「奮鬥者」號載人潛水器成功坐底馬裡亞納海溝——
    「萬米的海底，妙不可言」
    
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    2020年11月10日8時12分，中國「奮鬥者」號載人潛水器在馬裡亞納海溝成功坐底，坐底深度10909米，創造了中國載人深潛的新紀錄。
    坐底之後，「奮鬥者」號將在海底進行包括採樣在內的海底作業、巡航等環節，時間持續6個小時，這也是「奮鬥者」號在海底設計最長的作業時間。
    面對空前深度帶來的巨大壓力，「奮鬥者」號該如何「抗壓」？從出發到回家，「奮鬥者」號會經歷什麼？我們的「深藍夢」又是怎樣一步步實現的？
    
    2020年11月10日8時12分，中國「奮鬥者」號載人潛水器在馬裡亞納海溝成功坐底，坐底深度10909米，創造了中國載人深潛的新紀錄。
    為什麼要越潛越深
    北京時間11月10日7時42分，「奮鬥者」號潛行深度再次成功突破萬米！「奮鬥者」號海試現場指揮部隨之爆發出熱烈的歡呼聲。
    北京時間8時12分，中國「奮鬥者」號載人潛水器在馬裡亞納海溝成功坐底，坐底深度10909米！
    10909米是什麼概念？來看一組數據：
    10米，這是普通人在不攜帶任何潛水裝備可以下潛到的深度；
    113米，這是一名法國潛水員創造的裸潛紀錄；
    332米，這是人在藉助水下呼吸器後下潛到的最深紀錄；
    10898.5米，這是2012年卡梅隆搭乘的「深海挑戰者」號下潛到達的深度。
    而「奮鬥者」號下潛的馬裡亞納海溝一萬米處，水壓超過110兆帕，相當於2000頭非洲象踩在一個人的背上。
    馬裡亞納海溝被稱為「地球第四極」，其最深處接近11000米，也就是珠穆朗瑪峰頂上再疊一座西嶽華山的海拔高度……
    8年前，加拿大導演卡梅隆就曾乘坐著「深海挑戰者」號，成功挑戰了馬裡亞納海溝。而抗壓的關鍵在於它結實耐壓的球形載人艙。
    與世界上的其他潛水器相比，「深海挑戰者」號球艙的厚度相差不多，但大小卻不到它們的一半，可謂「皮厚餡小」，這也是卡梅隆能夠抵達萬米的原因。
    但「深海挑戰者」號球艙太小，連五六歲的兒童都很難站直，無法搭載更多的科學家和科研設備。為了能在裡面連續待上6個小時，卡梅隆甚至要專門練習瑜伽。
    為了保證載客量，載人艙要足夠大；而為了減輕潛水器的負擔，球艙又不能太重。為了承受萬米海壓，做成又大又輕又堅固的載人艙至關重要。
    國產新型鈦合金材料就是解決這一問題的關鍵。
    經過多年的不斷優化和上千次的測試，中國自主研製的新型鈦合金終於問世。強度高、韌性好，可以容納最多3名乘客安全地在海底進行科考任務。現在，「奮鬥者」號終於可以頂住巨大的海底壓力，安全載人潛入萬米深海。
    為什麼要越潛越深？
    「奮鬥者」號總設計師、萬米海試總指揮葉聰介紹，海洋面積佔地球面積71%，海水佔地球水資源總量97%，海底蘊藏豐富的資源，礦物和能源儲量都超過陸地。而我們對太空、對月球的了解，都超過了深海。探索海洋、保護海洋、經略海洋、建設海洋強國，都與深潛密切相關，需要高技術深潛裝備，來繪製深海「藏寶圖」。
    萬米深淵可謂是科研的「無人區」，全海深載人潛水器是「人無我無」的科考裝備。以深淵進入技術、深淵探測技術為代表的深海技術，代表了當前國際深海工程技術領域的頂級水平。放眼全球，到訪過萬米深淵的全海深潛水器屈指可數。
    以前人們以為，海面6000米以下的地方，由於超高的靜水壓力、缺乏陽光和食物供給，加之特殊的海底地形、劇烈的構造活動等多種極端環境因素，是一片死氣沉沉、與世隔絕、毫無生命活力的世界。
    然而，隨著人們對深淵展開科學調查，這些認識正在被顛覆。以深淵地學、深淵生命科學為代表的深淵科學研究，代表了當前國際深海科學研究的最新前沿。
    深海裝備是深海大洋調查的有力保障，隨著深海調查技術進步，全球近年來又陸續開展了多項大型深淵調查活動，發現了更多深淵新物種，深淵生物量和生命活力也遠超預期。
    
