50米、100米,再到3000米、5000米,帶你了解深海「的哥」背後的故事

2020-09-10 大美科學

人類探索太空的腳步越走越遠,可是目前卻還是很難抵達地球上最深邃的地方。全世界近500人進入過太空,12人登上過月球。而潛入7000米以下深海的人,只有11個,其中有8人來自中國,葉聰是其中的1/8,他是中國最早深潛至7000米深海的團隊成員之一。


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勇闖海底7000米


成為資歷最深的年輕駕駛員

深海並不似我們形象中那般靜謐美好,越往深處下潛,周圍環境越是漆黑一片,陽光的穿透力逐漸減弱。在下潛到200米的深海時,周圍已經是一片漆黑。面對未知多變的深海,每一次的下潛都是在和生命和地球上最大的水體挑戰。葉聰在「深海日誌」中總是將下潛描繪的雲淡風輕,但其實這個過程兇險萬分,再充分的準備都難以避免突如其來的緊急狀況。

50米下潛時,「蛟龍號」在離開母船後遭遇通訊故障,與母船「失聯」,在茫茫大海中等待了兩個多小時才恢復通訊;3000米下潛時,潛水器遇到了絕緣故障;5000米下潛時,機械臂突然斷裂而洩漏的油汙讓潛水器成了「眼大卻無神」;終於下潛到7062米的海底時,大量沉積物覆蓋住採樣籃而讓「蛟龍號」難以作業……靠著過硬的技能和冷靜的心理,葉聰成功的駕駛著「蛟龍號」度過一次又一次的險情,為中國潛航事業積累了珍貴的一手資料。「放棄下潛意味著沒有收穫,繼續下潛又有危險。」葉聰說,「作為我國自主研製的第一臺大深度載人潛水器,各項性能指標都需要進行大量的海上試驗來驗證和改進。而試驗背後的風險是顯而易見的。首席潛航員要對任何一個數據的變化很快作出判斷,否則後果不堪設想。」

每次下潛基本上就會在水下作業10小時左右,在無聲的世界裡,有些無聊也有些壓抑。不過憑藉「蛟龍號」,他們已經藉助機械抓手抓取了大量的海底生物和海水樣品。每次返航,打開艙門的一瞬間,葉聰首先會大大的吸了一口氣,就像鯨魚出水一樣,只有潛水器回到母船,他才能感受到「腳踏實地」的感覺。


從50米到100米,再從100米到3000米、5000米、7000米……2009年到2012年的4年裡,「蛟龍號」先後完成了51次下潛(包括1次無人)任務,而作為主駕駛的葉聰「入海」一共38次,被同事戲謔的稱為深海「的哥」



他成就了「蛟龍」


「蛟龍」也成就了他

深海潛水器的駕駛員並非是葉聰的「專職」工作。他和同事設計製造出深海潛水器之前,中國沒有這樣的職業。而在嚴格意義上講,葉聰其實是一名潛水器設計師。2001年,葉聰從哈爾濱工程大學船舶工業專業畢業,進入702所,很快就遇上「蛟龍號」立項並啟動研製。他認為自己是「這個時代的幸運兒」,僅僅一年過後的2002年,他的能力得到認可,被任命為主任設計師,負責潛水器的總設計。

「蛟龍號」最年輕的主任設計師、試航員和首席潛航員是葉聰的三重身份。在接受中國文明網視頻採訪時,葉聰表示,對他而言,試航員是比較有挑戰性的,因為在參加「蛟龍號」項目的前5年,他都是在做潛水器的總布置工作,這是一個設計工作,都是畫圖、寫報告,然後在紙面上「演練」。而試航員的工作,就像造一輛汽車,它是一個新的車型,要把它的各項性能都測試出來,它能跑多快?它拐彎需要多久?多大的距離?而試航是試驗性的,挑戰比較多一些。

蛟龍號機械手採集附著在煙囪體上的海葵。

圖片來源:中國海洋在線

海底黑煙囪。

圖片來源:中國海洋在線

部分煙囪及硫化物樣品

圖片來源:中國海洋在線

1979年出生的葉聰,與改革開放共同成長。他自稱「理工男、裝備迷」,兵器、船艦可能是理工男都心之神往的研究方向,葉聰也不例外,而「蛟龍號」讓葉聰最終圓夢。2003年,葉聰被任命為總布置主任設計師,負責所有潛水器設備的功能、指標、接口的協調和配置。總布置是潛水器設計的關鍵部分,是整個潛水器設計的主線。作為新成長起來的深潛探測人,葉聰和其他年輕設計師挑起了大梁。「蛟龍號」總設計師徐芑南曾經說過,深海載人潛水器的設計當時在國際上沒有現成標準和規範,相關資料難得一見,相關的專業人才也嚴重「斷檔」,葉聰作為臨危受命的挑大梁的年輕人之一,從最初的草圖到完工圖,幾年下來,葉聰已經修改了幾百遍。每一個部件他們都要算得很清楚,有時候都要一釐米一釐米地去計算,操作時間都要精確到秒。

