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    10月23日,调查队员将“精海3号”无人艇施放到海面。中国地质调查局正在开展的我国重点海岸带综合地质调查中,广州海洋地质调查局与上海大学合作,首次利用无人艇在海南三亚湾海岸带进行综合地质调查。新华社记者 张建松 摄

    新华社上海10月23日电(记者张建松、岑志连)中国地质调查局正在开展的我国重点海岸带综合地质调查中,广州海洋地质调查局与上海大学合作,首次利用无人艇在海南三亚湾海岸带进行综合地质调查。

    根据广州海洋地质调查局需求,上海大学无人艇工程研究院项目团队利用“精海3号”和“精海虹号”无人艇,携带了多波束测深系统、侧扫声呐、浅地层剖面仪、单波束测深仪、ADCP、CTD、水下摄像机等调查设备,在三亚湾东瑁洲岛的东部和北部复杂浅水区,共进行了60多条测线调查,获得大量地质调查数据和影像资料,调查效率显著提升。

    “海岸带是水圈、岩石圈、生物圈和大气圈相互作用的交汇地带,调查中需要海陆交接处的各类数据无缝对接。我们传统作业方式是利用小船搭载各类地质调查设备,多名调查人员需要随船或下海调查。由于沿岸水很浅,小船也不易作业。而且调查人员下海的风险大、效率低。”本航次技术负责人、广州海洋地质调查局高级工程师温明明说。

    上海大学无人艇工程研究院是集机械、控制、通信、力学、材料、计算机等相关专业为一体的无人艇专业研究机构,其麾下的“精海”系列无人艇目前已研制到第八代,在我国东海、黄海、南海以及南极罗斯海等海域都进行过实际应用。

    此次出征的“精海3号”长6.28米、宽2.86米、深0.90米,设计吃水0.43米,满载重量2.60吨,续航力大于200海里,采用了高度集成化、模块化的设计理念,各个模块即插即用,能够满足多种海况下的地形测绘、海底勘探、环境监测等任务。

    “精海虹号”是上海大学“精海家族”中最新成员,艇长2.7米,最大航速为6节,续航力约20海里,最大负载0.15吨。具备路径规划、自主导航等功能,可自主完成近岛礁浅水区域地形地貌的测绘以及水文信息的采集。

    在中国地质调查局开展的“北部湾等重点海岸带综合地质调查”项目中,广州海洋地质调查局主要承担了广东、广西、福建和海南等四省区重点海岸带的综合地质调查,海南三亚湾是其中一部分。“精海3号”和“精海虹号”无人艇在完成三亚湾东瑁洲岛近岸海域的全覆盖测量后,还将进行三亚湾近岸的补充调查,此次任务总调查面积约96平方公里。

    10月23日,“精海3号”无人艇在海南三亚湾海岸带进行综合地质调查。中国地质调查局正在开展的我国重点海岸带综合地质调查中,广州海洋地质调查局与上海大学合作,首次利用无人艇在海南三亚湾海岸带进行综合地质调查。新华社记者 张建松 摄

    调查队员将“精海虹号”无人艇施放到海面(10月22日摄)。中国地质调查局正在开展的我国重点海岸带综合地质调查中,广州海洋地质调查局与上海大学合作,首次利用无人艇在海南三亚湾海岸带进行综合地质调查。新华社记者 张建松 摄

    10月23日,搭载无人艇的船只在海南三亚湾海岸带进行综合地质调查。中国地质调查局正在开展的我国重点海岸带综合地质调查中,广州海洋地质调查局与上海大学合作,首次利用无人艇在海南三亚湾海岸带进行综合地质调查。新华社记者 张建松 摄

    调查队员在监测无人艇调查航线(10月22日摄)。中国地质调查局正在开展的我国重点海岸带综合地质调查中,广州海洋地质调查局与上海大学合作,首次利用无人艇在海南三亚湾海岸带进行综合地质调查。新华社记者 张建松 摄

    10月23日,“精海虹号”无人艇在海南三亚湾海岸带进行综合地质调查。中国地质调查局正在开展的我国重点海岸带综合地质调查中,广州海洋地质调查局与上海大学合作,首次利用无人艇在海南三亚湾海岸带进行综合地质调查。新华社记者 张建松 摄

    新华社:我国首次利用无人艇进行海岸带综合地质调查

    首次发现的疑似黑烟囱的块状物。  

    2015年3月,“海马”号ROV在珠江口盆地西部海域发现海底巨型活动性海底冷泉——“海马冷泉”,并通过取样证实了“海马冷泉”海底浅表层存在高纯度天然气水合物。这一发现是我国南海天然气水合物资源调查的一个重大突破。

    但是,要说到我国第一次发现海底“冷泉”现象的话,时间要追溯到2004年。

    那一年,中国地质调查局广州海洋地质调查局“海洋四号”船连续在东沙海域发现多种天然气水合物存在的间接和直接证据,包括第一次通过海底摄像发现了海底“冷泉”。

    从1999年开始,广州海洋地质调查局开展天然气水合物资源勘查,几乎每年都有新的发现。从最开始的多道地震寻找到BSR(似海底反射),紧接着发现地球化学异常,然后通过海底摄像发现疑似碳酸盐岩结壳、双壳类贝壳,其后又采集到了海底碳酸盐岩结壳、黑烟囱、双壳类贝壳等实物样品。

    回想当年发现海底“冷泉”的过程,至今记忆深刻。2004年5月19日,“海洋四号”起航,连续第三年在珠江口东部海域实施天然气水合物调查航次。航次技术负责是我和盛堰。出航前,时任广州海洋地质调查局总工程师黄永样提出要求:“这几年,水合物调查连续都有新发现,今年必须再上一个台阶。”

    5月22日,经过三个站位的平淡工作之后,在第四个站位海底摄像发现了大量疑似碳酸盐岩结壳的海底块状物,拖网采集上来的样品,发现了一些固结的泥块,形状上特别像黑烟囱,中间有管状空洞。尽管现场不能马上确定这些就是海底甲烷气上升时形成的碳酸盐岩结壳,但大家预感到我们的工作正不断地靠近水合物。接下来的几天,我们按计划网状铺开进行站位调查。

    5月30日,又有新的发现了。通过重力活塞取样采集的5.8米柱状样品,散发出很强的臭鸡蛋味。根据经验,大家意识到“这个站位肯定有戏”。果然,通过现场气态烃测试分析结果显示,柱状样从上至下,甲烷含量迅速增大,其中390~410厘米处样品甲烷浓度超过50ppm,是表层的10倍左右。

    作为技术负责,我马上跟大家商议,决定在这个点增加调查,寻找更多的证据。最直接的手段还是海底摄像。由于海底摄像拖体没有动力,随船漂移,被动地在海底拖行,在3000多米的水深下,这样的作业方式犹如在海底放风筝,很难把海底摄像准确投放到取样位置。正因如此,第一次海底摄像作业中,一个多小时过去了,什么也没有发现。

    由于摄像系统电池限制,不得不回收系统更换电池再进行第二次作业。这一次,我们总结经验,特别是对船舶漂移轨迹以及风流的方向进行了综合研究分析,重新布置了海底摄像下放点以及船舶移动的轨迹方向。刚开始,摄像画面中的海底仍然平淡单调,大约过去了半个小时,突然有人兴奋叫起来:“快看,白白的。”大家的注意力全集中到了20寸的屏幕上。过了一会儿,类似的东西又出现了。“白白的,那就是双壳类。”有人兴奋地叫了起来。摄像画面上隐隐约约可以发现贝壳的形状,而且是一窝一窝的。一会儿工夫,摄像系统负责人张锦炜提醒大家,电池耗完了,必须马上回收系统。

