中国海洋科考历程(二)细数我国探海神器
2021-01-19徐小龙
徐小龙
“向阳红”系列是我国在20世纪60年代至90年代制造的一系列科学考察船。虽然名字都叫“向阳红”,但无论是体形还是性能都各有不同,比如“向阳红01”号体形不大,排水量只有1000多吨,是一艘以考察海洋气象为主的科考船;而“向阳红05”号体形庞大,排水量达13650吨,最大续航可达20000海里,是一艘集考察海洋地质、生物、水文、气象功能为一体的综合科考船。
“向阳红”家族先后有十余艘科考船,为我国的海洋科考事业做出了巨大贡献,是一个时代的象征。比如:“向阳红05”号在茫茫的太平洋中克服重重困难,为我国“长征”系列火箭成功试射带回了大量珍贵的遥测数据,在我国远程运载火箭试验过程中发挥了重要作用;“向阳红10”号则是完成了我国首次南极科考任务,被载入史册。
数十年的风雨洗礼,“向阳红”家族中有的已经退出历史舞台,有的则是保留船名,进行升级改造。比如:“向阳红01”号经过升级改造后在2015年正式下水,并于2018年完成我国首次环球海洋综合科考任务;“向阳红09”号排水量达4500吨,长112米,宽15米,是我国自行设计建造的科考船,曾承担海洋地质、生物、化学等多学科科考任务,在2007年升级改造为我国第一艘载人深潜试验的母船,默默陪伴支持“蛟龙”号十余年。
“大洋一号”是我国远洋科学考察的主力船,流线型的纯白色船体、现代化的船载实验室、先进的仪器裝备……它就像一座游动的海上科学城堡,常年无休地在世界各大洋上奔波。
说起“大洋一号”,很多人可能会问,有“二号”“三号”吗?其实目前还真没有。“大洋一号”不像“向阳红”家族一样,兄弟姐妹一大群,它就是一棵“独苗”,至少目前还没有兄弟姐妹陪伴。但追溯过往,“大洋一号”和“向阳红”家族还真有点儿渊源,这得要从在“向阳红”家族中排行十六却“英年早逝”的“向阳红16”号说起了。
20世纪60年代后,世界各国将目光聚焦到了深海多金属结核上,它们看似一颗颗黑色煤球,却富含金属矿物质,就像海底金矿一样宝贵。“向阳红16”号应运而生,曾5次赴太平洋执行多金属结核资源考察任务。但在1993年5月2日凌晨,当“向阳红16”号再次起航时却发生了重大海上交通事故,它在东海海域与外籍货轮相撞而沉没,一颗科考船舶新星就此陨落。但海洋科考不能停止,于是,1994年,我国从俄罗斯购买了“地质学家彼得·安德罗波夫”号,它正是“大洋一号”的原型。经过升级改造,“大洋一号”拥有了多波束、磁力、地震、综合电子、地质、生物基因、深拖、超短基线等十几个实验室,船尾的A型架可以收放近万米的深海缆绳,拖曳各种自主研发的设备开展深海考察,成为我国第一艘现代化的综合性远洋科学考察船。
截至目前,我国的“载人深潜器”家族已经有三位成员了:“蛟龙”号、“深海勇士”号和“奋斗者”号。它们分别可以安全下潜至7000米、4500米和10000米。在这个家族中“蛟龙”号是当之无愧的“老大哥”,从装备立项、研发、海试到正式下潜至极限深度7062米,用了近十年的时间。
2009年,“蛟龙”号进行海上试验时,播报内容是“我国自行设计、自主集成研制的载人深潜器‘蛟龙’号”;而到2017年,“深海勇士”号进行海上试验时,播报内容则变为了“我国自主研发的载人深潜器‘深海勇士’号”。
从“自主集成研制”到“自主研发”,几个字的改变,耗费了我国科研工作者近十年的时间。相较于“蛟龙”号,“深海勇士”号各方面的零部件不但都由我国自主研发,而且得到了全面升级,比如“蛟龙”号为了省电,完全依靠浮力和重力实现上浮和下潜,而“深海勇士”号的升级电池为推进器提供动力用以加速深潜器上浮和下潜,节省了很多时间。
2020年,我国自主研发的首台万米级载人深潜器“奋斗者”号更是一鸣惊人,直接下潜至10909米,坐底马里亚纳海沟最深区域,至此我国的载人深潜器可以抵达这个蓝色星球大洋深处的每一个角落。
和载人深潜器相比,无人潜水器则显得小巧多了,科学家通过无人潜水器自带的摄像设备观察海底。“无人潜水器”家族也是一个庞大的家族,包括“潜龙”兄弟、“海龙”兄弟和“海斗一号”。
“潜龙”兄弟包括“一号”“二号”和“三号”,“一号”的外形像一枚鱼雷炮弹,“二号”“三号”的外形则与小黄鱼相似,它们都属于无人无缆型自主水下机器人。
“海龙”兄弟也是包括“一号”“二号”和“三号”,它们的外形都像一个方盒子,和“潜龙”兄弟最大的不同就是为了时刻和母船保持连接,它们有一个长长的“脐带缆绳”装置。科学家可以通过“脐带缆绳”控制“海龙”兄弟的行动,也可以传输深海影像,它们属于遥控水下机器人。
简单地说,“潜龙”兄弟就像无线遥控玩具,“海龙”兄弟就像有线遥控玩具。
“海斗一号”则更不得了了,它是全海深自主潜水器,可以下潜至万米深渊,还能通过机械手带回深海样品。
“雪龙”家族里有两条极地科考船,分别是“雪龙”号和“雪龙2”号。它们两个虽然相差30多岁,但并不妨碍它们共同进军极地。2020年我国正式启动“双龙探极”,“雪龙”号体形大,凭2万多吨的排水量可以运载大量物资补给极地科考站,“雪龙2”号有强大的破冰能力,可以带领“雪龙”号近距离抵达南极大陆边缘。
除此之外,为我国的海洋科考事业做出过贡献的探海神器还有很多,比如“科学一号”科考船、“海洋六号”科考船、“张謇”号科考船、“深海一号”载人潜水器支持母船、“海马”号无人潜水器等,这些探海神器作为我国海洋科考的骄傲,都将被载入史册。