海底1萬米,你好!

2020-12-04 人民網

圖為「奮鬥者」號。中國船舶集團供圖(新華社發)

海南三亞,南山港。

28日8時30分許,一陣汽笛聲響,創造了10909米中國載人深潛新紀錄的「奮鬥者」號,完成第二階段海試,勝利返航。

1個多月時間,累計完成13次下潛,其中8次突破萬米。10909米的紀錄,讓人類在大深度載人深潛領域有了新坐標。

海底1萬米的世界,有多大魅力?

裡程碑!

中國躋身深潛世界「排行榜」前列

你好,神秘的深海!

大洋之底,馬裡亞納海溝,迎來「奮鬥者」號的無聲問候。我國從此具有了進入世界海洋最深處開展科學探索和研究的能力。

馬裡亞納海溝被稱為「地球第四極」,水壓高、完全黑暗,是地球上環境最惡劣的區域之一,其最深處約11000米,相當於珠穆朗瑪峰疊加華山的海拔高度。

11月10日清晨,載有3名潛航員的「奮鬥者」號從「探索一號」母船機庫緩緩推出,被穩穩起吊布放入水,近4小時後,「奮鬥者」號成功坐底,下潛深度達10909米,創造了中國載人深潛新紀錄,達到世界領先水平。

從全球範圍看,大深度載人深潛是一道很難逾越的關口。

中國起步晚,卻迎頭趕上。

2012年,7000米級「蛟龍」號載人潛水器問世,創造當時同類作業型載人潛水器下潛深度7062米的世界紀錄;2017年,4500米級「深海勇士」號載人潛水器獲得突破,實現「關鍵技術自主化、關鍵設備國產化」。

攻關不停步,海洋科技必須自主自強。

作為科技部重點研發計劃的一個核心研製項目,「奮鬥者」號實現了跨系統、跨單位、跨部門的大團隊合作。

不容易!

關鍵技術「護航」萬米深潛

「奮鬥者」號的特殊本領,可以用五個關鍵詞來概括。

——設計。

「奮鬥者」號下潛到萬米深海,還要攜帶3名潛航員長時間穩定作業,設計難度可想而知。

設計人員針對超高壓複雜環境,採用多系統融合集成設計,使「奮鬥者」號潛浮速度、艙內空間使用率等指標大幅提升,同時通過載人艙實時監測和評估策略,實現潛水器優良的機動性能和安全性能,體現「以人為本」的設計理念。

——抗壓。

在萬米深海,水壓超過110兆帕,約合1千個標準大氣壓,相當於2000頭非洲象踩在一個人的背上。

這種極端壓力條件下,按照載人艙的目標尺寸和厚度要求,以往深潛器使用的材料已經不能滿足要求,需要找到一種高強度、高韌性、可焊接的鈦合金。

科研團隊歷時數年,自主發明了特殊鈦合金材料,又通過攻克高強度、高韌性鈦合金焊接技術,成功解決了載人艙球殼的建造難題。

——操控。

潛水器去到萬米深淵,可不只是「到此一遊」,還要完成巖石、生物抓取,以及沉積物取樣等精準科考作業。這需要靈活的機械手、智能化控制系統和電動觀測雲臺。

針對深淵複雜環境,「奮鬥者」號實現了高精度航行控制、全景科學觀測、高精準作業取樣等功能。

——通信。

「親愛的觀眾們,萬米的海底妙不可言,希望我們能夠通過『奮鬥者』號的畫面向大家展示萬米的海底。」成功坐底馬裡亞納海溝後,3位潛航員第一時間通過水聲通信系統分享了他們的心情。

水聲通信是「奮鬥者」號與母船「探索一號」之間溝通的唯一橋梁,實現了潛水器從萬米海底至海面的文字、語音及圖像的實時傳輸。

相較「蛟龍」號與「深海勇士」號載人潛水器,「奮鬥者」號的聲學系統實現了完全國產化,技術指標更高。

——浮力。

載人潛水器「下得去」,還得「回得來」。這裡面的關鍵是固體浮力材料。這種材料既要密度低,又要耐高水壓,製備技術難度大,世界範圍內僅有少數幾個國家掌握。

經過持續攻關和多番論證,一種高強空心玻璃微球脫穎而出,兼顧了材料的密度與強度,實現了浮力材料的重大突破。

眾多關鍵技術提供「護航」,讓「奮鬥者」號的機動性、作業能力、舒適度及安全性大幅提升,成為國際唯一能同時攜帶3人多次往返全海深作業的載人深潛裝備。

接力棒!

載人深潛精神立典範

與載人航天一樣,載人深潛也秉持了「一棒接著一棒跑」的傳統,形成了一批領軍科學家隊伍。

「『奮鬥者』號部件的國產化率超過了96.5%,具備了全海深進入探測和作業的能力。」「奮鬥者」號總設計師、中國船舶集團第七〇二研究所副所長葉聰感慨萬千,「參研參試人員克服了多個颱風的阻撓,經歷了無數驚濤駭浪的考驗,向世界最深處進軍是我們不懈追求的目標。」

「嚴謹求實、團結協作、拼搏奉獻、勇攀高峰」——在中國載人深潛精神的激勵下,「奮鬥者」號為科技創新樹立了典範。

科技部部長王志剛說:「『奮鬥者』號成功研製和萬米海試的突破,是新型舉國體制的生動實踐,將為深海科學考察、海底精細作業提供堅實的技術基礎,為下一步帶動深海能源、材料等高技術產業發展提供強勁動力。」

