海底7000米:深海“蛟龙”号的故事
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第1章 引子 “蛟龙”号再赴马里亚纳海沟

“呜——”一声汽笛长鸣,搭载着我国深海载人潜水器“蛟龙”号的科学考察船——“向阳红09”(简称“向九”)船,缓缓离开了位于山东省青岛市即墨鳌山卫的国家深海基地管理中心码头,开启新的蔚蓝色征程。

船上船下一片欢声笑语:

“祝你们一路平安,早日凯旋!”

“放心吧,我们一定不负重托,坚决完成深潜科考任务!”

甲板上高扬的五星红旗和“蛟龙”号试验性应用科考队的队旗,在海风中猎猎飘舞着,尖尖的船首像一页硕大闪亮的犁铧劈开万顷碧波,飞溅起两道雪白雪白的浪花涌向船尾。几只海鸥尖叫着飞过来,好似依依不舍的亲友,送了一程又一程……

早春二月,乍暖还寒。

2017年2月6日,农历大年初十,人们欢度春节的鞭炮声还在耳畔回响,红红火火的元宵节正大步走来,光荣的海洋儿女们却义无反顾、斗志昂扬地出征——“蛟龙”号2017年试验性应用航次(中国大洋38航次)正式启动了!

近年来,党中央、国务院高度重视深海大洋事业发展,把深海确定为四大“战略新疆域”之一。国家“十三五”海洋科技创新重点任务中也明确提出要加快核心关键技术的突破,推动“深海进入、深海探测、深海开发”。中国大洋38航次是“蛟龙”号试验性应用收尾之作,同时也是迄今潜次任务安排最多、海上连续作业时间最长、调查区跨度最大的一个“蛟龙”号试验性应用航次。

此行共有三个调查区域,分为三个航段:西北印度洋多金属硫化物区(第一航段)、南海调查区(第二航段)、雅浦海沟和马里亚纳海沟调查区(第三航段)。从2017年2月6日启航,至6月9日结束,共计124天。自西北印度洋到南海、再到西北太平洋,是“蛟龙”号试验性应用以来历时最长的一个航次。在完成本航次任务后,“蛟龙”号将进行系统升级和改造,主要涉及可维护性、作业效率、电池费用和零部件等方面。

2017年5月22日凌晨,在顺利完成前两个航段的下潜任务后,搭载“蛟龙”号载人潜水器的“向阳红09”科学考察船,抵达马里亚纳海沟作业区。当地时间5月23日7时9分,“蛟龙”号进行本航段世界最深处的“挑战者深渊”第一潜。

7时20分,由主驾驶员唐嘉陵驾驶的“蛟龙”号向深海匀速潜去,下潜速度大约0.5米/秒。在这个过程中,人会感到越来越冷,需要穿衣戴帽,更加需要克服的是孤独感。倘若此时能够看到窗外一些鱼虾游过,也会很兴奋——知道自己似乎还在地球上。

9时49分,“蛟龙”号到达4811米的预定深度,开始作业。这是第三航段的第一潜次,是工程潜次,即检查潜水器工作状况,不以潜深为目的,同时填补了载人潜水器在马里亚纳海沟4000米级深度的作业空白。首先需要确认潜水器工作状态,对所有功能参数进行全面测试,验证潜水器机械手、高清摄像等作业工具的技术性能。同时,要近底观察、航行拍摄海底生物和地形地貌特征,并视情况采集生物、底层非保压海水、底层保压海水、沉积物和岩石样品。这些样品要带到水面上去。

主驾驶是深潜过60多次、曾获得“深潜英雄”称号的唐嘉陵,副驾驶也是有着十几次下潜经历的刘晓辉。他们在快要到达4800米海底时,看到了罕见的“深海居民”——一只红色巨型海参,便想“请”它进到采样篮里。不过它对“蛟龙”的到来并不欢迎,还没等潜水器坐底,它就以S形姿势像跳舞一样逃走了。

半小时后,唐嘉陵又看到了一只同样的海参:“这次不能让它溜掉。晓辉,你稳住潜水器,我来抓它。”

“好!”刘晓辉聚精会神握住操作器。

唐嘉陵迅速打开“龙爪”(机械手),轻轻靠近抓住了它,不过因这只海参体形较大,机械手并不能完全握住。它不断挣扎想要逃跑,唐嘉陵紧紧用机械手钳住把它放进采样篮,这只红海参却又挣脱出来。

