2016年01月13日 星期三

向更大深度海洋调查迈进

——揭秘护航“蛟龙”深潜之谜

来源:广州海洋局 作者:陈惠玲 发布时间:2012-07-20
    7月16日,中国载人潜器“蛟龙”号完成深潜任务返回青岛。此前一周,为“蛟龙”7000米级海试担任警戒保障任务的“海洋六号”船又一次启航,赴西太平洋开始执行中国大洋27航次第二航段任务。

    从关岛送别“海洋六号”,第一航段首席科学家杨胜雄返回广州。记者第一时间采访了他,听他揭开“海洋六号”护航“蛟龙”深潜海试的秘密。

护航“蛟龙”,“海洋六号”最合适
    “海洋六号”船是我国自行建造的一艘综合科考船, 2009年底入列后,以其先进的调查设备、强大的综合能力迅速成为我国海洋地质界一个熠熠生辉的明星船,但令人不解的是,“海洋六号”承担着极为繁重的国家海洋地质调查任务,在这一情况下,为何要抽出宝贵的1个多月时间陪伴在“蛟龙”旁,作为联合编队的一员,甘为配角,默默奉献?
 
    面对记者的疑虑,杨胜雄说了4条理由。

    “理论上说,其他船舶也可以执行这一任务,但‘海洋六号’最合适。这,有4个方面的原因。”

    一是去年7月,在东太平洋多金属合同区内,“海洋六号”较好地执行了为“蛟龙”号5000米级海试提供警戒保障任务,拥有经验;并于去年在7000米海试区提前进行了选址调查,提供了选址调查基础资料,对海试区域情况有了较好的认识。

    第二点,也是很重要的一点,就是“海洋六号”船具备为“蛟龙”海试提供当地水文、地形等精确海洋环境基础资料的能力。

    杨胜雄介绍说,目前我国调查船中,具备探测7000米级这一深度海底地形能力的船舶不多,仅“海洋六号”、“大洋一号”船。“海洋六号”装备有全海深多波束探测系统,具备为“蛟龙”号深潜提供精确海底地形图的能力。海试指挥部对“海洋六号”提供的海底地形图很满意。“蛟龙”号下潜后,潜航员甚至可以直接看着地形图寻找合适的潜航途径。精确的海底地形图还体现在“蛟龙”号6次下潜点的选择,从最初6月15日的6671米到最深点6月27日的7062米,这些数据都紧紧控制在7000米这一深度级别,体现出海试选址的准确程度。

    此外,“海洋六号”还提供了海试必须的海水、海流的温度、盐度、密度等水文基础资料。尤其是海水的密度,这是“蛟龙”下潜配重的重要参数。

    杨胜雄补充说道,这也就是“海洋六号”船较“蛟龙”号提前1天出发的原因。6月2日,“海洋六号”从广州出发,6月3日,蛟龙母船向阳红09船才从江苏江阴出发。11日,“海洋六号”船抵达海试区后,在去年海试区选址调查的基础上,又进行了多波束地形测量、海水温、盐、密度以及流速、流向等测量工作,及时为“蛟龙”号深潜海试提供基础资料。海洋六号船提供的海试区1:20000比例尺,5米等深间距的精确海底地形图,以及海水温度、密度等海洋环境基础资料成为保障“蛟龙”深潜的重要基础资料。

    第三,作为国内一流的综合科考船,为“蛟龙”号深潜进行警戒保障,能在一定程度上减轻海试人员的心理压力。在茫茫太平洋上,方圆几百里,两船联合作业,最近时相隔几百米,相互也是支持。