    由于在甲板监控室看到的图像是经过压缩的,不太清楚。大家期待系统回收后再仔细查看高清原始图像。等待海底摄像回收上来时已是5月31日凌晨1点多了,但大家都没有睡意,第一时间用录像机看回放,很快找到了“白白的贝类”那一段。大家紧盯着屏幕,“对啊,那就是双壳类,一窝一窝的”。随着摄像机在海底移动,可以看到双壳类贝壳不同形状的分布,而且还发现一窝窝贝类旁边,海底呈现出白白的斑状。“那就是菌席!”实验测试工程师陆红锋兴奋地告诉大家。真是高潮一波接着一波。

    录像回放了一遍还不够,我们继续再倒回去重看。没有想到,又有新发现。在一窝窝贝壳画面过去后,突然发现屏幕有个气泡状的东西冒出来。再倒回去,速度再慢一点,气泡越来越清楚了。“这是冷泉!冷泉!”陆红锋兴奋地叫了起来。气泡从海底泥缝隙中冒出来,在海水中运动一段距离后就“融化”了。我们反反复复回看,一个个数着,画面中总共有三个气泡冒了出来。第一次看到海底“冷泉”这个特别的标志,仿佛看到水合物一般,大家高兴得像中了彩票一样。

    受当时海底视像观察清晰度、无法定点观测等限制,在视频中捕捉到海底“冒泡”已经很不容易。在这个站点,我们调查发现了海底“冷泉”周围的菌席、双壳类贝壳,以及地球化学甲烷含量异常。在一个站位点,发现了水合物多证据并存,由此我们确定这里的海底一定有天然气水合物存在。其后,中德联合航次“太阳号”在这里进行了调查,并确定这里为水合物高富集的重点目标点,时任“太阳号”航次的德方首席科学家埃文·休斯教授把这个站位点命名为“海洋四号点”。到2013年,广州海洋地质调查局在这一区域成功钻获天然气水合物实物样品。

    (作者系中国地质调查局广州海洋地质调查局生产调度处副处长,教授级高级工程师。2003-2005年,“海洋四号”船天然气水合物资源调查航次技术负责。主要从事多波束测量技术研究)

     
    第一次发现海底“冷泉”

    为保障三峡库区的遥感地质调查,地调局航空物探遥感中心创新性地采用船载遥感技术,对工作区长江主干道等水系两边消落带进行辅助测量,目前已完成了船载数据的获取工作,取得了良好的效果。

    三峡库区遥感地质调查只有在6月至9月处于低水位时才能获取消落带的高精度遥感影像数据,但因分辨率、时相等原因,卫星影像无法满足现阶段的消落带解译工作,而库区在此期间多为阴雨天气,航空飞行测量时间紧、难度大,且库区深谷和中低山相间,地形起伏大、坡度陡,在一些垂直坡面上航空影像很难获取有效信息。在这种情况下,船载遥感测量有其独特的技术优势,项目组创新性地对无人机遥感系统进行改装,去掉飞行平台,将相机、飞行控制系统、地面监控站等主要设备进行集成重组,架设在船舶上,并结合Pegasus Two移动测量系统、摄像机等多种技术手段,获取了激光点云、图像、视频等多种形式的数据,为开展库区崩塌、滑坡、泥石流等主要生态地质环境问题调查提供了基础资料。

    Pegasus-Two是徕卡公司推出的第二代移动扫描系统,配备360°全景相机和高性能激光扫描仪,利用其获取的三峡库区万州段、巫峡、大宁河消落带两岸150km移动测量数据,不仅包含了消落带的高程信息,还能直观反映两岸消落带的岩体、地貌特征。改装的船载遥感测量系统也取得了良好的应用效果,利用3种不同焦距的镜头获取了库区万州至巫山段主干道及支流往返900km的消落带影像数据,并记录了每张影像的POS数据。

    航空物探遥感中心还会在三峡库区开展航空遥感调查,进一步完善星空地一体化地质调查技术体系,为三峡库区地质调查提供强有力的数据保障。 

     

    徕卡 Pegasus-Two船载移动激光扫描系统

     

    消落带影像及视频数据获取

     

    模拟水面及两岸地形的三维图

    船载遥感测量新技术助力三峡库区地质调查

    为充分发挥国土资源科普基地和地调局科普办公室双重职责,全力做好纪念第48个世界地球日活动,中国地质调查局地学文献中心(中国地质图书馆)利用科学传播优势,认真谋划,精心准备,陆续推出丁文江先生学术思想研讨会、2016年度地质科技专题展、地质科普大讲堂、地质科普进校园、地质科技进展巡展、科普专题讲座等一系列主题鲜明,特色突出的科普活动;同时完成地调科普网上线和启动“保护地球,精彩地质”科普作品大赛。丰富多彩的科普活动为民众奉上一道道科学人文盛宴。 

    丁文江先生学术思想研讨会 

    ——沿着先贤铺就的道路继续前行 

    2017413日是著名地质学家、社会活动家、中国地质事业奠基人丁文江先生诞辰130周年。为缅怀丁文江先生的科学成就和为地质事业发展做出的巨大贡献,弘扬丁先生的科学创新精神和爱国主义精神,传承先生的治学风范和学术思想,中国地质调查局地学文献中心联合泰兴市人民政府在江苏泰兴举办了“丁文江先生学术思想研讨会”。来自中国科学院、中国工程院、中国社科院、中国地质学会、北京大学、南京大学、首都师范大学、中国地质大学、中国地质调查局、地科院、地调局文献中心及地方省、市专家学者代表,丁文江先生的亲属等100多人参加大会。 

    会议安排主题报告、代表发言和自由讨论环节,与会代表认为,在近代中国科学事业发展的进程中,尤其是地质事业上,丁文江先生是一位重要的人物,他的研究和活动在中国地质事业发展的诸多领域发挥了先驱的作用。 

    会议缅怀丁文江先生的同时,还提出向先生学习的倡议。倡议大家学习先生致力于民族振兴的责任担当,学习先生为万种万世而牺牲个体一时的科学爱国情怀;学习先生“登山必到峰顶,移动必须步行”的实践拼搏精神;学习先生“筚路蓝缕,以启山林”的开拓创新精神。 

    通过这次研讨会,我们深刻领会了局党组确定“责任年”的深远意义。我们会继续秉承地质先贤精神,紧紧抓住机遇,积极践行新时期地质工作者核心价值观,围绕“三深一土”科技创新战略和局党组重大决策部署,不忘初心,继续前进,在新征程上为中国地质调查事业谱写新篇章。 

     

    2016年度地质科技专题展 

    ——搭建地质科技传播平台 

    2017417日,文献中心精心谋划的“2016年度地质科技专题展”拉开帷幕。文献中心在中国地质大学(北京)校园内和图书馆内布置了2016年度世界十大科技进展、2016年度地质科技成果展、地质调查十大科技进展和生物大灭绝等系列展览,以展板、宣传手册、现场讲解等形式向地大师生及社区居民宣传地质调查成果、地质科技进展和生物大灭绝知识。学生们在地质调查科技进展和生物大灭绝系列展板前驻足观看,热烈讨论;教师们则对世界和中国十大科技进展饶有兴趣地品头论足。 

    此次系列展览持续一周,文献中心借助地质科技专题展览,为推介地质科技成果、传播地学科普知识搭建了很好的平台,也为地调行业后备人才开辟了深度认识和全面了解地调局的窗口。 

     

    地质科普进校园 

    ——让梦想插上科学的翅膀 

    420日,石油附小的电教教室格外热闹,地调局文献中心主办的世界地球日系列活动之走进石油附小正如火如荼地进行。主办方邀请了地质出版社的倪志玲和马睿老师为孩子们带来了一场精彩绝伦的《生物大灭绝》科普讲座。 