    「奮鬥者」號裡有什麼「小秘密」
    在「奮鬥者」號海試現場指揮部，通過搭載的聲學通信系統，萬米深海傳來潛航員的聲音。
    「萬米的海底，妙不可言。希望我們能夠通過『奮鬥者』的畫面，向大家展示萬米海底。」潛航員還透露，「我們現在正在近底航行觀察，海底有很多不明的體積比較小的海參，現在具體觀察尋找比較有價值的生物和觀測機制。」
    在茫茫大海上，如果把「奮鬥者」號看作是前往深海的交通工具，那麼從出門到完成任務後平安歸來，這一路上「奮鬥者」號會經歷什麼呢？把「奮鬥者」號放入海裡，總共分幾步？
    首先需要確認好下潛海域的水文、氣象和地形信息，之後要對「奮鬥者」號進行充油、充氧以及充電。
    「奮鬥者」號從「探索一號」科考船轉移到海面，這一過程就叫「布放」。布放系統位於母船的後甲板上，由一個巨大的A形架、拖曳絞車和輸運軌道等部分組成，可經受住惡劣海況風浪的考驗，也是支撐「奮鬥者」號日常存放、保養和檢修的地方。
    3名潛航員會在潛器推出前進入內部，在艙內進行通電檢查，確保設備運轉正常。之後，A架的兩臺液壓臂會將潛器提起、移動、下放，最終布放到海面上。
    「在船的後甲板上，戴著安全帽操作的人是非常有限的。整個團隊雖然人少了，但是在海上分析問題、解決問題的效率高了。」葉聰說，這次萬米海試，「奮鬥者」號載人潛水器運行團隊逐漸壓縮，把更多的位置留給科學家。
    據央視新聞報導，與布放時30攝氏度的海面溫度相比，坐底馬裡亞納海溝的「奮鬥者」號，艙內溫度只有20攝氏度左右；另外，隨著溼度的增加，人的身體會感到更加寒冷。特別是主駕張偉，他的腳由於特別靠近球艙的球殼，那裡溫度只有1到2攝氏度，所以他的身體感受會更加強烈。因此，包括毛巾襪在內的防寒取暖衣服，就放在他們隨身攜帶的包裡，並需要根據個人身體感受隨時增加衣物，做好腳底保暖。
    布放後，艙門緊閉的「奮鬥者」號就形成了一個密封球體，徹底將外部的海水和空氣隔絕開來。
    當母船想要與「奮鬥者」號聯繫時，就需要使用無線電通信甚高頻通信系統。建立通信後，就可以等待母船上的指揮中心下達命令了。
    接到下潛命令後，蛙人小隊就會幫助潛器脫鉤，潛器就開始注水下潛。在臨近海底後，潛器會拋掉第一組壓載鐵使自己達到懸浮在水中的均衡狀態，並按照作業計劃進行海底作業。完成作業後，潛器會拋載掉第二組壓載鐵，使潛器所受的浮力大於自身的重力，上浮返航。
    經過幾個小時的漫長歸程，「奮鬥者」號就會浮出海面，醒目的桔紅色塗裝和裝載的GPS信號發射器會讓母船迅速找到「奮鬥者」號，「奮鬥者」號只需依照之前的布放流程原路返回，就能平安返回母船。
    「深藍夢」怎樣一步步走進了現實
    「做載人深潛的時候，突破一個新的深度記錄的時候，我們都明白很難，但是必須要去完成。」中科院聲學所研究員、「奮鬥者」號潛航員楊波在接受採訪時說，「實際上9000米到11000米，對於我們來說都是未知的空白。一系列的這種不確定性，通過我們充分的準備來化解他們，解決他們。」
    從百米淺海到萬米深海，中國載人深潛事業劈風斬浪的幾十年，我國先後突破了多項核心深潛技術。現在，讓我們回顧那段歷史，感受中國一代代深潛人的「深藍夢」。
    7103救生艇是中國第一艘載人潛水器，自1971年開始研製，1986年成功。雖然它只能下潛300米，航速也只有四節，但也是那個年代最先進的救援型載人潛水器。
    隨著時間的推移，中國探索海洋的深度也在隨之變化，比如1986年的「海人一號」，1994年的「探索」號等，這些越潛越深的潛水器為水下定位、聲納探測、抗壓材料和機械控制等諸多領域積累了經驗。
    2010年7月，中國第一臺自主設計和集成研製的載人潛水器「蛟龍」號下潛深度達到了3759米，中國成為繼美、法、俄、日之後，世界上第五個掌握3500米大深度載人深潛技術的國家。2012年6月27日，這艘7000米級載人潛水器完成了它的終極挑戰，最終將記錄保持在了7062米。「蛟龍」號還擁有世界先進的懸停和自動駕駛功能，可以抵禦海流的幹擾，工作時穩穩地「定」在海底。
