“蛟龍”探海:下潛3759米

“上九天攬月，下五洋捉鱉”。上天和入海，自古以來是人類探索自然的兩大夙愿。上天——從“神五”、“神六”到“神七”，我國已是世界上第3個獨立開展載人航天活動的國家。入海8月26日，我國首個載人潛水器“蛟龍號”最大下潛深度達到3759米。這標志著我國成為繼美、法、俄、日之后第5個掌握3500米以上大深度載人深潛技術的國家。

1869年，法國科幻小說家盧勒·凡爾納發表了一部頗有懸念的小說，名字叫《海底兩萬里》，小說中在海底航行的“鸚鵡螺”號激發了人們對于海底世界的無限想象。隨著科學技術的不斷發展，人類對探索深海世界的夢想終于成為現實。

正像進入太空離不開航天器一樣，開發利用深海則離不開深海裝載設備。擁有大深度裁人潛水器和具備精細的深海作業能力，是一個國家深海技術競爭力的綜合體現。有了載人深潛器，科學家可以直接參與到深海前沿科學研究。目前，我國已自行研制成功7000米載人潛水器“蛟龍號”，這是世界上下潛最深的載人潛水器。不久前，“蛟龍號”成功地下潛到了海平面以下3759米的深處，而且創下了水下和海底作Ak9小時03分的記錄。這標志著我國成為繼美、法、俄、日之后第5個掌握3500米以上大深度載人深潛技術的國家。

最新衛星測量結果表明，全球海洋平均深度為3682.2米。這意味著“蛟龍號”目前已能突破全球海洋的平均深度，可以在全球海洋深處隨處游蕩。神話傳說中“蛟龍入?！钡膲邀悎鼍傲钊松裢?，但一些實際的限制因素不能因此被忽略。深海中沒有氧氣，沒有陽光，非常寒冷，而且深度越深，壓力越大。人類探索這樣一個幾乎是深不可測的世界，需要怎樣深不可測的技術?

3759米要承受376個大氣壓

深海探測要克服許多“困難”，最基本的是要克服海水壓力。在水下每增加10米就增加大約1個大氣壓。大家知道，航天到的是近似真空的太空，外部是負壓，艙內實際是一個大氣壓，而深潛至海底3759米要承受近376個大氣壓。這個深度的壓力之大，相當于1平方米的面積要承受3700噸的重量。打個比喻，如果深潛器出現芝麻粒大小的孔，擠射進來的海水就會像切割刀一樣。氣壓這么大，對其密封性就要求很高。你可以想象，一般的潛艇，包括核潛艇，要是下到這么一個深度的話，會是一個什么樣的局面?因此，潛水器必須造得非常結實?！膀札執枴痹谠O計時較好地解決了這個問題，它的外殼極厚，由特殊的鈦合金材料制造，通過先進的焊接技術連為一體，在7000米的深海能承受700個大氣壓。

“蛟龍號”的先進技術

要對深海進行探測，除了難以想象的高壓外，海水的腐蝕、海流的擾動、海洋生物的干擾、地磁的影響等，都給深海探測帶來了一定的難度。探測設備還將遭遇各種復雜環境的挑戰，比如海底火山口附近的溫度可能達到350至400攝氏度，因此，研發出能在這些極端環境中正常工作的裝備就成為科學研究的必要條件。此外，深海探測器的控制、通信、導航和定位等，與陸地、空中機器人也很不相同，需要針對具體使命和應用環境深入開展研究?！膀札執枴陛d人潛水器有哪些先進的技術呢?

首先，它具有先進的水聲通信。深海漆黑一片，“蛟龍號”必須保持與母船通信才能安全下潛。在深海中，無線電無法使用，水聲通信是遠距離數據傳輸的唯一方法。這項技術難度巨大，比如其傳遞速度只有每秒1500米，而陸地上的無線電通信速度是每秒30萬千米。我國研究人員克服了重重困難才解決了聯絡問題，使“蛟龍號”具有先進的水聲通信能力，可以高速傳輸圖像和語音。

其次，它具有針對作業的目標穩定的懸浮定位能力?！膀札執枴钡母×Σ牧喜捎靡环N玻璃微珠聚合物，實現了完全依靠自身重量的無動力下潛、上浮。潛水器從海面下潛至7000米深度約需5小時，整個作業時長可達12小時，這為該潛水器完成高精度作業任務提供了可靠保障。

再有，它具有完備的生命保障系統?！膀札執枴睗撍魍庥^長得像一顆膠囊藥丸，里面的鈦合金載人球殼是深潛器最特殊和重要的部分，能容納3個人承載700個大氣壓的壓力，實現了與航天相同的生命支持系統。

此外，它配備多種高性能作業工具，確保載人潛水器在特殊的海洋環境或海底地質條件下完成保真取樣和潛鉆取芯等復雜任務。

未來“蛟龍號”的使命包括運載科學家和工程技術人員進入深海，在海山、洋脊、盆地和熱液噴口等復雜海底有效執行各種海洋科學考察任務，開展深海探礦、海底高精度地形測量、可疑物探測和捕獲等工作，并可以執行水下設備定點布放、海底電纜和管道的檢測以及其他深海探詢及打撈等各種復雜作業。

深海潛航員必須具備超強素質

深海潛航員需要具備什么樣的素質?