    科普讲座从地质奇幻故事入手,由生活引入科学,由浅入深地讲述了地球的基本知识和地球演化史中的几次生物大灭绝事件。第一次生物大灭绝时期,无脊椎动物消失;第二次生物大灭绝时期,鱼石螈出场;第三次生物大灭绝时期,地球遭遇了有史以来最严重的灾难;第四次生物大灭绝时期,主要植物群(尤其是裸子植物)几乎全部灭绝;第五次生物大灭绝时期,地球霸主恐龙灭绝。在这几次被视为生物演化史上革命性的事件中,除了地球自身的演化外,人为破坏和环境变化也对生物的灭绝起到了推波助澜的作用。主办方旨在通过科普活动向孩子们普及地球科学知识,倡导大家用科学的方法爱护地球,保护环境。 

    科普讲座过程中的互动环节把整个活动推向高潮。孩子们通过科普知识抢答展现了他们的智慧和对能源资源的认识;通过现场绘画的形式描述了他们眼中的地球和未来的世界。 

    本次活动全程采用幽默风趣的儿童语言、开放活泼的表现形式进行科普展示,激发了孩子们参与活动的愿望,点燃了孩子们学科学、爱科学的热情。 

     

    地质科普进社区 

    ——让地质科技走进百姓生活 

    421日,地学文献中心与中国地质学会、全国地质资料馆等多家单位联合在北京紫竹院公园东门举办了大型科普宣传活动。 

    文献中心精心制作的“地质科技专题展”系列展板,通过讲故事的方式,围绕“三深一土”科技发展战略,宣传资源国情,介绍地质灾害防治,普及服务民生的地学知识。 

    系列展览采用生活化的语言,把高深的地质科学融入百姓的日常生活。通过工作人员的精彩讲解,现场咨询和答疑、发放宣传材料、展示宣传展板等形式,向广大群众宣传了地球生物演变历史、地质科技进展、我国矿产资源概况等地学知识和国土资源国情现状,吸引了大量市民的驻足观看,起到了很好的科学传播效果。 

     

    科普大讲堂 

    ——让科学精神在孩子们的心里生根发芽 

    422日,由中国地质调查局主办,地调局地学文献中心和航空物探遥感中心承办的科普大讲堂在中国科学技术馆开讲,来自中国国土资源航空物探遥感中心副主任、总工程师熊盛青教授级高工为现场五百名听众带来了一场题为《看护地球的“天眼”》的精彩讲座。 

    “天眼”是深空对地观测的一个形象比喻。遥感是“由表及里、由上到下、从外到内”为我们认识地球、利用资源提供技术支持。遥感就像人类的第二双眼睛,从遥远的天际时刻注视着地球,从而实现对山、水、林、田、湖等多角度立体式的动态监测。在深空对地观测领域,遥感以航空遥感、卫星遥感和气象遥感等形式来实现地球的全方位监测,进而实现在资源调查监测、环境监测、自然灾害监测与预警等领域实现精准化管理。 

    熊盛青总工程师用生动的语言、形象的比喻为听众深入浅出地讲解深奥的地球科学知识和科学技术,引发了听众对遥感技术应用的浓厚兴趣。互动环节中,小朋友们争先恐后地表达了自己对地质科学的理解,并提出了他们思考的问题,如:人类该如何更好地利用地下空间?太空垃圾该如何处理…… 

    科普大讲堂作为国土资源部和地质调查局科普活动的一个品牌产品,已连续四年在地球日活动期间推出重磅科普讲座,并在社会上产生一定影响。 

     

    地质调查科普网 

    ——努力打造地质科普传播平台 

    世界地球日期间,由地调局文献中心开发运维的地质调查科普网正式开通上线。 

    地质调查科普网开发建设是文献中心履行地调局科普办公室职能,加强地学知识传播,推动地质调查成果宣传,全力支撑地调局科普工作的又一重要举措。 

    地质调查科普网启用全新的主题设置进行构架设计,凸显地学知识生活化、地质科普差异化设计理念。网站整体以“地调科技成果宣传”为主线,以青少年、城乡劳动者、领导干部和公务员为服务对象,遵循“创新、协调、绿色、开放、共享”理念,结合部局工作重点和科学普及的特点,着力打造“科普资讯、科普活动、热点专题、成果展示、地质人才、地质百科、趣味地质、文苑史话”等主要业务板块。 

    在主要内容设置上,科普资讯是展示局属单位、行业内和地质科普知识点相关的新闻;科普活动旨在推送主题日宣传活动和各类地质主题展览、观赏石展会展览信息;重大计划意在及时展示十大计划的科普目标和阶段性成果;热点专题围绕地质调查工作的六大服务领域,汇聚热点信息,通过专题展现地质调查的过程性和连续性;成果提交和投稿窗口是提交国家地学类重点项目科普成果的入口和科普征文、摄影作品及微视频作品提交的窗口;地学科普资源汇集区是集合图集、名师讲堂、科普作品等资源,展示地调局系统具有地学特色的原创科普作品;地质百科、工具书和政策解读板块是电子版的百科系统和中国地球科学大辞典;活动专题展示区用于各类科普主题活动日专题活动和临时专题活动的展示;科普场馆主要从旅游的角度展示特色地质工作;文苑史话围绕地质学史,就机构变迁、历史故事、人物事迹、学科发展演化等方面展现地质事业的发展历程,弘扬地学文化。地质人才展示地质工作者的学习生活成长经历和杰出贡献,体现地调精神的人文关怀。趣味地质通过把地质知识融入科普互动和科普游戏中,让用户在娱乐中学习科学知识。另外,地质调查科普网在技术开发上加强了用户管理认证体系建设,保证了各类信息的安全;在展现方式上考虑不同用户体验,主要运用flash、视频、游戏等形式,动静结合,图文并茂地展示不同群体的知识需求;在传播效果上设置了及时推送科普信息的功能,增加不同受众群体充分了解多远地质知识的机会。 

    地质调查科普网是中国地质调查局科普工作的集中展示,是国内地学领域第一个真正意义上的科普工作门户网站。文献中心将致力于科技创新和科学普及深度融合的多元一体化服务平台建设,力争把地质调查科普网打造成为地调局科普工作的主要窗口和地调局科普工作宣传的重要阵地。 

     

    科普作品大赛 

    ——集中展示光影年轮里的地质情怀  

    同地球的古老历史相比,人类的出现是短暂的,但却占据了自然大舞台的中心位置,并在数千年的文明发展史中,逐步实现了上天、入地、下海的梦想。地质学源于人类社会对石油、金属等矿产资源的需求,但远远超过资源本身,在地质灾害防治、环境生态、国土规划、全球气候变化等领域中不断拓展出新的研究和应用方向。但是,地质科学尚未走进人们的生活,地质工作的科学元素、轶闻趣事和科学精神被地质矿产掩盖。 

    为了体现地质人充满激情的日常生活,展示光影年轮里的地质情怀,鼓励大家用手中的笔和摄像机记录下地质科学工作与生活的点点滴滴,与更多的人分享地质科学和地质事业的精彩,文献中心作为主办单位,联合了中国矿业报社、全国地质资料馆、全国实物地质资料中心、桔灯勘探公司等业内伙伴,向全国地质工作者、青少年学生、及广大社会公众发出征集原创科普作品的征集令。 

    科普作品征集活动在作品内容、表现形式、评选规则等都做了详细的说明。此次大赛将开启地质科学领域迄今为止规模最大的一次以科普视角表现地质科技和地质生活的活动。 

    地学文献中心纪念第48个世界地球日系列活动掠影

    经过9天在太平洋调查区的多波束测线作业,“海洋六号”船已经初步掌握了调查区海底地形。但在平均水深超过5公里的深处,阳光无法直达,又有蔚蓝海水的掩盖,海底仍旧是“犹抱琵琶半遮面”。所以,为了进一步了解海底环境资源概况,北京时间7月27日12时科考队员派遣了深海摄像系统潜入这片幽暗的水世界。