除此之外,葉聰還參與了總布置以外的潛水器結構、推進、觀通、水聲、水面支持等部分的設計和協調工作,相繼擔任載人潛水器的質量師和建造師,他在項目總體策劃、加工建造和監督等方面的表現也非常突出,為中國載人潛水器研製工作立下了汗馬功勞。

千裡馬被重用,必然少不了伯樂的慧眼識珠。702所能在關鍵時刻,大膽啟用年輕骨幹的魄力也是「蛟龍號」成功的關鍵之一。另外,項目所有的人都在幫助像葉聰這樣的年輕人成長。702所所長翁震平在接受媒體採訪時就曾說過,在參與「蛟龍號」項目時,徐芑南已經70多歲,但仍親自指導年輕人。702所水下工程開發研究室主任、副總設計師胡震經常與年輕人一起討論,傳授本領。所以說,天時地利人和才是成大事的關鍵所在。



深海領域


中國要做領航者

搭乘「蛟龍號」,葉聰在7000多米深的深海航行了1公裡,看到東倒西歪的石頭,還有地震的痕跡,頗有些荒涼,可他未曾涉足的海域卻很可能是另外一番模樣。深海是另一個宇宙,探測生命的起源,在深海,千奇百態的生命形態,或許有助於解答人類的起源,也可用於探測未知星球上是否存在生命體的衡量標準。海洋佔地球面積的2/3,其中又有4/5是深海,所以人類搭乘著潛水器實地考察的幾千平方公裡的面積,看似很多,但與浩瀚的海洋相比,只能算是千萬分之幾。這就好比在太空中外星人看到了人的一根汗毛,如果它們僅憑藉著一根汗毛來描述人的全貌,難度係數不言而喻。

第125潛次採集到的兩種海星

圖片來源:中國海洋在線

浩瀚的海洋裡有數不清的秘密和寶藏等待著人類去發現,而資源稟賦往往決定著一個國家的可持續發展能力,這就需要蛟龍號等深潛高技術裝備來作業,繪製出一幅深海的藏寶圖。

深海勇士號載人潛水器

載人潛水器是為深海探測人員提供耐受海水壓力的艙體,如何操縱潛水器以及機械手在陌生複雜的深海環境中開展探測和生物抓取工作,是潛水器中複雜程度最高的一項工作。葉聰在接受媒體採訪時表示,很長一段時間,由於缺乏載人深潛技術,中國認知和利用深海的能力,以及對國際深海治理的主導權和話語權都受到了嚴重影響。葉聰在《將深潛進行到底》的報告中說到,「從最早的無人潛水器到如今的載人潛水器,從小型到大型,從只有一個、兩個到如今的群組,40年來,中國深海裝備事業經歷了飛躍式的發展歷程。在蛟龍號之前,中國的載人潛水器下潛深度不超過600米,』蛟龍號』把下潛深度從600米推進到了7062米。每一次下潛深度的突破,都展現著中國綜合國力的提升。能肩負國家重任,本身就是一種榮譽。」

潛龍三號潛水器

從2002年立項,到2012年創造下潛7062米的中國載人深潛紀錄,中國僅用了10年就創造了世界同類作業型潛水器最大下潛深度紀錄。中國深海探測能在短時間內躋身國際領先水平,得益於改革開放以來,中國技術和工業製造能力打下的基礎。而站在「蛟龍號」的肩膀上,中國的深海探測科學家和工程師們正在研發全海深載人潛水器。未來,全海深載人潛水器將進一步深潛到萬米級深海,可以探測「蛟龍號」尚不能覆蓋的餘下0.2%面積的海洋。「中國深海裝備事業正經歷飛躍式的發展,我有幸成為參與者、見證者。」葉聰對媒體說,「對於茫茫大海,人類的探索還遠遠不夠。我的下一個目標是駕駛中國自己的萬米級全海深載人深潛器到達海洋最深處,讓更多人能夠了解海洋、認識海洋。」



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海洋的水深,一般在3000米以上,最深處可達1萬多米,最深的水域分布在較窄的海溝中,其中大部分與太平洋島弧有關,目前已知最深的是馬裡亞納海溝。

馬裡亞納海溝(Mariana Trench),又稱「馬裡亞納群島海溝」,是所知地球上最深的海溝,該海溝地處北太平洋西部海床,靠近關島的馬裡亞納群島的東方,該海溝為兩個板塊輻輳俯衝帶,太平洋板塊在這裡俯衝到菲律賓板塊(或細分出的馬裡亞納板塊)之下。

據測量,其最深處達到約11034米,已經超過珠穆朗瑪峰的海拔最高處,也就是說即使把整座珠穆朗瑪峰放入馬裡亞納海溝內,也難以填平。2012年3月,美國好萊塢著名導演詹姆斯·卡梅隆獨自乘坐潛艇「深海挑戰者」號,探底馬裡亞納海溝。


2017年5月23日,中國「蛟龍」號載人潛水艇向世界最深處——馬裡亞納海溝進發,在馬裡亞納海溝最深處的「挑戰者深淵」北坡,「蛟龍」號進行了中國大洋38航次第三航段第一潛。

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