出发,向着深海

2026-11-13  |   来源: i自然、中国自然资源报

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“蛟龙”号完成第467次下潜作业后出海回收。新华社 李鑫 10月11日摄


晴空万里,正是出海的好日子。


搭载“蛟龙”号载人潜水器的“深海一号”船近日从福建厦门起航,赴南太平洋执行中国大洋100航次第二航段科学考察。这支劈波斩浪的队伍,再次向着广袤的蔚蓝海洋出发。


“蛟龙”入海记


碧空如洗,海波荡漾,“蛟龙”即将入海。


船时10月10日6时许(北京时间10日4时许),搭载“蛟龙”号载人潜水器的“深海一号”船抵达西太平洋东加罗林海盆作业区,开始缓缓减速,以方便即将开始的深海科考作业。


位于“深海一号”船艉的潜水器库房,“蛟龙”号正停放于此。


“今天将要进行的是‘蛟龙’号第466次下潜作业,这也是‘蛟龙’号本航段在这片区域进行的首个潜次。”中国大洋100航次第二航段首席科学家宋成兵说。


手持检查记录设备的“蛟龙”号支撑保障团队在库房内往来穿梭,争分夺秒为“蛟龙”号下潜作最后的检查准备工作。库房卷帘门此刻大开,阳光射入,远处海天一线,与整装待发的“蛟龙”号,共同构成了一幅绝美“海景”图。


“今天风浪不大,浪高1米左右,天气也很好,是难得的下潜好日子。”国家深海基地管理中心研究员孙永福高兴地说。


船时6时30分,“深海一号”船适时调整船速,随着洋流起伏。参与此次下潜作业的潜航员傅文韬、张奕以及自然资源部第二海洋研究所助理研究员周凡煜带上背包,沿着布设在“蛟龙”号右侧的扶梯,依次进入潜水器内。承担“蛟龙”号布放工作的水面支持人员早已在船艉甲板处就位,准备实施布放工作。


“水面支持人员,各就各位。”“深海一号”船实验部主任王桂荣通过对讲机发布“蛟龙”号开始布放的口令。随后,载有“蛟龙”号的运移轨道车沿着甲板上铺设好的轨道,缓缓移出。


船时7时许,“蛟龙”号稳稳停在架设在甲板上的 A型架正下方。接着,A型架主吊缆开始下放,专业挂缆人员借助挂缆平台攀上“蛟龙”号顶部,将主吊缆下放至潜水器顶端的锁紧钩槽。挂缆人员将起吊销轴推行到位,并确认无误。


随后,操作人员提升主吊缆,A型架上的4根阻尼锥与潜水器上的4个导向头开始进行对接,直至贴合到位。在王桂荣的指挥下,A型架上的锁紧钩展开,随着“咚”的一声清脆响声,锁紧钩展开到位,此刻,重达22吨的“蛟龙”号完全落在锁紧钩上,脱离运移轨道车,缓缓开始抬升。


“将‘蛟龙’号布放至海中,主要依靠 A型架上包括锁紧钩、阻尼锥、抗摇油缸等在内的导接装置,这些装置可以防止‘蛟龙’号在空中摇晃,确保‘蛟龙’号吊装布放平稳。”王桂荣说。


“吊装的时间很有讲究,需要配合着海浪的起伏进行。不能在海浪起伏的最高点进行吊装,因为海浪很快会降下来,这样会加大 A型架缆绳的拉力,对 A型架造成一定损伤;也不能在海浪起伏的最低点进行吊装,这样消耗的动力较大。要在海浪升起到中间或者三分之二处的时间进行吊装,这样既省动力,安全性也最高。”孙永福说。