    正所谓“工欲善其事,必先利其器”,此次使用的设备为第五代海底摄像系统,支持高清视频传输及闪光照相,由铠装光纤缆提供动力和通讯,水下照明灯亮度可调等功能。大电影由首席科学家及3位助理操刀,每天分三班拍摄;每班配有两名绞车操控手,负责掌控机位;两名地质专业人员进行地质描述,前者以视频方式记录测线范围内的海底状态,后者则在关键区域进行小范围的高清照相。


    拍摄现场的“科研精神”

     

    在整个拍摄过程中,船舶沿测线缓缓前进,绞车操控手需要根据地形变化将水下拖体时刻保持在离底2-3米范围内,实现约每小时3公里向前的“贴地飞行”。但当地形变化较快或船速突变时,摄像系统免不了与海底发生亲密接触。在27日14时30分,摄像就经历了“初吻”,嘴上立马就糊满了泥。虽然经过海水的一番冲刷,海底逐渐豁然开朗,但最后还是留下了两个顽固的斑点,作为青春的记忆。当然,记忆最终没跑赢岁月,经历几次亲吻和冲刷后,海底世界再次清晰动人。“要是能给它配一个雨刷就好了”,一旁的于宗泽与张旭开始讨论道。

    到了20时17分,绞车缆长已经由开拍时的6734米放到7991米,即将到达绞车的8000米安全极限。绞车手罗旭龙这时抛出了一个问题:“往年都是收放交替,缆长变化并不大,这次怎么就必须不停地放呢?”于立分开始了推理:水深不变,船速恒定,缆长却不断变大,那只能是底流变大了。“底流怎么会一直变大呢”?罗红波对此不以为然,也抛出一个“放风筝理论”。听着虽是通俗,但却耐人寻味。于立分计穷,鬼马地扯开话题:“其实人类对大自然的奥秘了解地还很少,我们要怀有一颗敬畏之心。”这三个后甲板技工的对话令人不禁莞尔,但也让我多少嗅到了“科研精神”的意味,也许这就是“海洋六号”的气质吧!


    把海底世界捞上来

     

    摄像操控室里,我们都围着巨型屏幕,跟随高清摄像机在海底贴地飞行。

    随着镜头推进,可以看到不时有白色尘埃飘落到这深海世界,那可能是上层海洋的生物碎屑经过多级分解的产物,也可能是被大气和水流运送至此的陆地尘埃,它在此停靠片刻,随后便加入到漫长的地质演化进程。

    过了荒漠区,生物逐渐多了起来,白色小虾、栉水母、紫色怪鱼、海星等陆续出镜。当然,还有那些我们看不见的无数种细菌正从海底底部渗出来。镜头下,这些奇怪的生物大都体型小巧,如肥皂泡一样脆弱,若隐若现,幽灵一般在镜头下潇洒游过,其精致程度不亚于装在天蓝色小方盒里的蒂芙尼珠宝,极尽美丽,也极尽奇异。料想博物馆里的标本必不能告诉我们,这条怪鱼在水里有多优雅,它是怎样运动、捕食、交配以及繁殖的。拍摄过程中,还随处可见横七竖八的长条坑道以及蚊香状的生物遗迹,兴许是海底生物怕我们太过单调,特意留下的谜题呢。

    整个拍摄过程,大家似乎都在操着19世纪新大陆探险者的心,生怕错过任何关于这片海底的新发现。于是从头到尾,没有人敢离开。

    直至7月28日2时,深海摄像结束海底漫步,回归“海洋六号”。本次“海底电影”拍摄过程长达34小时,共完成90公里测量作业。

    作业完成后,眼睛累得发疼的科考队员们面露喜悦,结果令人满意。其实在很多时候,科学考察任务就如同深海摄像一样,是静态的。科学家们坐在各自的屏幕前,平心静气地观察、试验,有时偶然对大自然的奥秘发出几声赞叹和感慨。

     


    活动在5620米海底层的虾

    5500米海底的海星

    海底大电影,深海漫游——记首次海底摄像作业

    7月19日,“海洋六号”船抵达太平洋预定作业站点,开展深海可视箱式作业,这是大洋41航次的首个取样站位,也是海洋六号首次进行“可视沉积物取样”。在科考队员的充分准备下,测站取样一次成功,海洋六号深海探宝再添新利器。 

    给传统箱式安双“眼睛”

    海底地质调查最大的特点是调查对象为海水覆盖,当调查人员无法接近海底调查对象、甚至不能进行直接观察时,各种取样工作都是在看不到调查对象的情况下进行的,即“盲采”。“盲采”无法对海底取样过程监控,得到的地质样品缺乏赋存状态和地质背景资料,严重影响着深海资源调查的工作效率。以海洋六号大洋36航次调查为例,传统箱式取样成功率仅达80%,单个失败测站平均耗费至少4-5个小时,且无法确认失败原因。那么如果科考人员能够在直接观察到海底的情况下进行定点采样,深海资源调查的能力及效率都将大大提高。

    如今,随着光纤铠装缆的应用,数据和动力传输能力都大大提升,传统地质取样设备得以改造升级。其中,电视抓斗配备有摄像及动力系统,可在海底辗转腾挪,选择合适点位进行多次抓取,目前已成为硫化物调查的肱股之臣。而此次“海洋六号”也尝试赋予“箱式取样器”一双眼睛,让“箱式取样”能够看得见、采得着。

    直击“可视沉积物取样”

    14:00,可视箱式布放工作开始。虽然海况良好,但整个取样器改造后重达1.6吨,任何船体的轻微摇摆都足以造成箱式在空中剧烈晃动。“拉紧绳子!”作业组长梁东红一声令下,两旁的队员开始发力,努力保持取样器平稳。终于,在大家的“护送”之下,可视箱式安然入水。之后,梁东红、绞车操控手罗洪波以及导航员陈维,三人通过对讲机保持紧密沟通,分别在缆长150m附近完成了Pinger和声速计的安装。在接下来的作业过程中,Pinger将对可视箱式离底高度进行定位,而声速计获得的数据则可用于工区内的多波束测深。

    15:00,仪器房与Pinger失联,故障原因不明。海上工作即是如此,故障常有,没有意外才真的是意外。这时候,你也许有理由失败, 但你没有理由丢失机会。调试了一段时间仍无法恢复后,生产助理胡波下令继续作业,通过缆长判断可视箱式的大概位置。15:30,可视箱式开始以50m/min速度下放,由罗红波和罗旭龙两人操控。视频监控室里,90后张旭通过电脑远程开启了可视箱式的照明灯和摄像机,水下实时画面立刻呈现在了大家眼前。据“老大洋”梁东红介绍,大洋一号也曾经进行过类似应用,但由于人员变动,之后无人接手该设备,导致实际应用很少。

    17:20,根据缆长和多波束实测水深判断,可视箱式已经接近水深5770m的海底。组长梁东红下达指令:“设备接近海底,各人员密切关注高度计数据,绞车操纵员准备设备着底,实施取样。”不出所料,组长话音刚落,高度计数据开始变化,表明设备已离底100m以内,可视箱式进入向海底冲刺阶段。17:22,屏幕上开始隐约出现海底,散落在表层的样品也迅速进入视野,说话间可视箱式取样器以迅雷之势插入海底沉积物中,海底画面变得浑浊。1分钟后,画面逐渐清晰,大家欣喜地发现箱式姿态良好,顺利闭合,取样成功!

