有人說:我們對於地表以下世界的了解,還不如對宇宙了解得多。宇宙再遠,我們還能通過望遠鏡觀測。但對於半徑6378公裡的地球來說,我們最多只能直接觀測到不到13公裡的深處。
即使是海洋的最深處——馬裡亞納海溝,我們的了解也非常有限。再過不久,我國的萬米載人潛水器將帶著全人類的好奇和期待,前往那神秘的海底,去看看那隱藏在海面以下10000米處的世界。
今年3月10日,我國的「探索一號」科考船開展了TS16航次科考任務。在大量的預期任務中,有一個非常重要,那就是「深海勇士」號載人潛水器的一些性能測試。
深海勇士號
一提起我國的深海探測器,大家首先想到的大概是下潛到7000米深海的蛟龍號。不過,在蛟龍號的基礎上,我國又研發了更加強大的「深海勇士」號載人潛水器。
(圖片說明:深海勇士號)
顧名思義,「深海勇士」號載人潛水器的目標就是海洋的最深處。據介紹,深海勇士號的關鍵部件國產化率達91.3%,主要部件國產化率達86.4%。其中如浮力材料、深海鋰電池、機械手等部件,全都是我國自主生產的,體現了我國日漸提升的研發能力。
早在2017年的時候,歷經了8年艱苦攻關的深海勇士號就已經問世,並且很輕鬆地完成了4500米的下潛任務。在那個時候,深海勇士號的負責人就告訴我們:4500米絕不是他們的目標,11000米的海洋最深處才是真正的徵途。他們當時就立下目標:在2020年實現對馬裡亞納海溝的探索。
2019年,深海勇士號的各個部位全部通過驗收,進入組裝階段。今年,在「探索一號」科考船TS16航次科考任務的任務中,深海勇士號在我國南海首次發現鯨落,我們當時還做了專題報導。實際上,深海勇士號當時是在做一些性能的測試,為的是接下來的真正「戰鬥」。
(圖片說明:深海勇士號的載人潛水器球殼,直徑約2米,由鈦合金製成,可以承受海底10000米的巨大壓力)
目標是最深處的大海
科學家介紹,地球上深度超過6000米的海溝一共有37條,超過10000米的則只有5條,均分布在西太平洋,其中就包括世界之最、深度達到約11000米的馬裡亞納海溝。這些暗無天日、充滿神秘的深海區域,被科學家稱作「海鬥深淵」。
我們對於深海的了解非常有限,這是在於深海探索的難度是非常巨大的。
想要探索深海,首先需要解決的一個問題,就是海水深處的驚人壓力。當初蛟龍號潛水器在海面以下7000米的時候,所承受的壓力就達到了700個大氣壓,相當於每平方米承受7000多噸的壓力。而在馬裡亞納海溝,壓力還要增加大約400個大氣壓,每平方米的受力將超過10000噸。因此,這對深海探測器的材料、結構來說,都是巨大的挑戰。
當然,對於現代的深海探測器來說,這還只是第一關。更重要的是我們對於海底地形的了解非常有限,一旦深海探測器反應不及時,觸及到底部,那麼對於探測器和研究人員來說都是致命的。
海底究竟有什麼?
為何海底世界如此迷人呢?
首先,那裡隱藏著大量的海底資源,比如可燃冰等。如今,資源枯竭的問題越來越值得我們擔憂,而不斷升高的全球氣溫也使得清潔能源的呼聲越來越高;一萬米的海溝幾乎達到了人類在陸地上鑽井的最深處,這可以讓我們更接近地幔,了解地球結構,並且了解陸地和海洋的地殼在一萬米的深處究竟有何區別;提升國家海洋探索能力,更好地了解地球海洋環境,有助於我們保護海洋;以前的科學家認為海面以下6000米是生物的絕境,惡劣的環境不可能允許生物存在。但是,隨著人類下潛能力不斷提升,一次次擊敗了這個說法。實際上,每一次下潛到這些極深海域,科學家都能發現大量新的生物。對於我們普通人來說,可以看看稀奇古怪的深海生物造型,對於科學家來說,這對於理解生物的形成、演化和生存也有著重要意義。
何時下水?
目前,深海勇士號還在位於江蘇無錫的人工水池中進行水池試驗。所謂的水池試驗,大概類似於汽車的試車場,先在相對安全、簡單的環境下進行相關性能的測試,在最大程度上排除可能出現的問題。根據計劃,水池試驗大約會持續到6月,然後才會真正前往馬裡亞納海溝進行科考。
當然,深海勇士號不能自己下海航行,而是需要「搭便車」前往馬裡亞納海溝所在的海域。這就相當於唐僧佛法再高、決心再強,也得騎馬去靈山取經。而搭載深海勇士號的,叫做母船。
在3月份的時候,深海勇士號是搭乘探索一號母船。而在正式試水的時候,我國科學家還會為它再多配備一條母船——探索二號。探索二號於2018年12月建造完成,並於2019年1月順利下水。據了解,探索二號續航力超過15000海裡,未來將和探索一號一起保證深海勇士號完成對地球最深海溝的探索。
實際上,除了深海勇士號之外,上海交通大學也在研發具備同樣探測能力的潛水器——全海深無人潛水器(ARV)。海底的神秘面紗,正在一點點被我們揭開。
(圖片說明:蛟龍號)
雖然我國的科技和一些科技強國還有些差距,但是我們已經在迎頭追趕。不論是上天還是入地,我們的追趕步伐都非常值得振奮。上至天宮二號空間站、超越哈勃望遠鏡的巡天號光學艙;下至掘地8000米的地殼一號、下海11公裡的深海勇士號,我國的科技正在全領域實現突破。相信在不遠的未來,將會有越來越多震驚世界的發現,都將來自於中國的探測器。