“啊!”两位潜航员不由遗憾地叫了一声,以为又要抓个空了,不料,这个小家伙儿也挺慌张,一时跑错了方向,自己游进了筐里。唐嘉陵赶紧操纵“龙爪”盖上了盖子。

随后,他们又在4811米海底坐底,沿测线近底观察和取样,相继完成了环境参数测量;采集了近底海水、岩石和生物等样品;拍摄了大量海底高清视像资料。

16时左右,“蛟龙”号成功返回水面。

此次获取了玄武岩样品26.3公斤,近底海水16升,海参1只、海绵1只、蛇尾1只、海星2只等生物样品。这对于研究马里亚纳海沟的成因及其构造演化具有重要意义;采集的生物样品对于促进深水生物多样性、生态系统、生物地理学等研究具有重要价值。

在母船甲板上,现场总指挥邬长斌说:“这个潜次,下潜团队对潜水器的航行控制、均衡调节、水声通信与定位、机械手及作业工具等进行了全面测试,完成了潜水器技术状态确认。表明载人潜水器技术状态良好,为今后潜向更大深度打下坚实基础。”

10天后——2017年6月1日17时12分,“蛟龙”号在马里亚纳海沟的最后一潜顺利完成,回收至“向阳红09”科学考察船甲板。这些天里,“蛟龙”号科考队完成了5次大深度下潜,3次超过6500米,最大深度达到6699米,整个阶段潜水器性能稳定。

而这一潜,也是“蛟龙”号在马里亚纳海沟从2012年海试以来进行的第20潜。“蛟龙”号不仅下潜次数最多,并且超过6000米深度达16次,超过6500米深度达12次,全方位验证了“蛟龙”号系统设计的先进性、安全性和可靠性,为深渊前沿科学研究提供了高质量的一手样品和数据,有力地推动着我国深渊前沿科学研究的进步和发展。

2017年6月23日,我们的国宝——海洋重器“蛟龙”号胜利返航回到青岛母港。新华社、中新社、中央电视台、人民网、大众网、海洋网、《青岛日报》等媒体纷纷报道:

“蛟龙”号返回青岛 中国大洋38航次取得5大科学成果

新华社青岛6月23日电:向阳红09号船搭载蛟龙号载人潜水器及全体科考队员23日顺利返回青岛,这标志着2017年蛟龙号试验性应用航次(中国大洋38航次)顺利结束。

本航次三个航段历时138天,航行18302海里,蛟龙号累计下潜30次、常规调查75个站位,足迹遍布西北印度洋、中国南海、西北太平洋,作业地形涵盖海山、热液、海沟等典型海底地形区域,共计23家单位156人参航。

国家海洋局副局长孙书贤介绍,本航次获得大量珍贵样品与数据,取得5大科学成果:

【成果一】实施大洋调查研究计划“印度洋多金属硫化物成矿潜力与环境评价”项目,大洋38航次第一航段在西北印度洋卡尔斯伯格脊热液区成功发现了海底“黑烟囱”和多金属硫化物丘与黑暗生态系统,明确了海底热液活动的精确位置、特征与范围,为后续深入开展调查区岩浆作用及其演化、沉积作用、构造作用、硫化物成矿作用、硫化物资源和微生物基因资源潜力及生物连通性等方面的研究抢得了先机,为相关科学研究的认识水平的提高提供了重要基础。

【成果二】围绕我国2017年重点研发计划“1000米级多金属结核采矿试验工程”项目的海上试验选址及评价工作,本航次第二航段利用蛟龙号技术优势基本圈定了我国1000米级多金属结核试采试验目标靶区,掌握了南海典型区域多金属结核分布特征,开展了海洋地质、海洋化学、物理海洋等多专业海洋环境基线调查,获得的高精度定位数据、高质量原位研究样品,为开展1000米级采矿试验环境影响评价奠定了基础。

【成果三】国家实验室科技创新项目“蛟龙号试验性应用航次(中国大洋38航次)南海潜次调查与研究”的下潜作业中,利用蛟龙号先进的技术优势获得了南海中部海山链珍贝海山一典型断面的玄武岩样品,直接观察到台湾峡谷现代浊流的地貌和沉积证据,极大地推进了南海中部海山岩石学及南海北部海底峡谷浊流的科学研究。

【成果四】作为国内超深渊海域研究的重点,中科院先导项目“海斗深渊前沿科技问题研究与攻关”在马里亚纳海沟开展5次作业。采集了不同深度的气密海水样品,成功回收了1年前在6300米海沟底部布放的气密采样器,在海沟南坡发现了两处新的海底麻坑发育点,进一步认识了马里亚纳海沟特征性物种分布、基岩蚀变和沉积环境特征。

【成果五】973计划“超深渊生物群落及其与关键环境要素的相互作用机制研究”在雅浦海沟开展5次作业,采集到大量巨型生物样品,首次获得2条雅浦海沟狮子鱼样品和2只未知物种,初步查明了雅浦海沟南段巨型底栖生物分布特点,发现雅浦海沟水体和沉积物中微生物具有较高的丰度和多样性,对下一步研究具有重要意义。