    19:20,“大块头”可视箱式取样器在千呼万唤下顺利回归甲班,大伙立马围上前去检查成果。“好家伙,该有的都有了,真是不虚深海走一遭。”专业助理杨永带领大家,按照程序开始样品处理工作。

    可视箱式取样在海洋矿产资源调查中是一种创新,而且在提高调查质量和取样效果方面极有成效。此次成功应用,将会助力大洋41航次科考,带领海洋六号科考队员们共探深海奥秘。

    队员们在进行视频测试准备下水

    可视箱式出发

    取到样品就是这么开心

    海洋六号再添新利器——可视箱式取样
      有这样一群人,一年中有半年多时间,在茫茫大海上航行,他们就是广州海洋地质调查局大洋科考队。乍一听,你会羡慕他们,窗外就是蓝天碧海,每天吹着太平洋的风,欣赏着海上的落日晚霞……生活是如此浪漫。但你要真这么想,那就大错特错了。
    6月7日,我作为特派记者,跟随海洋六号船从关岛出发,在太平洋上完成一个航段为期35天的海洋地质调查任务。我用自己的见闻,告诉你一个真实的大洋科考队。

      初识海六

      海洋六号船是我国自主设计和建造的先进的天然气水合物资源综合调查船,总长106米,宽17.4米,排水量4650吨,最大航速16节。船尾部有两个舵桨,船头有艏侧推,具有良好的操作性,可以360度回转。最大燃油装载量是690吨。
      作为一艘海洋地质科考船,海洋六号上有地质调查区、物探调查作业区和实验测试区等三大作业区域,近10个工作室,配置具有世界先进水平的地球物理调查设备、综合地质取样设备、可视化作业设备(深海水下遥控探测系统(ROV)和海底摄像系统等)和物理海洋调查设备等类,数十套科考设备。这个航次,船上还特别安装了我国863项目自主研制的“海马”号ROV。
      上船当天,在三副李楠带领下,我参观了全船。位于六楼的驾驶台是船舶的眼睛,一二层的机舱是船舶的心脏。上下两层后甲板是外业作业区域,有深海绞车、A型架等大型设备,另外还有三层的仪器房,四层的地质室和ROV控制室,样品间等等室内办公区。
      船上最主要的区域就是生活区。从二楼到五楼,共有47个房间,65个床位。餐厅和厨房在三楼,另外有一个小餐厅,里面有卡拉OK,供大家放松娱乐,阅览室和洗衣房也在三楼。健身房在一层,比较平稳,有跑步机、乒乓球桌等基本的运动设备,另外还有一间小小的桑拿房。每一楼层都有一个直饮水系统,随时可以烧开水。船上有专职医生,还有一间病房,可以进行输液等简单治疗。船内的楼梯有好几部,很多地方都装有消防救生设备。我注意到,走廊和楼梯都装有扶手,在船摇晃厉害的时候,扶手简直就是救星。
      船离港出发当天下午,要进行例行的消防救生演习。每个人都穿上工作服,安全帽和工作鞋也得齐全,最后必须套上救生衣。首先是弃船演习,这是应对发生最严重的状况时,不得不放弃船只的逃生举措。海洋六号上有2个救生艇,分别悬挂在两侧船舷的艇架上,紧急情况下,能在最短时间放入海中。从穿好衣服到来到救生艇旁集合,所有人必须在2分钟内全部完成。结束之后,我们又来到后甲板,进行消防安全演习。此时我已经完全被晕船牢牢控制,只能死死抱着一根灯柱,才勉强不会倒下。不过,这次演习,也真正让我体会到了在船上,安全永远第一,“时间就是生命”。

      驾驶台——无敌海景,也无敌辛苦

      下午两点,船慢慢启动离港,心情十分激动的我,忍不住跑到驾驶台一看究竟。
      “哇,这简直是无敌海景啊。“不同于楼下的一个一个小房间,驾驶台相当宽敞,再加上270度的全景玻璃窗,视野极好。在这里工作可真幸福啊。海洋六号的驾驶台位于6层,处于船最高、最前的位置。长长的驾控台上有着各种操作按钮、监控,在主驾控台两侧,各有一个备用的操控台。
      驾驶台有直通轮机部的专用电话,如果需要加速前进,则要电话通知轮机部提供更多动力。在地质调查工作需要定点作业时,仪器房的导航人员通过对讲机通知驾驶台,船舶启动动力定位系统,这项功能可以实现船舶位置定点不动。
      晚上,当船上大多数人都进入梦乡的时候,他们还坚守在岗位上。太平洋上的日落很快,基本上6点以后天就黑了,一天吃过晚饭,我来到驾驶台,却发现怎么黑漆漆一片,只能看到显示屏和仪器上的点点亮光。“为什么不开灯啊?”我问道。大副告诉我,晚上行船,驾驶台必须关闭灯光,才能看清前方,这就跟晚上开车是一个道理。所以,他们都是在黑暗中工作的。而夜晚的海面,什么也看不见。
      大副蒋和平是四川人,也是一位“老”船员了,1998年就到了广海局,从三副一直到大副,单位的每艘船他都工作过,前年考到了船长证,去年开始跟随海洋六号出大洋。船在航行中,每天24小时中,凌晨4点到7点和下午的4点到7点,他要在驾驶台值班。这两个时间,正是看日出和日落的最佳时间。每天,看着太阳从海平面升起,天一点点亮起来,然后夕阳沉入海面,直到漫天繁星。无敌海景,对他们来说,已经无感,而且面对仪器,必须保持高度的精神集中。因为不是航道,茫茫太平洋,航行几十天上百天,也见不到一艘船,只有日复一日的单调枯燥。
      另外,大副还负责全船的后勤保障,在关岛靠港期间,就看他忙着补给。因为台风影响,关岛本地蔬菜受损严重,华人供应商那里预定的菜也不够数量。为了能多买点新鲜蔬菜,大副跑了三四个地方,出发前一天还去关岛当地市场,十斤八斤的凑。
      有报道说,发达国家的科考船,海上工作人员35天就要下船轮休,但海洋六号因为人手有限,工作任务又繁重,广海局的每条船都在出海作业。想要实现人员轮换很困难,大副今年要工作全航段,意味着200天都在海上,6个半月不能回家。大副的儿子今年14岁,放暑假了,妻子带着孩子去了贵州旅游,他只有羡慕的份儿。每天和妻子微信联系,最近得知儿子又长高了,快到1米8 的个子,大副的开心都流露在眼睛里了。
      二副和三副都是很年轻的小伙子。二副梅亚军1987年出生,三副李楠比他还小一岁。驾驶台值班,基本是一名驾驶员搭配一名水手。这里的水手都很年轻,清一色的90后,都是阳光帅气的小伙子,因此驾驶台也被评为全船颜值最高的地方。我开玩笑说,“大海航行靠什么?颜值。”

      轮机部——守护海六心脏的“橙衣天使”