    與十年立項、十年研製的「蛟龍」號不同，我國第二代載人潛水器——「深海勇士」號，從研製立項到海試交付只用了短短八年，且國產化程度更高，實用性更強。
    「奮鬥者」號是國家十三五重點研發計劃「深海關鍵技術與裝備」專項支持的深海重大科技裝備，2016年立項，由「蛟龍」號、「深海勇士」號載人潛水器的研發力量為主的科研團隊承擔。楊波和他的團隊經歷了從「蛟龍」號、「深海勇士」號到「奮鬥者」號的一次次任務。
    不可思議的是，在2016年「深海勇士」號都尚未下水的情況下，萬米級載人潛水器就開始同步研製了。
    中國「奮鬥者」號載人潛水器，融合了之前兩代深潛裝備的優良血統，不僅採用了安全穩定、動力強勁的能源系統，還擁有更加先進的控制系統和定位系統，以及更加耐壓的載人球艙和浮力材料。此外，下潛到萬米深海的「奮鬥者」號還將開展一系列科學考察和研究。
    除了載人潛水器，我國還有「海鬥」號、「海燕」號和「海翼」號等許許多多的無人潛水器。其中，「海鬥」號，有遠程遙控和自動作業兩種模式，是中國首臺萬米級科考潛水器，讓中國擁有了自主研究萬米深海的能力。
    （河北日報記者 趙澤眾綜合央視新聞、央廣網、新華網、科技日報等媒體報導）
    圖片均為CCTV-13《中國「奮鬥者」號載人潛水器萬米級海試》直播畫面截圖
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    核心技術支撐走向深海
    從百米淺海到萬米深海，中國載人深潛事業劈風斬浪的幾十年，我國先後突破了多項核心深潛技術。
    在今年6月8日，由中國科學院瀋陽自動化研究所主持研製的「海鬥一號」全海深自主遙控潛水器，在馬裡亞納海溝成功完成了首次萬米海試與試驗性應用任務，最大下潛深度10907米，刷新當時我國潛水器最大下潛深度紀錄，同時填補了我國萬米作業型無人潛水器的空白。
    在萬米深潛器之前，我國載人潛水器家族裡名氣最大的當屬7000米級載人潛水器「蛟龍」號，其下潛深度已經覆蓋全球海洋面積的99.8%，剩下的0.2%被稱為深淵，是全球海洋深度的極限。
    從外形看，萬米載人潛水器的外形像是一條鯊魚，有著滾圓和流線型的身體。它裝有9個推進器，可在海裡自由移動，3套供氧系統能保證乘員安全，通信系統和機械手也格外高效。
    據報導，2009年，「蛟龍」號研製完成後，科技部就啟動了4500米級載人潛水器關鍵技術攻關工作，目標是在「蛟龍」號研製與海試的基礎上，推動我國大深度潛水器關鍵技術和核心部件的國產化、功能化、譜系化，並帶動深海技術相關產業的發展。圍繞這一任務，科技部先後部署了8個項目、課題，共投入中央財政經費約3億元。
    在2016年，國家重點研發計劃「深海關鍵技術與裝備」重點專項「全海深載人潛水器總體設計、集成與海試」項目正式立項。同年11月24日，項目啟動會在江蘇無錫召開。會上宣布組建以中船重工七〇二所（現中國船舶集團有限公司七〇二所）為總體集成單位的「全海深載人潛水器項目群」，正式成立項目群協調管理組和總師組。本次啟動會也標誌著我國全海深載人潛水器研製工作全面拉開帷幕。
    2018年初，全海深載人潛水器的浮力材料完成了定型測試，開始生產。
    為驗證全海深載人潛水器全新研製的浮力材料，研究人員在中國科學院深海科學與工程所的實驗室裡進行了一系列不同的測試試驗，包括把它放在標準的萬米海水壓力環境中進行測驗；增加試驗倍數，用更高的壓力來測試浮力材料的性能等。
    2020年，載人潛水器最大的特性和優勢是帶人下潛。作為潛水器最核心的部件之一，載人艙球殼經過3年攻堅，建造完成並通過驗收，其性能和指標滿足總體要求。2019年，全海深載人潛水器載人艙球殼通過測試，正式交付。2020年，全海深載人潛水器完成總裝和陸上聯調，開始水池試驗。