A型架外转,水面支持人员通过对讲机紧密配合,将吊在空中的“蛟龙”号缓缓推向船艉海面。


船时7时10分,“蛟龙”号悬停在海面约4米处,开始缓缓下放。以白色为主色调的潜水器在阳光照射下熠熠生辉,喷涂在潜水器外壳上的“蛟龙”二字在海天的映衬下更显遒劲。


不到1分钟,“蛟龙”号便进入到碧蓝的海水中。随后,海水缓缓没过潜水器本体。搭载4名“蛙人”的工作艇迅速驶向潜水器,“蛙人”们将主吊缆和2根用于拖拽及定位的笼头缆解开,完成布放作业的最后一步。


一只浑身雪白的海鸟缓缓落在红色的 A型架上,静静地看着工作人员忙碌。“海鸟临船,意味着平安顺遂,这次下潜一定非常成功。”大家打趣道。


“蛟龙”号带回了哪些“海货”?


深海无垠,孕育万物。10月11日,刚刚完成第467次下潜作业的“蛟龙”号载人潜水器,从海底带回了不少“海货”。


“这次我们从水深约4400米的深海中带回了岩石、沉积物、海水等样品,整体取样较为丰富。”参与完成此次下潜作业的国家深海基地管理中心博士后张国强说。


“深海一号”船上的地质实验室内,一块块灰黑色岩石散发着深海的氤氲,静静地躺在蓝色的地质筐中。自然资源部第三海洋研究所助理研究员邱旭从地质筐中取出岩石,依次摆放在实验桌上,进行拍照记录。


“这些岩石是宝贵的研究样品。作为样品管理员,我需要将它们进行编号分类,在系统中录入采样位点、水深等信息,并放入中国大洋样品馆进行保存。”邱旭说。


实验桌的另一边,一瓶瓶装有海水和泥土的沉积物柱状插管摆放整齐。实验桌附近,一根长约1米的铁杆立于地面,铁杆顶端固定着一块乳白色塑料圆柱体,中间套有可活动的圆盘,杆身布满分布规律的圆孔。


“这根铁杆叫沉积物分层取样器。将插管套在取样器中并卡在圆盘上,向下拖拽插管,插管顶层的泥土会被‘顶’出。用铁插销穿过不同的圆孔,可以固定住每次拖拽的距离,进而实现对插管中沉积物的精确分层和取样。”国家深海基地管理中心助理工程师张成松边操作边说。


这次深海探索中,“蛟龙”号还带回来一件特殊的物品——一块大约0.5平方米大小的蓝色塑料薄膜。


用75%浓度的酒精对工具进行消毒后,张国强用剪刀从这块蓝色塑料薄膜上剪取约1个拇指盖大小的样本,随后用镊子将样本卷曲,小心翼翼地装在离心管中。


张国强说,“这份剪取的样本将被冷藏保存,其他部分冻存在零下80摄氏度的冷冻柜中。”能在深海中找到这么大面积的塑料薄膜,这令他非常吃惊。


记录归档,是一个必不可少的步骤。


“除了之前提到的岩石样品外,我还需要对其他从‘蛟龙’号带回的样本进行编号、入库,并对现场样品分取情况进行记录和归档。这既是对本航次采样情况的记录,也方便后续航次采样计划的优化设计。”邱旭说。


本次航行中,“蛟龙”号已经完成了6次下潜。每一次下潜,都为“深海一号”船上的科学家们带来不同惊喜。


“借助‘蛟龙’号卓越的原位探测能力,我们可以精准获得来自深海的多种样品。通过对这些样品进行系统研究,我们进一步加强了对这片海域海底典型生境的了解和认知,将为推动深海环境保护、加强深海领域国际合作提出更多中国方案、贡献中国智慧。”中国大洋科考100航次第二航段首席科学家宋成兵说。


“蛟龙”号下潜的背后


自2009年8月18日“蛟龙”号载人潜水器完成首次海试,这艘由我国自行设计、自主集成研制的载人潜水器截至2026年10月16日已经完成了471次下潜作业。每一次下潜的背后,都离不开坚守在各个岗位的深海工作者。


船时23时许,西太平洋公海海域,漆黑的夜幕笼罩海面,“深海一号”船上却是一片灯火通明——船艉潜水器机库内,“蛟龙”号运维保障团队正在对当天完成下潜作业的潜水器进行维护检修。


