叶聪:带着国旗潜入万米海底
2022-11-17
2012年,对中国载人深潜项目来说是一个特殊的年份。这一年的6月24日,我国首台载人潜水器“蛟龙”号在马里亚纳海沟创造了7020米的世界载人深潜纪录。作为“蛟龙”号的主驾驶,叶聪谈起当时的情景仍记忆犹新。8年转瞬而过。2020年11月10日,“奋斗者”号下潜突破1万米时,叶聪再次成为历史的见证者,这一次,他是总指挥。
从“山腰”到“谷底”
马里亚纳海沟,位于菲律宾东北方向、马里亚纳群岛附近的太平洋底,最深处超过10900米,是目前已知的地球海洋最深处,如果把珠穆朗玛峰放在沟底,峰顶也无法露出海面。“奋斗者”号就是在这里成功坐底,准确深度为10909米。
据科学家估算,马里亚纳海沟已经形成了6000万年。这里水压高、完全黑暗、温度低、含氧量低,是地球上环境最恶劣的区域之一。但同时,这条海沟位于板块俯冲地带,地质运动非常活跃,这里的物质构成、海底生物的生存方式等,是科学家们非常感兴趣的。总之,探索价值高,难度也极大。
叶聪将马里亚纳海沟形容为“挑战者的深渊”。他对记者描述,如果说“蛟龙”号7000多米的下潜处相当于在一座山的山腰,那么,“奋斗者”号1万多米的下潜处就相当于在一条峡谷的谷底。
“两次看到的景象完全不同。在‘山腰’时,潜水器周围白茫茫一片,全是沉积物,就是俗话说的淤泥;在‘谷底’时,我们看到的则是一条南北走向的深沟,沟的一侧是陡峭的绝壁,接近90度垂直,就像一堵墙,这是大陆板块的边缘;相隔五六百米的另一侧,坡度相对缓和,这是太平洋板块的边缘。就在这几百米之间,沉积物由软变硬、由细变粗,直到出现巨大的砾石,对比非常强烈。”
从7000米到1万米,中国载人潜水器经历了“蛟龙”号、“深海勇士”号和“奋斗者”号三个阶段。“蛟龙”号是由中国自行设计、自主集成研制的第一台深海载人潜水器,从项目启动到下潜突破7000米用了整整10年时间。在它诞生前,中国载人潜水的深度只有500多米。
“在研制‘蛟龙’号时,我们认识到发展海洋装备不能依赖国际合作,一定要有自己的技术和基础设施。为了实现这个目标,在研发‘深海勇士’号时,我们把下潜深度调整为4500米,这样可以更充分地利用国内工业,材料、工艺、生产、测试的整个流程都在国内开展,打造出了基础链条。”叶聪说。
“深海勇士”号是中国第二台深海载人潜水器,国产化程度更高,其关键部件的国产化率达到95%,浮力材料、锂电池、机械手等都由中国自主研制,不仅降低了成本,也促进了国内相关技术企业的创新能力。
2017年8月到10月,“深海勇士”号在南海进行海上试验,完成了从50米到4500米的28次下潜。这是继“蛟龙”号后又一里程碑,实现了中国深海装备由集成创新向自主创新的历史性跨越。
从“又聋又瞎”到“精神图腾”
载人潜水器实质上是一种船舱。中国自主研发的3台深海载人潜水器,使用寿命都是30年。目前,“蛟龙”号刚满第一个10年的使用期,“深海勇士”号即将进入第一个5年检测、修理、升级阶段,“奋斗者”号则刚刚开始服役。相比之下,国外的深海载人潜水器大多已经接近使用寿命末期,现在全球每年的载人深潜任务,约有一半是中国的载人潜水器在执行。
从分工来说,“蛟龙”号侧重于资源项目的考察、勘探、环境评估;“深海勇士”号侧重探索热点科学问题,包括热液、冷泉、海底生物、海底环境变化等;“奋斗者”号侧重深渊科考,主要是水下6000-11000米的海沟,这些区域几乎都在中国境外,人迹罕至。
