推进器,可以垂直升降,前进、后退,还能旋转呢。推进器的动力来源为电池。

在遨游过程中,它会用身上携带的各种高科技设备对目标区域进行拍摄或扫描。当然,旅程不可能一帆风顺。如果遇到复杂的地形地貌,“潜龙二号”会主动避开,等危机解除后,再回到原先规划的线路上继续航行。

“潜龙二号”还会给自己“看病”呢。如果它在遨游的过程中被礁石什么的撞伤了,它会对损坏程度进行自我检测,并根据故障的等级采取不同的应对方案。如果故障轻微,不妨碍作业,则可暂时带“病”工作;如果受损比较严重,它就会自动结束作业,并上浮返回。

第三步是上浮。任务完成后,“潜龙二号”会自动抛掉一块重约23千克的上浮压载铁,让自己快速上浮。等它上浮至海面后,它会自动将自己的位置发送给母船,好让操作人员接它“回家”。

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