科技会客厅——中国载人潜水器勇探深海之底 |
发布时间: 2024-12-13 |
2024年是中国深海探索的丰收年,我国自主研发的“蛟龙号”搭载中国科学家完成首次深潜;中国最新完成7次“奋斗者”号载人深潜作业最深达7735.9米;“深海勇士”号将中国水下考古从近海带向深远海等等。中国载人深潜技术的进步,也全面带动了我国深海资源的勘探与开发及深海技术领域的发展,中国已经成为名副其实的世界海洋强国。本期《科技会客厅》特邀三位专家,共话中国载人潜水器的深海攻关之路。 嘉宾介绍: 魏建华 北斗应用发展研究院研究员、中国卫星导航年会分会主席 唐立梅 浙江省科普联合会首席科学传播专家 郭卫振 中科院声学所助理研究员 张文玥 钛媒体智库研究院执行院长 魏建华:深海技术推动科技与经济双发展 中国“基建狂魔”的建设效率不仅体现在陆地上,在海洋里也是如此,海底的光缆和风电装置数量都在迅速提升,资源开发效率日渐提升,这些都离不开深海技术的发展,可见,广义上的深海技术对我国发展海洋经济也起到了至关重要的作用。就拿海油钻井平台建设来说,原来在浅海区域较多,如果要扩展到两三千米甚至更深的海域,就需要用到载人深潜器下潜勘探,如果发生泄露等问题,也能及时查看与检测。因此,如果将视野放宽至海洋牧场、海洋光伏、海底电缆等领域,深潜技术的提升可以惠国惠民。 特别值得一提的是,我国正在大力发展海下通讯网络建设。中国电信集团和国家能源集团和武汉大学联合成立了水声通信的联合实验室,建立水下基站,实现在千米深的海里能通讯,这为潜水艇、潜水器的定位、导航与通讯提供了便利,今后还能利用它开展更多的水下活动。同时,这项技术还能实现水下定位,例如,在科考时,工作人员需要暂时上浮,如何才能在再次下潜时找到刚才工作的水下位置呢?通过水下定位功能,能多次往返科研位置。 未来的深海领域发展在追求深度的同时也在追求广度。深海勘探发展会带动很多周边行业的发展,海洋资源的开发与利用的科研成果会辐射国民经济领域需求,实现科技与经济的双重驱动,这也是国家发展的战略所在。 唐立梅:从间接勘探到直接勘探,中国走近深海探索的“舞台中央” 作为一名深潜科考队员,我很有幸参与了“蛟龙号”首次试验性应用航次,对于几十年前的大洋科考来说,只能通过将一些设备放入海底,来间接看到深海的资源,科学家能够身临其境地在深海探索,在当时是非常珍贵的体验。其中还有一个趣事,当我跟随蛟龙号第一次深潜的时候,虽然我是地质学家,但我还帮其他生物学家取到了很多深海生物的样本。 海洋里有很多宝藏,例如富钴结壳、铁锰结核、多金属热液硫化物资源等,值得一提的是,我国是对这三种矿产资源都拥有勘探开发权的国家。而载人潜水器的最大优势,就是能进行精细取样,它的机械手十分灵活、精准。在以前的深海生物取样中,只能使用拖网的方式,把样品打捞上来,非常容易破坏样品或生物体,所以,中国载人深潜器的进步,整体推动了深海探测设备和深海资源研究的发展。 目前,我们已经能够拿到马里亚纳海沟10909米深的样品,在很难想象这么深的海底都有生物存在的同时,也感叹我国的载人深潜器能下潜之地球海洋的最深处。 如今,中国的深海勘探总体水平处于前列,我们拥有越来越多的话语权,不仅是刚才提到的,对三种矿物资源都拥有勘探开发权的国家,我们对国际海底地理实体命名也有自己的专属命名体系,比如对三大洋的命名使用的是“风雅颂”,在传播中华文化的同时,也拓展了深海权益,体现了软实力。 郭卫振:用水声做通信介质,让科学家在海底也能发信息 地球上超过70%的面积被海水覆盖,其中蕴含着丰富的渔业资源、矿物资源,它是一个在国际范围内备受各国激烈角逐的战略空间,而水声通信技术的加持与进步,能让深海载人深潜器发挥更大的作用。 深海载人深潜器有很多关键技术,其中一个重要技术就是水声通信技术,它能让深潜器在水底实现更远距离、更大深度的水声通信。声波在水下具有弱衰减的特性,是唯一一种可以在水下长距离传输的媒介,我们研究的是在潜水器的母船与潜水器之间通过声波实现双向语音、文字和图像的传输,与让科学家能在水下发“微信”是很相近的。 随着我国深潜器不断突破新深度,水声通信也要“跟得上”。2020年,跟随“奋斗者”号,这套通讯设备也到达了10909的极限深度,但其实,我们的设计还有很大的余量深度,不过地球上没有再深的海沟了。在以后的科研中,将更多聚焦于在极端环境下的应用,例如满足极区、冰下的使用。 需求驱动科研,下一步,我们还将继续瞄准精准判断和精细作业,同时要进一步发挥无人潜水器的优势,因为它可以快速作业,在未来实现载人和无人协同作业的深海科研。 回顾历史,从1986年,中国第一艘载人潜水器7103救生艇研制成功至今,我们拥有了自主研究全海深万米载人潜水器,中国载人深潜已经跻身世界前列。一路走来,中国载人深潜一直持续刷新着万米下潜人次的纪录,并获得大量宝贵的数据和样品。未来,中国载人深潜将朝着“广度”发展,延伸更广泛的应用,实现更加立体的探测。国之重器,未来可期! 嘉宾 魏建华 郭卫振 唐立梅 张文玥 出品人 阮草 总策划 孟令耘 监制 于春 主持人 段然 策划 马依斐 统筹 白竟楠 康欢 导演 李嫣茹 编辑 郑羽佳 王淇薇 摄像 王亦文 李嫣茹 赵益玮 杨思壮 剪辑 王亦文 吴玉顺 祝天一 设计 杨家宁 李学维 巨淇 杨璐 出品单位 中国科协科学技术传播中心 制作单位 中科海镁(北京)科技有限公司 特别鸣谢 北斗应用发展研究院 中科院声学所 浙江省科普联合会 嘉宾言论属个人观点不代表本中心立场 |
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