第一次下潜的时候,深度只有2米,“蛟龙”号甚至没有没入水下,大家调侃这个潜水器“又聋又瞎”。当时,叶聪感觉就是把他们团队3人关在一个钛合金罐子里,在海上漂,海面水温30摄氏度,舱内气温40摄氏度,人在里面很煎熬。潜水器的舱是完全密闭的,每次爬出来,衣服都被汗水湿透了,“有时还要跟人解释,这是汗水,不是舱里漏水了”。新闻媒体来采访,3人回答最多的问题,就是在潜水器里怎么吃饭、怎么上厕所、心理压力有多大。
之后,随着下潜得越来越深,叶聪经历了很多奇妙的时刻。水下两三百米,阳光照不到了;水下两三千米,水温降下来了;水下八九千米,看不到鱼了……每个区域都会带给他很大的震撼。他曾认为极深的海底就是生命禁区,但在一些热液(高温热气溶液)附近,他看到大量贻贝、螃蟹在活动。还有一次,“深海勇士”号发现了一具鲸鱼尸体,周围大量海底生物正在“聚餐”。第一次下潜到7000米时,叶聪感觉身处一片白沙滩,四周全是沉积物,如同荒原一般。第二次再来,团队带了一些臭鱼烂虾做诱饵,景象马上变了——狮子鱼从远处游过来了,大片的钩虾爬了出来,密密麻麻地向潜水器靠近……他们还曾碰到一条特别的鱼,“感觉它像一个村长”,于是跟着走,果真找到了要找的冷泉口。孕育出这些奇观的海域,海面上看不到油轮、货轮,看不到岛,也看不到鸟,只有无垠的海、无边的天。唯一的人工产品,就是叶聪所在的潜水器。
从“深度”到“广度”
21年前,叶聪从哈尔滨工程大学船舶工程专业毕业,进入位于江苏无锡的中国船舶科学研究中心。第二年,“蛟龙”号载人潜水器正式立项,叶聪成为团队一员。那时,载人深潜在国内是一片空白。而现在,每年中国载人深潜的次数是全世界最多的,万米深潜的人数也是世界第一。
近10年来,整个项目团队的平均年龄保持在30多岁,只是骨干从“60后”“70后”变成了“80后”;团队的硬件装备水平也有了大幅提升,过去想在海上给家人打电话是一件奢侈的事,现在电话、微信、视频都很通畅,队员们执行任务期间不会再与家人“失联”了。作为潜航员,叶聪很高兴地看到接班人队伍不断发展壮大,目前已经接近30人。据他介绍,这些潜航员主要分成两部分,培养一名潜航员一般需要两年多时间,入選年龄在22-35岁之间,从基础培训到独立执行任务,中间要经历二三十次下潜训练才能获得资质认定。
新一代潜航员肩负的任务和面对的挑战更加多元化。叶聪介绍,在到达了海洋最深处后,团队正在拓展研究广度:一是探索复杂环境、极端环境,比如冰下、极地、浑水等;二是与其他科技手段协同合作,拓展覆盖范围,“潜水器在海洋中就像一粒米,只有与其他科技设备组成一个体系网络,才能发挥更大的作用,这是我们正在做的事,研发新的潜水器和新的作业模式”。叶聪认为,过去10年,中国在深潜科技方面整体上了一个台阶,从关键技术开发,到装备生产、制造、检测,再到管理运营,全方位提高,“尤其是制造环节,我们已经达到世界较高水平,这是一个很大的跃升”。
下一步的目标是把海底、海面、陆地、太空的全部技术串连、融合起来,形成一套完整的链条、系统、网络,发挥最大的功效。目前的卫星定位系统还不能覆盖海面以下,这就制约了水下航行作业的精准度,只能靠声呐解决。叶聪期待未来北斗等卫星导航系统能延伸到水下,形成水下公共交通、公共运输网络。
(摘自《环球人物》尹洁)