“海斗一号”创中国潜水器最大下潜深度纪录 万米海试意味着什么

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北京时间6月8日,中国“探索一号”科考船完成太平洋马里亚纳海沟深渊科考任务后顺利返港。在航次中,中国首台作业型全海深自主遥控潜水器“海斗一号”完成了首次万米海试与试验性应用任务,填补了中国万米级作业型无人潜水器的空白,在高精度深度探测、机械手作业、近海底工作时间、声学探测与定位、声学通信作用距离及高清视频传输等方面,创造了中国潜水器领域多项第一。

2016年8月12日上午8时,中国“探索一号”科考船首航太平洋马里亚纳海沟顺利归来,正在停靠码头。(视觉中国)

人类所处的地球,表面积的71%是浩瀚的海洋,海底蕴含的丰富石油、锰团等资源吸引着工业发达国家竞相进行着海洋开发事业,当下国际海底区域竞争形势已日趋激烈。

开发利用深海必然离不开深海装载装备,深潜技术是进行海洋开发的必要手段,它由深潜器、工作母(水面支援船)和陆上基地组成一个完整系统。深潜器则是该系统的关键部份,其民用、军事领域的研发应用已是暗涛汹涌,多个国家都在竞相投入。

海水深度每增加100米,压力便会增加10个大气压,故而深潜器建造难度颇大,其电气化、自动化程度高,目前全球仅有美国、日本、法国、俄罗斯、中国等少数国家拥有建造深海载人潜水器的能力。

作为具有水下观察和作业能力的活动深潜装置,深海潜水器大致可分为带缆水下机器人(ROV)、无缆自主水下机器人(AUV)、自主遥控水下机器人(ARV)和载人潜水器(HOV)等类型。

2002年,中国863计划重大专项“7000米载人潜水器项目”正式批复。经过7年联合攻关,中国实现了深潜器耐压结构、生命保障、远程水声通讯、系统控制等关键技术的突破,并不断取得新的进展。

近年来,随着中国加大海洋科考投入力度,已自主研发出水下机器人、水下滑翔机、载人潜水器等多款海洋观测装备,“蛟龙”、“海龙”、“潜龙”、“海斗”、“海马”、“海燕”、“深海勇士”等探海神器已声名在外。

2012年6月30日,中国自主研发的“蛟龙”号载人潜水器在进行7,000米级海试最后一次下潜试验。(视觉中国)

从“嫦娥”探月到“长五”飞天,从“蛟龙”入海到航母入列……探海神器被中国领导人习近平点名将其与航天工程并列而言,其对中国的战略地位可见一斑。

2012年,中国自主研发的“蛟龙”号载人潜水器海试成功,作为载人潜水器,它首度开创了世界作业类载人潜水器最大下潜深度7,062米的历史,并先后在南海、东太平洋、西南印度洋、马里亚纳海沟等七大海区开展了152次下潜,获得了高质量弥足珍贵的地质与生物样品3,800余件。

2017年5月5日,中国“蛟龙”号载人潜水器在南海北部的浦元海山发现多金属结核区,同时带回珍贵的生物样品。( 新华社)

此次进行万米海试的“海斗一号”由中国科技部 “十三五”国家重点研发计划 “深海关键技术与装备”重点专项支持,中科院沈阳自动化所联合大陆十余家优势单位共同研制。

5月9日,在超 4 级海况下,“海斗一号”首次成功尝试了万米深度探海,在深度为 10,884 米的海底用高清视频探测深渊海底及底栖生物,实现了机械手触发采集万米海底水样、机械手抓取插管进行海底沉积物取样等全部作业内容,遥控抛载上浮,安全回收。

科考中,“海斗一号”在马里亚纳海沟实现4次万米下潜,最大下潜深度达10,907米,刷新了中国潜水器最大下潜深度纪录。

“海斗一号”首次利用全海深高精度声学定位技术和机载多传感器信息融合方法,完成了对马里亚纳海沟“挑战者深渊”全球最深区域的巡航探测与高精度深度测量,获取了完整的全海深剖面与深渊海底的温盐深、深度剖面洋流变化等数据,为中国研究深渊水团特性的空间变化规律、深渊底层洋流结构等,提供了珍贵的数据资料。

它还利用其搭载的具有完全自主知识产权的全海深机械手,完成多次万米深渊坐底作业,在国际上首次利用七功能电动机械手完成了深渊海底样品抓取、沉积物取样、标志物布放、水样采集等科考作业,获得了深渊专属性物理、化学、地质及生物相关的数据,这也意味着中国深渊科学研究有了一种全新的技术手段。

同时,“海斗一号”还利用其搭载的高清摄像系统,获取不同作业点的深渊海底地质环境、深渊底栖生物运动、海沟典型地质环境变化等影像资料,为中国深入研究和探索深渊地质环境特点和生物演化机制夯实了基础。

拥有大深度潜水器,具备精细深海作业能力,是一个国家深海技术竞争力的综合体现,中国在这方面的深耕努力结出的果实正在不断向世人呈现。

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