“蛟龙”号左侧,作为团队负责人的电气工程师齐海滨手持万用表的两根表笔,不断用表笔接触潜水器声学接线箱中的水密接插件,但表上的数字“0”却始终没有变化。


用表笔进一步确认水密接插件供电情况,沿着线路逐级检查,齐海滨最终确定了隐患的所在:“蛟龙”号载人舱内配电箱中的一根保险丝烧坏了。熟练地更换上新的保险丝,齐海滨重新用表笔进行检测,万用表上的数字变成了“24”。仪器正常供电,一个隐患就此消除。


如果说电气设备是“蛟龙”号的“神经”与“大脑”,负责采集和处理深度、温度等信号参数,那么液压系统就是“蛟龙”号的“肌肉”,为“蛟龙”号上的设备运转提供强大机械动力。


二层维修平台上,机械液压工程师刘坤神情专注地观察着“蛟龙”号液压源上的补偿液位指示,检查每一根液压连接管路。


“液压系统是‘蛟龙’号水下作业的核心系统之一,可以为机械手操作、压载铁抛弃等提供动力,如果出现问题,‘蛟龙’号将无法进行取样作业。”刘坤说,每次“蛟龙”号完成下潜作业后,他都需要对液压系统补偿量、管路、阀组等进行检查,确保补偿量在合理范围内,管路无泄漏损伤,阀组工作运转正常。


下潜到几千米水深的深海之中,“蛟龙”号的“一举一动”都处在巨大水压的包裹下。“一方面,液压补偿系统可以平衡管路内部和外部海水的压力差,防止设备被挤压变形;另一方面,一套液压源就可以同时驱动多路执行机构,相比使用电机驱动,需要的电源和电缆更少,发生电力故障的概率更低,在高压环境下工作安全性更高。”刘坤说。


“蛟龙”号右侧,电气工程师修可顺拆除了“蛟龙”号表面的浮力块,伸手向潜水器内部探去,将核心部件计算机罐拉出来,随后用塞尺测量计算机罐两端压环的间隙。看着塞尺上的数字,修可顺满意地点了点头。


压环的间隙有非常严格的标准,必须是1.6毫米,差一丝都不行。如果间隙大于1.6毫米,意味着罐体两端压环存在松动,密封性下降,在高压环境下海水可能会渗透进去;如果小于1.6毫米,可能会对罐体的密封圈造成过度挤压,进而损坏密封圈。这两种情况都可能会对计算机罐造成损坏,影响‘蛟龙’号的下潜作业。


研究员程斐边查看电气设备图纸边与团队成员进行技术分析,工程师王向鑫聚精会神地听辨声学系统换能器的发声情况,工程师石欣炜一刻不停地监控着“蛟龙”号的充电参数,工程师蒋盛使用润滑剂对机械手等多个设备进行保养维护……接近凌晨,这支团队中还有不少身影在忙碌着。他们是“蛟龙”号的“深海医生”,在摇晃的机库内站稳身体,拧紧每一颗螺栓,校准每一组数据,将可能存在的每一个隐患都消灭在“蛟龙”号入海之前。


星空下的作业


皎皎河汉,茫茫沧溟,海天之间一片静谧。


船时10月19日3时35分,“深海一号”船的 B112房间亮起了灯。科考队员邓子泽揉着惺忪的睡眼走进卫生间,掬一捧清水洗把脸,随后迅速穿好工装和防护鞋,戴好头盔,匆匆赶往位于一层甲板的化学实验室。实验室内,周凡煜、邱旭、黄一波、李金鹏4名科考队员已就位待命,其他科考队员陆续赶来。


近日,“深海一号”船在指定海域完成一系列夜间作业,这是船上科考队员为作业进行紧张准备的场景。


“待会儿我们要进行表层海水微塑料调查、温盐深剖面数据观测及海水采集等作业。”作业组组长张成松向记者介绍。为什么选择在这时开展实验?张成松说,夜间作业的重要原因之一是这片公海海域的作业点较为密集,留给他们的作业时间比较紧张。