      在经历了两天的晕船之后,10日,吃完午饭,“老轨”耿志爱来房间找我,邀请我去参观他工作的地方——机舱。此前,我就听说,机舱是船舶的心脏,为船舶提供一切动力。
      “老轨”是轮机长的俗称。他有着一张娃娃脸,看着很像90后,但已经35岁了,而且已经参加工作17年了。海洋六号船从出厂,他就一直在船上工作,每年随船出大洋,现在是广海局最年轻的轮机长。
      在老轨的提醒下,我穿上工作服,戴上安全帽,穿上笨重的工作鞋,跟随他穿过餐厅,走下楼梯,来到一扇写着“机舱重地,闲人免进”的门前。他用力打开,顿时巨大的轰鸣声包围了我,感觉像瞬间失去了听力一样,热浪、油污味儿一起向我袭来。天啊,船上还有这样的地方,一门之隔,完全就是两重天,真想赶紧逃离。
      老轨示意我赶紧进来。关上门之后,眼前是大型的机器设备,脚踩着的是铁的镂空的走廊,下面也是巨大的机器。跟着老轨进入到集控室,才顿时觉得耳边清静了。集控室不大,被各种柜子电脑和操作台占去了大半,只有一个狭长的过道,能放几把椅子而已。在操作台上方的监视器上,共有十六个监控画面,能看到全船主要的机器处所,在集控室的监控报警系统界面上能观测到全船机器处所重要机器的运行参数和运行状况。
      从未到过这样地方,什么都是好奇的,老轨一一向我介绍,“海洋六号一共有四台发电机,一号二号三号是主发电机,四号是停泊发电机。现在你看到四个电路开关,有两个是绿色的,就表示现在运行着二号和三号发电机。停泊发电机一般在停靠码头或抛锚时使用,功率比较小。”
      要开始进行每小时的例行巡查了,老轨给我一副特制的耳塞,自己拿着一个手电筒,我们再次进入机电舱。这里很大,从最底层的机舱底部,到船最高处的烟囱,整个机电舱上下六层,包括在船舶最前部的艏侧推舱到最尾部的舵桨舱,所有的机器处所多达二十多处,检查一这里很大,从最底层的油舱,到船最高处的烟囱,整个机舱上下好几层,走一圈至少半个小时。我跟着走了一会,就已经汗流浃背了,效果一点也不亚于桑拿房。
      机舱中各种机器发出的轰鸣声大到什么程度,两个人即使面对面,说话也听不见。而如此大的噪音,对他们来说,都是有规律的。老轨说;“时间久了,不夸张地说,机器运行中的杂音我们都能听出来。”轮机部的同志就像是中医,望闻问切,机器说不了话,但是那些巨大的轰鸣声中,如果有一点不对劲的声音,他们都能找出来症结所在,从而对症下药。
      除了为船舶提供动力之外,轮机部还负责海水淡化处理、全船中央空调、生活污水处理、垃圾焚烧,还有日常生活工作的用电。轮机部有12人,除了老轨外,有大管轮、二管轮、三管轮和调查设备管轮,另外还有机工和电机员,协同工作。集控室需要24小时值班,8个人四班倒,每个班2个人。除了每天的值班工作外,还要参加机器日常的检修保养工作,另外还有机动的工作人员,随时待命,处理各种突发情况,随时处理包括机械的和电气方面的各种故障。

      调查部——高学历的“海上民工”

      采访过很多地质队员,知道他们在高原在山野的辛苦,但没想到海上的地质调查工作更有一种别样的不易。
      深海作业,不比其他,风险很大,设备一旦放到海底,任何的小疏忽都可能引发大危险,不仅作业不成功,更有可能损坏设备,甚至丢失。而且真的是靠天吃饭,天气好,海况好,设备才能下水作业。
      “海马”ROV是我国自主研发的深海潜水器,这一次应用,是首次走出国门来到大洋。一天,我在房间,门口有人喊我,“杨记者,海马下潜到海底了,快来。”我赶紧拿着相机去了ROV控制室,里面差不多都挤满了人。高清显示器上,“海马”灵活地在海底移动,偶尔有一只红色深海虾游进了海马的视线中,最终成功地用机械手抓取了一块结壳。
      调查部有好几个科室的人员组成,他们中大都是80后,有博士、硕士、本科生。但没想到他们的工作,根本就不像城市里的白领,而是自我调侃的“海上民工”。
      “海马”号ROV和浅钻在工作中偶发故障,他们常常在后甲板忙到深夜,抓紧时间抢修设备。白天,太平洋上的阳光毒辣,我穿着工作服,只是站在后甲板一会,就开始冒汗。而他们,从早到晚,工作服早就被湿透了,每个人几分钟轮换着去吃饭,刷了碗赶紧又回来干活,一直到凌晨两三点。那段时间,天天在后甲板干活,每个人的脖子和脸都晒得黑里透红,还真是跟民工兄弟一样。
      第一次看到海底摄像,觉得十分新奇。 5000多米深的海底,摄像机传回的图像,能够清晰地显示海底分布的结壳。对我来说有趣,但是他们值班的人,常常要盯着屏幕两个小时,最后看着白墙都眼前冒星星。那些密密麻麻分布的结壳,给密集恐惧症患者看了都要发疯的。更累的还要数绞车操作手,从设备下水开始,就要一直推着操作杆,时刻注意下放的速度和深度,在整个摄像过程中,手也不能离开。两个小时下来,手掌都压出了深深的红印。

      人生难得遇台风,而且还是三台共舞

      上船20多天,我已经十分习惯船轻轻摇晃,而且晚上睡觉,感觉就像是躺在摇篮里,有重新当回婴儿的感觉啊。可是好景不长,刚过7月,一天,船长蓝明华的表情似乎有些严肃,全然不见平日中温和爱笑的样子。原来是遇上台风了。在临时党委会上,船长指着卫星云图告诉大家,随着大气环流的调整,西北太平洋变得异常活跃,接二连三产生了3个台风,分别是9号台风“灿鸿”、10号台风“莲花”、11号台风“浪卡”。这三个台风在西北太平洋低纬度海区一字摆开,形成了“三台风同场共舞”的气象奇观。其中“灿鸿”和“浪卡”先后横扫海山工区,给海洋六号的海上作业和航行安全带来直接影响。
      我一听,心里一动,生长在西北内陆的我可从未见过台风啊,海上的台风,那应该更好看吧。当我说出还没见过台风时,大家都乐了,“你还想见台风?先让体验一下在台风外围的感觉,你再说这话吧。”
      果然,随着热带风暴的生成,海况越来越差,船摇摆的幅度加大,简直像荡秋千一样。放在桌上的水杯直接从高高的书架上掉下来,床头柜上的东西全部被甩到了床上。晃得我直恶心,糟糕,又开始晕船了。然而他们告诉我,这离台风还远着呢,目前只有3米浪而已。就这样,还未见到台风,我们已经撤离工区,全速开往1000公里外避风。
      这样的状况,很多“老大洋”也不舒服了,中午食堂,也没几个人吃饭,倒是往常鲜有人问津的白粥很受欢迎。唉,再也不想见台风了。

      苦中作乐

      每天晚餐后,有些人会到飞机平台散步,因为这也是全船面积最大的一块平地了。所谓的散步,就是不停地走圈,跟电影中监狱犯人放风也差不多。在茫茫太平洋,大家的活动范围也就是只有相依为命的海洋六号了。
      但是彼此聊聊天,遇到好天气,拿出相机或者手机,拍一拍美丽的落日和晚霞,这样的美景,都市里是没有的。大家一边拍,一边想象着这朵云像什么,那片晚霞像什么,一天的疲劳都在大自然造化的神奇中消散了。
      一个月后,基本所有的工作都完成了,大家明显都放松了许多,下午3点,在后甲板上几个人围成一圈踢毽球,海上呆久了,这样活动一会,出一身汗也是极好的。晚餐后打打扑克牌,唱唱K,或者一起喝茶聊天。很多房间都有配有茶具,这些干活的汉子,泡起茶来也是有模有样,我常常被邀请去喝茶,从五楼,一直喝到三楼,红茶、铁观音、绿茶,喝到肚子饱饱。
      大家在海上,条件有限,但即使这样,也能想办法苦中作乐。船头有一个自己搭建的游泳池,但其实五六个个人坐进去几乎就满了。中午抽上来一池海水,晒上两三个小时,在最纯净的海水中泡一会儿,舒坦极了。据说,这可是海六上很受欢迎的一项休闲活动。

      尾声
      他们中,有出了十几年的老大洋,出海天数超过2000天,有的“80后”,5年来在海上工作,却从未欣赏过太平洋上夜晚璀璨的星空。他们没有周末,每天24小时倒班。工作辛苦,生活也单调枯燥,出海久了,人容易焦虑暴躁,没有新鲜的蔬菜水果,医生说,船上最常见的病就是胃病和鼻炎。遇到台风等恶劣天气,几乎每个人都被晕船折磨。
      对于家人来说,他们在身边的时间太少了,每年出大洋,一出就是200天,开玩笑的说就是“要钱没钱,要人见不到。”可是他们就是这样,每年过了春节,不用多说什么,每个人又为下一次出海默默做着准备。