    第四,正好“海洋六号”船今年要执行大洋第27航次,安排在第一航段期间为“蛟龙”护航,可以起到事半功倍效应。

    杨胜雄介绍说,其实,诸如记者的疑虑在各个层面也多次被提出。但经过综合分析,海试领导小组认为,还是“海洋六号”最合适。为此,国家海洋局副局长、中国大洋协会理事长、海试领导小组组长王飞带队,与中国地质调查局分管地调工作的李金发副局长专程就此进行商讨。尽管今年“海洋六号”承担了繁重的调查任务,但中国地调局认为,“蛟龙”号7000米级海试是国家重大科学项目,一定全力支持。同时,国家海洋局海试领导小组也将原本5月开展海试的计划推迟了1个月,使“海洋六号”在圆满完成南海可燃冰精细调查航次任务后才启航远洋。实践证明,“海洋六号”不负众望,圆满的完成了海试的技术保障、警戒护航的任务,工作切实有效。在6月16日青岛欢迎“蛟龙号”凯旋总结会议上,得到了国家科技部、国家海洋局领导和海试现场指挥部、国家863计划海试技术咨询专家组专家的一致肯定和赞赏。


攻克超深水作业难题
    “海洋六号”船前往海试区途中,避开了今年第3号台风“玛娃”和南海热带低压的影响,及时抵达海试区开展作业,并在今年第4号台风“谷超”形成前完成了海试区的前期调查。

    杨胜雄说:“在如此大深度开展海洋调查,我们的调查经验不足。”据介绍,在水深大于7000m海域进行地质取样、温盐深测量,难度比在南海4000m水域作业要大好几倍。“海洋六号”船仅在去年为“蛟龙”号进行7000米级海试选址时开展过这一深度的调查,极为缺乏相关经验。随着水深增大,调查作业使用的绞车、钢缆承受的拉力在成倍增加,每完成一个测量站位,至少需要六到七个小时,海试区完成的20多个测站,样品、资料来之不易。

    作为广州海洋地质调查局总工程师,杨胜雄坦言,广州海洋地质调查局的专长是海洋地质,比如,在多波束测深方面,那是国内一流,可以做到非常棒,但在物理海洋等领域,调查能力尚不足。得益于中国大洋科考这一平台,联合了国家海洋局相关科研机构,“海洋六号”圆满完成了为“蛟龙”海试提供海洋环境基础资料等技术保障任务。


收获来自深海的信息

    马里亚纳海沟,是全世界海底最深的地方,从“海洋六号”船制作的三维地形图上看,起伏很大,极为陡峭。杨胜雄双手指尖相对比划了一下,“20多公里的距离,像个U型,一下子就下去了。”这里位于板块边缘,具有特殊的地质意义。

    “蛟龙”号7000米级海试区属于西太平洋岛国密克罗尼西亚专属经济区,通过外交渠道,“海洋六号”分别获得了去年10月和今年6月两次在这一世界最深海区开展作业的机会,也收获了非常丰富的调查成果。

    据杨胜雄介绍,今年的调查是在去年选址调查基础上的一次复查,采集的信息量更大,收获了很多来自深海的信息。在“蛟龙”号海试间隙,“海洋六号”船还充分利用时间,对海试区域以及相邻的马里亚纳海沟区域进行了海洋地质、地球物理以及海洋环境调查,通过重力、磁力、多波束水深测量以及地质取样、CTD测量、生物拖网等手段,获取了重要的科学研究资料。特别是利用先进的多波束测深系统,对马里亚纳海沟南部进行了全覆盖地形测量,首次在海沟内测得最深处水深10923m的准确数据。    此外,在马里亚纳海沟北坡,“海洋六号”的科考人员们通过拖网、箱式等地质取样手段,取得了一块巴掌大的超基性橄榄岩样品、一些角砾岩、泥岩等混杂的沉积,以及一些生物样品等,对这些信息的进一步研究,将有助于中国科学家研究揭示出大洋深渊形成、演化的奥秘。

    杨胜雄告诉记者,伴随着科技的进步,起源于18、19世纪的海洋地球科学调查,已从最初的盲目取样阶段,经历到海洋探测阶段,步入到现代海洋调查的近距离观测阶段。科学家们正在将海洋设备放置在海底,长期观测,这相当于将陆地的工作室搬到了海底。如今,人类对海洋的调查在向深度越来越大,精度越来越高迈进,“蛟龙”的深潜,正在将中国带入近距离观测海底的新时代。