船时4时10分许,在繁星注视下,“深海一号”船抵达作业点海域,船速开始减缓。科考队员们快速来到船艉甲板处,准备开始作业。


放置在甲板上的是一套用来进行表层海水微塑料调查的设备——1米乘0.5米大小的长方形金属框架后挂着一条长约1.8米、布满细小孔隙的白色拖网。将这个设备吊放至海水表面,再通过拖网进行过滤,便能收集到海水中的微塑料。


借助折臂吊,设备被缓缓抬升至海面上空。星辉映照下,科考队员们两两成组,手握用来调整设备入水位置的止荡绳,随着海水起伏控制着绳索的松紧程度。在大家的一番努力下,设备顺利入海,1.8米长的拖网“舒展”开来,仿佛一只巨型水母漂浮在海水中。


半小时后,作业结束,设备被吊运至甲板上。这次拖网作业中,科考队员张国强发现了一块拇指指甲盖大小的透明塑料片。“这套设备主要用来收集直径超过300微米的微塑料,按照分类,这块塑料片可以归类为宏观塑料。相比微塑料,已经算是比较大了。”张国强对记者说,这说明这片公海海域水面的塑料相对较多。


随后,科考队员们开始准备进行温盐深剖面数据观测及海水采集作业,这通常被大家简称为 CTD作业。


星空下,一台形似巨型风筝线轮的设备横放在甲板上,“线轮”中间均匀挂着36个灰色采水瓶。将采水瓶两端的瓶盖掀开,就会变成上下贯通的空心状态。“我们会根据作业需求,将 CTD作业设备吊放到不同水深的位置取水。本次作业深度为1000米,如果将采水瓶的瓶盖闭合吊放,深海巨大的水压就会把采水瓶压扁。”科考队员方轲解释说。


瓶盖外侧穿过一根塑料绳,36根塑料绳与 CTD作业设备中心圆盘上的挂钩一一对应。把塑料绳挂在挂钩上,瓶盖在拉力作用下就会被拽起,这个过程被称为“挂瓶”。


科考队员唐景荣和张晓宇、方轲相互配合着进行“挂瓶”。“这些挂钩通过电缆与船上的 CTD甲板单元相连,采水瓶吊放到指定深度后,按下甲板单元控制键,挂钩就会松开,瓶盖在内侧橡胶绳拉力的作用下将回弹盖紧,采水瓶就能收集到指定深度的海水样品。”唐景荣介绍。


“挂瓶”完成后,船舯侧 A架将 CTD作业设备吊起,随后吊放入海。400公斤重的设备很快消失在漆黑的海水中。科考队员王雨、廖小美、史新杰在实验室中一边准备着将要进行的实验需使用的过滤设备和耗材,一边等待着将于1小时后取上来的1000米水深处的海水样品。


科考队员李森林从事海洋微藻研究。“不同深度的海水样品会带有不同种类的微藻,通过过滤方式提取并进行分析,可以获得这片海域的藻类群落结构,进而为典型生境研究提供基础数据支撑。”李森林说。


甲板上的作业热火朝天,室内也是一派忙碌——科考队员谢晓君在数据采集实验室记录着作业经纬度等相关数据。“记录作业进行时的经纬度、水深、时间等数据是一项重要工作,这将为后续实验的开展提供强有力的支撑。”谢晓君说。


在科考队员们忙碌的过程中,满天繁星藏起了自己的身影,东方的天空泛起鱼肚白,一轮红日自海天交界处缓缓升起,霞光透过实验室的窗户,照在大家的脸上。告别星空,迎来白昼,这群年轻的科考队员没有停下忙碌的脚步,继续奋战在新一天的科研一线。(记者 叶昊鸣)


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【 责 编:李贞    审 核:邢文韬 】 返回列表