    海六全速前进驶向太平洋


    收起缆绳启航了


    蔚蓝国土上最可爱的人
        当地时间8月12日,“海洋六号”结束大洋32航次首航段任务,开始驶向夏威夷。晚上8点,5楼会议室特意给这次要离船的20个科考队员开了个座谈会,其中有个小创意,就是给让每个人面对着摄像机镜头给“海洋六号”作表白、谈体会。这种场合难免伤感,别人流泪我都不会感到意外,但唯独凤凤不一样。
      凤凤姓乐,人如其姓,生活中一直都乐呵呵的。面对摄像机说起船上兄弟姐妹们的和谐友爱,她也忍不住红着眼圈泪汪汪了。这让站在对面给她拍照的我,百感交集。别看81年出生的凤凤年龄不算大,但却早已有了8年的出海经历。这回来“海洋六号”之前,她刚跟随“雪龙号”船从南极科考归来。我曾经问她,记得自己到底出海多少次了吗?她笑着摇了摇头说,还真没有认真数过。
      开开心心忆出海
      每次跟凤凤聊天,最爱听她讲自己的海上生活,也最爱看她讲完精彩或惊险片段之后那阵开怀的笑。在国家海洋局二所读研毕业后,凤凤凭着扎实的专业功底最后留在了二所工作,从此跟海洋生态研究结下不解之缘。06年第一次出海的那段经历至今都让她难以忘怀,因为那也是她晕船最厉害的一次。她记得当时在船上吐得一塌糊涂,只能天天躺着煎熬度日,其间师兄们喊她到实验室一起去工作,结果她靠墙瘫坐在实验室的椅子上,根本什么都干不下去。一直呕吐到第5天的时候,船上说,依照这种晕船状态,她可以靠岸离船回家了。“当时一听这消息,我立马精神了,从床上爬起来连行李都没有拿就往外走!”说完,凤凤一阵开心地笑,而我却从中悟到了出海人的不易。后来的许多次出海,对于她来说也就成了家常便饭,慢慢适应海上生活了。
      对于凤凤来说,这些年最惊险的出海经历,要数那次杭州湾搁浅事故了。当时,她正在做实验,突然一阵猛烈摇晃之后“哐”地一下,“感觉整个实验室都是倾斜的。”气喘警报响起,放下手里的东西抓起救生衣就冲向了甲板。跑出来之后,才发现原来是科考船搁浅了,大家便穿着救生衣上了岸。后来发现,船搁浅之后停在那里并没有那么危险,便纷纷回船里拿自己重要的证件。等出来之后,又过了好久,发现船也没有什么动静,便又先后跑回船去拿自己的电脑笔记本之类的重要行李物件。“就这样,我们穿着救生衣,先后三次回船里拿东西,最后实在无聊,干脆在岸上打起牌来,等待涨潮的时候上船。”回忆这段经历,她欢快的笑声时刻感染着我。
      说到这次来“海洋六号”之前的“雪龙号”南极科考之行,凤凤记忆犹新。本来她应该是在春节之前就得赶往南极的,结果恰巧“雪龙号”接到了搜救俄罗斯科考船的紧急任务,她的南极之行也因此推迟到了2月底。“正好也让我在家里舒舒服服过了个春节,直到大年初三我才出发。”更让凤凤想不到的是,她结束南极科考的那一天,“雪龙号”又接到搜索失联马航的紧急任务,船上突然临时决定一批人要立即下船,“当时场面特别热闹,大家都在手忙脚乱地收拾行李。”就这样,2014年全球关注的两件大事,让凤凤的南极之行更富有传奇色彩。当然,南极风光也是让她最惬意的,她把这些美好的回忆在“海洋六号”海上讲堂上给大家一起分享。
      难舍难分在“海六”
      来到“海洋六号”上,她在4层后甲板仅靠船舷的地方,开辟了自己一块两三平米的“实验田”。在那里,清晨她会用绳子甩出红色的小桶从太平洋上打上来纯净的海水,装在桶里进行二氧化碳加富培养实验,据说是7天一个周期培养浮游生物。海洋生物环境调查设备从海底收上后甲板之后,她也从容地出来取样样品,然后静悄悄地回实验室进行样品处理。她最忙的时候,从早到晚、从深夜到凌晨,似乎我什么时候进实验室她都在里面忙活,于是我跟她开玩笑:“你怎么总是在这里,不睡觉啊?”她笑了:“我怎么也总看见你呢!我中间回房间睡过两三个小时了好不好!”最近海上作业连续采样,她说很多样品都必须连夜现场处理才行。“海洋六号”航渡期间,凤凤作为青年突击队队员,参与主持了船上自娱自乐的晚会,那也是我见她笑得最多的一次。
    在“海洋六号”上,我曾陪她一起做实验、打乒乓球、看夜空、坐吊床、蒸桑拿、泡泳池……基本能做的都毫无遗憾地体验过了。只是感觉,日子过得太快了,陪她的时间还是太少了。看着她每天都这样开心,我问她喜不喜欢出海,她说“不喜欢”,如果非要出海不可的话,还是更喜欢“奋斗号”之类的小船,因为可以出海很短时间就可以回家看看。这时,我忽然意识到,她也是一个牵挂儿子的母亲,一个时刻想家的女人。她和其他科考队员一样,“风光”出海的背后有太多碰不得的痛;也和其他科考队员一样,有着乐观、豁达、坚韧的大洋气质。
      马上就要离开“海洋六号”了,凤凤面对摄像机谈体会,眼圈红了。我一如既往地跟她开玩笑,笑着指了指我自己,想帮她缓解一下情绪。她竟然特意提起了我,当时感动得不记得她说了些什么,只感觉心里阵阵酸楚。“毛记者,你能不能回应我一下啊?”她的一句问话,竟然更让我说不出话来。我走上前去默默拥抱了她,其实我很想说:“好姐妹,咱都不哭!”








    记者随船手记之十九:凤凤的海上生活

        你或许见过山,或许见过海,但是,大洋几千米以下的海山,你了解吗?在蓝色的海水下,也同样有高山、平原、峡谷、暗流,现在,请跟随“海洋六号”船,到中太平洋某海山一探虚实。

        当地时间8月23日,这是中国大洋23航次进行到近一半的时间,按照计划,海洋六号实施深海摄像。海底摄像这还是第一次出马,大家很关注。

        这些天,海况并不太好,浪花翻滚,远处一排排的白浪溅起飞沫。记者得知,当天风力4-5级,浪高2米,海上作业有些困难。

        年轻科考人员胡波是深海摄像作业的负责人之一,刚值完大夜班吃过早餐睡了不到一个小时就被叫醒,带着困意,到可视工作室协助调试海底摄像系统。后甲板的科考队员们也正忙碌地准备着: 吊放浅钻,换接系统接口,开机调试。

        直到中午12:30,海底摄像系统完成准备工作,从三层作业甲板下水,记者看到,这套系统仿如一个两米长,1米多高的飞艇,包括两个高精度水下摄像机和水下光源,以及高度计、倾角传感器和压力传感器,水下定位信标等。据正在现场指挥作业的摄像作业负责人张锦炜高级工程师介绍,经过10多年的多次改进,这套摄像系统已今非昔比,可以通过光电复合缆控制水下部分的电力供应和数据传输。也就是说,实现了甲板供电,甲板录制,作业时间不受限制。

        下水前,只见科考队员王俊珠满身油污趴在甲板上,用毛巾清洗摄像头后再用镜头纸进行擦拭。其后,A型架启动,海底摄像系统吊起,2组4位科考队员分两队从两侧用绳索将系统牵引稳定后,深海摄像系统入水。

        而在综合地球物理室内,导航定位组负责人彭朝旭、科考队员黄宁从上午8:30就开始为水下定位紧张忙碌,通过这套水下定位系统,可以准确地获知深海摄像系统所在的位置和深度,数据稳定,绝大部分时间效果令人满意,大家很高兴。

        下午,进行深海摄像作业期间,由于海上风向突然变化,光纤缆被海流牵引倾斜,被避免被磨损,首席科学家助理刘方兰紧急协调,后甲板与驾驶台密切配合,顺利将设备回收水面。其后又再次下放。

