“深海的哥”:全世界去过深海1 万米的仅40 余人
2022-07-21
从某种角度看,去深海比去太空更难。现在,全世界有600 多人去过地面100 公里以上,而去过深海1 万米的只有40 余人。
二十年前,大学刚毕业一年的叶聪加入刚立项的“蛟龙”号团队,从此开始见证中国载人深潜从空白到领跑。
2020 年11 月10 日,叶聪担任总设计师的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底10909 米,创下万米纪录。
如今,作为载人深潜技术的带领者,叶聪更希望传达的是:深潜装备是安全和高效的,会把科学家一次次送至他们向往的未知之处,带回他们想要的样本和数据,累积起足以支持国际科学计划的信息。
走进中国船舶科学研究中心,会看到我国3 台载人潜水器的一比一模型。从左至右分别是:“奋斗者”号、“深海勇士”号和“蛟龙”号
创纪录后,“奋斗者”号在做什么
“蛟龙”号是我国第一台大深度载人潜水器,目标深度定在7000 米,主要服务于国际海底。但是深海中还有方方面面的需求和场景,比如海底作业、搜寻打捞等,一台“蛟龙”号解决不了所有问题。
综合考虑,基于国内的技术力量,国家决定造一台新的潜水器,目标定在4500 米——这就是“深海勇士”号,用了8 年时间。
2010 年前后,全世界兴起了第二次对深海的探索热潮。在对国内的设计和制造水平进行了评估后,又有了在5 年内完成一台万米级载人潜水器的研发和应用计划,于是就有了现在的“奋斗者”号。
“奋斗者”号在创造深海万米纪录后,已于去年开始了常规科考。最近,“奋斗者”号正在南海开展工作,今年的万米下潜航次也在走外交程序。因为我国管辖的海域水深一般不超过6000 米,所以,“奋斗者”号要做深渊下潜,一般不在我国海域,这就涉及到外交程序,包括申请、报备等。
“深海的哥”更注重专业和责任
关于潜航员,“深海的哥”是一个很形象的比喻:每天在熟悉的路线,用熟悉的交通工具(潜水器)带不同的乘客(科学家)下潜。
英雄才冒险,“深海的哥”更注重专业和责任:带乘客去想去的地方,同时保证乘客的安全和舒适。“的哥”要具备判断环境的能力,比如遇到水流或悬崖时怎么处理。
必要时出于安全和规则考虑,“深海的哥”有权中止旅程。如果当天海况不好,“的哥”可能就不上班了。
叶聪说:“以前看过‘用直升机削铅笔’之类的挑战,现在对潜水器的水下作业也提出了这样精细的要求。比如,做热液(俗称‘海底黑烟囱’)方面的研究,就要去深海中找‘黑烟囱’。找到了,只能悬停在‘烟囱’旁边。空气中的烟囱会顺着气流方向飘,深海中的也一样,我们不能‘迎风作业’,否则浑浊的水流会影响视线……”
另外,如果潜水器有技术故障,“的哥”也要很清楚,就像司机一定要对自己的车非常了解。比如,听到异响或仪表报警,要能判断并决定是继续作业还是中止作业。
去深海万米,有哪些技术挑战
那么,去深海万米,有哪些技术挑战?
叶聪说:“设计潜水器不像装修房子,你可以到网上看各种材料,在家里装出一个很好看的餐厅或书房。我们面临的情况是市场上没有现成的材料,一切需要定制。比如球形的载人舱,原则上肯定是越大越好,窗户越多越好。但是,一个钛合金球壳如果做得很大,厚度也会变大,焊缝变厚,就要砸很多板,板越来越厚,它的均匀性怎么样?方向怎么办?加工性能怎么样……从材料、工艺到检测和应用,整个链条都需要做很多优化和折中。”
还有其他方方面面的需求改变。比如,以前“蛟龙”号下到7000 米大概用时3 小时,现在“奋斗者”号下到1 万多米也是3 个小时。为什么是3 小时?因为整个流程是12 个小时,这对人体来说是一个挑战,对电池来说也是合理的时间区段,这就需要把速度加快,这样才能保证把大量的宝贵时间留给在海底的作业人员。
叶聪说:“我现在经常要做一个解释:‘奋斗者’号只是全海深潜水器,并不是全海域都能去。具备了去万米的能力,并不意味着可以去海洋中的任何地方。我们还有很多挑战要迎接。比如,靠近极地的地方,我们现在还不具备到那里开展冰下作业的条件。那里的空气温度比海水温度低很多,在那里进行轨道覆盖有一定的难度。另外,要到达极地海洋需要水面船舶辅助,不仅仅是耐压材料,还包括防寒材料等。”