深海潛航時，潛航員除了要有良好的身體素質和心理素質以外，他們還要具備操作所有設備的能力，同時要具備深海逃生能力，這跟太空是一樣的，而且他們要執行的任務更加多樣化，比如說對海底礦藏勘探、對海底科學考察，以及對將來我們的3000米鉆井平臺的維護。所以他們都是掌握多種技能并且身體條件非常好的人。

潛航時會面臨哪些危險?

正如一架新飛機要經過試飛員無數次的試飛，一艘深海載人器也要經過一遍遍的試潛。事實上，“蛟龍號”反復歷練了37次，才一一解決了下潛過程中暴露出來的問題。“蛟龍號”在一次次深入數千米海底的過程中，也出現了許多次危險情況。潛航員會遇到哪些危險?他們如何解決這些問題?“蛟龍號”潛航員葉聰曾在接受記者采訪時對這些問題進行了解答。

問：你在水下遇到過危險情況嗎?

答：有好幾次絕緣電池面臨短路的可能。還有一次，電池在上浮過程中發熱，電池外殼損壞了，好在當時我們距水面僅有幾十米的距離。

問：萬一下潛到海底和上面的船聯系不上，怎么辦?

答：載人潛水器的原理和探空氣球類似，我們帶著壓鐵下去，有問題就可以拋棄壓鐵，然后靠改變浮力來上浮。

問：如果潛水器遇到故障，潛航員在海底最長能呆多久?

答：我們的設備正常能工作12個小時。如果出現問題，我們還可以在里面多呆3天，給養都有儲備，等待上面救援。

問：下潛過程中，可預料的危險有哪些?

答：一是設備故障、還有就是沉船、電纜。我們最怕被破漁網、電纜纏住。

問：如果被這些東西纏繞住了怎么辦?

答：如果纏繞了機械手，我就可以把機械手拋掉。我們能拋棄的東西很多，浮力不夠可以先拋壓鐵，再不夠可以拋電池、拋機械手，甚至可以只留一個內艙浮上來。

深潛的感覺怎么樣?

載人艙的空間非常有限，只有4.8立方米，也就是說3個下潛人員坐在里面幾乎轉不開身。1名潛航員坐中間，2名試航員坐兩側，并蜷縮在艙內的狹小空間內。艙內布置得非常緊湊，在這么小的空間內，布滿了各種監測面板、控制儀器和駕駛、作業用的操縱桿，還有生命支持系統。雖然在艙內會覺得有點擠，但這已是國外同類載人潛水器中尺寸最大的了。載人艙里面的生活必需品樣樣齊全，食品是巧克力、餅干、速熱飯菜等等，如廁設備也有準備。載人艙有3個圓圓的窗戶，下潛人員就是通過它們來觀察水下及海底世界，但是看到的卻是漆黑一片，幻想中五光十色的海底世界并不存在，試驗海區的海底彌漫的是顆粒極小的沉積物，只要潛水器有微小的位移，都會“煙霧彌漫”。因此當潛航員操縱“蛟龍號”完成插國旗、布放龍宮標志物等任務時，都要很輕。大海表面波瀾起伏，越往下沉則越發靜謐。緊接著的下潛過程是一個勻速運動，每次試驗依據不同要求，潛水器駕駛員和水面支持母船隔5分鐘或者20分鐘都可能進行一次通話。

此外，讓人感覺變化最大的是溫度，初進載人艙，溫度高達40多攝氏度。隨著潛航不斷潛向深海，溫度會越來越低，真正到了深海，就會添衣服，艙內溫度會保持在15攝氏度左右。春夏秋冬四季溫度在一次下潛中即可感受完全。

3759米并不是“蛟龍號”的極限，其設計最大下潛深度為7000米，工作范圍覆蓋全球海洋區域的99.8％。目前，“蛟龍號”的每個部件都已通過了7000米壓力考核。可以設想，“蛟龍號”載人潛水器，活動范圍將遍及世界各大洋底，在地球化學、地球物理和海洋生物等方面將取得大量研究成果。

相關鏈接

鏈接1：深海資源知多少?

海洋中蘊藏著豐富的石油天然氣資源，約占全球油氣資源總儲量的70％?？扇急且环N天然氣水合物，被稱為迄今為止海底最具價值的礦產資源。已探明的可燃冰儲量比煤炭、石油和天然氣加起來的儲量還要大幾百倍，有人預測，海底可燃冰的儲量夠人類使用1000年。多金屬結核、富鈷結殼和熱液硫化物等也是備受關注的海底礦藏，是未來陸地礦最重要的可接替資源。此外，海洋中形形色色的生物不僅是人類食物的重要來源，還提供了重要的醫藥原料和工業原料。比如在深海熱液噴口周圍，活躍著眾多特異的生物，種類繁多，它們生活在既無氧也無光的高溫高壓環境下，擁有著全新的“基因庫”，在生物技術上具有不可估量的價值。

鏈接2：各國深海載人潛水器知多少?

目前，國外共有各類深海載人潛水器13艘，性能與“蛟龍號”大體相當的有5艘，分別是：美國的“阿爾文號”(下潛深度4500米，1963年服役)、日本的“深海6500號”(下潛深度6527米，1 989年服役)、俄羅斯的“和平1號”與“和平2號”(下潛深度均為6000米，1987年服役)、法國的“鸚鵡螺號”(下潛深度6000米，1 984年服役)。最大下潛深度記錄由“深海6500號”于1989年8月創造，為6527米。