深海蘊藏著地球上遠未認知和開發的寶藏。6500米以深的深淵,是國際公認的解決生命起源、地球演化、氣候變化等重大科學問題的前沿領域。

隨著「奮鬥者」號成功完成萬米海試並返航,一系列科研成果將為人類揭開更多海洋奧秘。

(據新華社三亞11月28日電記者張泉、董瑞豐、趙穎全、陳凱姿)

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  • 海底最深多少米,海底9萬米有多恐怖
    注圖片來源網絡地球是一個海洋星球,陸地只佔地球一小部分,而大部分都是海洋,因此不少人都想知道海底最深多少米,其實有關科學家做了專門的研究,通過高科技探究目前只知道海地最深有一萬多米,幾乎可以裝下整個珠穆拉瑪峰,於是人們就憑著自己想像來猜測海底9萬米有多恐怖,不過據了解海底9萬米沒有任何生物,一片荒涼寂靜得讓人感到害怕。
  • 萬米海底,妙不可言
    此前,支持母船「探索一號」已在試驗海域進行了相關海底地質調查,並將所生成的海底地形圖片,加載到載人艙內的顯控軟體裡。據此,艙內人員便能實時追蹤潛水器所處位置。此次海試的主要任務,是對「奮鬥者」號潛水器所有設備在不同海深尤其是萬米海底的工作狀況進行試驗,並考核整個運維團隊的操作流程和方法。
  • 海底1萬米深淵裡有什麼?
    我們在說到海底1萬米,無疑會想到馬裡亞納海溝!馬裡亞納海溝(Mariana Trench)沿馬裡亞納群島(Mariana Islands)分布,位於亞歐和太平洋兩個板塊之間。馬裡亞納海溝全長2550千米,平均寬度70千米,大部分水深超過8000米。
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    是被海洋覆蓋著的,從遙遠的外太空看來,我們的地球更像是一顆藍色的水球,人類對海洋的了解是並不完全的,可以說是一知半解,今天我們就來說一說海的奧秘,海底1萬米有多恐怖,在8200米的深度已經沒有魚類生存了。
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    根據目前現有的一些工具,我們能夠測量到的最深的海域是馬裡亞納大海溝,這個深度大約在13,000米左右,雖然這不可能是整個地球最深的海洋,但是對於人類來說,如果藉助一些設備的話,才能勉強到達水下20米的地方,即便是專業的運動員,也不可能達到水下50米深的地方,要不然就會出現生命危險,非常的可怕。
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    以目前人類的科技技術,不依靠潛水艇的話,人類只能在海下400米左右的地方活動,而如果要進一步研究海洋深處的秘密,人們就不得不依賴潛艇等工具。但即便有了潛水艇,也不代表著人類就能在水中來去自如了,因為在深海中人們還必須要面臨著一大威脅,那就是水壓,強大的氣壓可以將鋼鐵打造的潛水艇輕易壓扁。
  • 海底1萬米深到底有多恐怖?
    2012年的時候大導演卡梅隆曾獨自一人駕駛挑戰者號深入馬裡亞納海溝底部,用了大約兩個小時才下潛到海底10929米深的地方,並且在海底待了將近3個小時拍攝大量的照片,同時收集一些生物及地質樣本。超過1萬米深的海底,根據壓強計算公式P=ρgh( 海水的密度近似取1kg/m,g=9.8N/kg ,h為海深度),來計算馬裡亞納海溝的壓強。
  • 【「地球號」的秘密】(1)鑽入海底一萬米!
    這次鑽探將深入到海底地下3600米處,開展地質等調查,其目的在於查明發生巨大地震的原理。 ——「地球號」能夠鑽探到地下10公裡(1萬米),到達地幔。大地震震源研究將會因此得到進一步發展,因而備受期待吧。  東:裡氏(M)9級巨震只發生在海底。要想對此有所了解,就需要深入鑽探海底地下,實際進行調查。  南海海槽每100年~200年必定會發生1次巨震。
  • 馬裡亞納海溝1萬米深,1萬米深處的水還是液態的嗎?溫度是多少?
    1萬米深海的水自然還是液態的水,不過也存在一些特殊狀態的水,可以說物質狀態處於液態和氣態之間,即超臨界狀態的水,溫度可以達到400℃以上。深海處壓力十分大,但是液態的水由於性質比較穩定,海底的水壓也不能破壞液態水分子的排列方式,深海的水就保持液態。深海由於陽光無法達到,溫度很低,接近零度,由於海水和海底的摩擦,以及深層海水和表層海水之間的熱量傳遞,深海水接近卻不能到達零度。不管是從壓力還是溫度上說,1萬米深海的水還是液態。
  • 這支「海底小縱隊」發起萬米海底實時直播
    這支「海底小縱隊」發起萬米海底實時直播 2020-11-13 16:34 來源:澎湃新聞·澎湃號·媒體
  • 中國繼蛟龍號又造出萬米潛艇!海底到底有什麼?
    我們一起來看看:但這還不是它最終披掛上陣的造型,它未來的模樣將是:這是中國人首次出發去往萬米海底的探險旅程,那裡有什麼奇特生物?還是一片荒蕪?深潛的過程中還會有哪些奇遇?所有謎底即將揭曉。萬米載人潛水艇,不知道是誰有幸能夠坐著它遨遊海底,會不會有驚心動魄的奇遇,在深海會有什麼新發現,會不會改變人們的生活,也許將來人們除了可以乘坐飛船遨遊太空,也可以乘坐潛艇暢遊海底。不過現在這個潛水神器還沒有命名,我們翹首以待,等它起好名字,首潛大捷,傳來深海的訊息。海洋覆蓋著地球70%的表面,而對海洋的探索可以讓人類更加了解生命起源。