        “进行海底摄像作业时,对绞车操作要求很高,眼睛要时刻盯着摄像画面和绞车转轮,手要时刻握住绞车操作杆,将设备时刻保持在适当水深处,既要保证设备离海底很近,使摄像画面足够清晰,又要保证设备离底一定高度,避免触底。”首次参加远洋科考的李琦体会着,“连续进行了7个小时的绞车操作,在精力如此集中的情况下,对绞车操作员的精神和体力都是一个很大的考验,还好作业过程中有傅晓洲和炜哥(张锦炜高工)替换。”

        深海观山不易。进行水下定位、下放摄像系统、观测、记录,期间还要综合海流、风向等各方因素,更需要船舶驾驶、轮机配合,后甲板科考人员的高度协调,从上午8点,到晚上23时30分关闭海底摄像系统,“海洋六号”船科考人员们经过了15个小时的工作,完成了对中太平洋的一座平顶海山的首次探索之旅。

        由于本航次开展的富钴结壳调查,因此,所选择的海山为可能富集结壳的平顶海山。海底摄像要从水深1000多米的平顶海山的山顶处到水深3000多米的山脚。那就让我们跟随海底摄像一起探海遨游吧!

        打开系统,在海底摄像系统投射的灯光照射下,白色的“雪花”纷纷飘落,继续向下推进,高清摄像镜头传回的画面稳定、清晰。到海底了,摄像系统席卷着海流掀起了一阵浓雾很快沉静下来,一片灰白的画面上分布一些弯弯曲曲的纹路,间或有些孔洞,充满着神秘感,犹如上个世纪70年代黑白电视纪录片的画面。这就是我们第一眼看到的深海海底世界。

        此刻,正负责记录班报的董彦辉博士解释到,那些纹路应该是海底底栖生物爬过的痕迹。孔洞则可能是生物的藏身之处。

        “看,鱼,那姿态,真叫妩媚!”科考队员王俊珠提醒着我们。画面上,一条黑色的小鱼从我们的眼前扭动着腰躯游过。

        再深一些,海底又是另一幅景象了。凹凸不平的,犹如菠萝蜜表面圆润的黑色块状物,那就是深海富钴结壳,本航次科考的目标之一,低凹处覆盖着灰白色的海底沉积物。深海摄像带着我们安静掠过的前人从未到达的深处和海域,记者仿佛正俯身翱翔。

        几个小时过去了,灰白色的画面上,黑色结壳、海底沉积物交替或穿插出现,一朵摇曳的“花”出现在结壳的缝隙间,有着多次大洋科考经验的首席科学家助理邓希光博士解释到,那是深海红色珊瑚。

        “海洋六号”以两节的速度在中太平洋公海沿预定测线慢速行进,涌浪袭来,间或有些晕眩。科考队员李琦、傅晓洲等轮换操纵着万米光纤缆绞车,牵引深海摄像系统继续向深处进发。

        深海底下,深海摄像系统犹如一个外星来客,静静地缓慢的从距离海底几米的高处飞过,静寂的海底世界并没有被这群来自中国的海洋地质工作者打乱。

        一只色如血红的虾从镜头下游过。此刻画面上显示水深已达3000多米。操作绞车的工程师李琦、记录班报的宋维宇博士精神为之一振。

        时间已是8月24日晚上9点多,10分钟后,根据此前完成的多波束测深表明,此处已是海山底部,然后,结束深海摄像,回收系统,结束水下定位等等时,已是当天的11:30。

        在可视工作室观看深海摄像的首席科学家何高文对记者说,“深海摄像是开展大洋科学考察的一种重要的调查手段,它可以帮助我们直接观察海底地貌等情况,为其他采样作业手段选择合适的采样点提供依据,提高了采样的针对性;可以圈定结核、结壳的分布范围,此外,画面中关于海底生物的分布活动等情况,可以为环境学家们提供海区环境评价的基础资料。”

        从清晨到深夜,整整15个小时,科考队员们完成了对中太平洋某海山的深海摄像1条测线的作业。

        记者已随船科考半月,据记者观察,几乎每次深海作业,少则三、五小时,多则十几小时。科考队员于宗泽感慨到,“海上情况瞬息万变,气候、海浪、仪器甚至人的情感,不经意间就会出现这样或者那样的问题,整个航次也是在不断的发现问题大家共同解决问题中过来的。”如今,科考时间已近半,远洋科考队员在太平洋海域继续探索。

    深海摄像系统入水

    2、	神秘的海底世界(中太平洋海山上的富钴结壳与海底生物——红珊瑚)

    神秘的海底世界(中太平洋海山上的富钴结壳与海底生物——红珊瑚)

    神秘的海底世界(中太平洋海山上的海底沉积物与海底生物——深海红虾)

    深海观山记

    5月1日至9日,“航空地质一号”飞机由拉萨贡嘎机场起飞,先后执行了4个架次珠峰高程空中测量任务。除第一天为试验飞行外,其余皆为正式测量。目前,珠峰航空重力测量任务已完成过半。这是我国首次在珠峰区域开展航空重力和遥感综合调查,将填补相应数据资料的空白,并可将珠峰地区大地水准面精度从米级提高到厘米级。

    图为航空测量队员在做飞行前检查

    自然资源部中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心副总工程师陈斌介绍,本次珠峰高程空中测量飞行高度为9800米~10250米,已接近“航空地质一号”的极限飞行高度(10500米)。航空测量使用了多种处于世界先进水平的机载设备,包括两套自主研发的国产航空重力仪、两套进口重力仪、一套ADS100航空摄像机和一套激光雷达测量仪。其中,航空重力测量数据能够解算出更高精度的大地水准面(即海拔高程系统的起算面),意味着珠峰“身高”的精度也会得到相应提升;航空遥感数据能够获得大范围、高精度的珠峰及周边区域三维地形测量结果,如同拍摄一张上亿像素的珠峰全景高清大图。

    据悉,执行此次任务的“航空地质一号”飞机是处于国际领先水平的专业测量平台,由地调局航遥中心完成改装设计,集成了航空重力、航空磁力、航空摄影和航空高光谱等各类观测手段,有“中国地调空军”之称。

    “中国地调空军”云端之上测珠峰

    “海马”号深海遥控水下机器人是“863”计划海洋技术领域“4500米级深海作业系统”重点项目的研制成果,也是我国“十二五”深海技术装备重大科研成果,实现了我国在大深度无人遥控潜水器自主研发领域零的突破。自2015年正式投入海洋地质调查应用以来,已连续多年顺利完成多项任务,取得了在南海北部陆坡首次发现“海马冷泉”、成功打捞大型设备等具有里程碑意义的重大成果,填补了多个调查领域的空白。

    正如“海马”这个名字一样,它既像一匹踏实勤劳的骏马,驰骋于大洋深处;又像中国海洋调查事业中一匹“黑马”,带领着科研人员屡建“大功”,是科研成果迅速转化的优秀典范。

    “海马”号一举成功

    自然资源部中国地质调查局广州海洋局技术方法所ROV技术室副主任陈宗恒向记者介绍说,自20世纪50年代美国人把摄像机密封起来送到海底开始,世界上在无人遥控潜水器领域的研发使用已有了半个多世纪的历程,而我国才刚刚起步。为了打破这一海洋探查和资源开发关键技术装备被少数发达国家垄断的局面,国家863计划海洋技术领域于2008年启动了“4500米级深海作业系统”重点项目,主要任务就是研发实用化的作业型4500米无人遥控潜水器。

    这一项目由广州海洋局牵头,联合上海交通大学、浙江大学、海洋化工研究院、同济大学和哈尔滨工程大学等单位,历经6年,最终突破了深海无人遥控潜水器核心技术。2014年,“海马”号三次下潜到南海中央海盆最深处4502米的海底,圆满完成了预定的海试作业任务,并通过了114项考核指标的现场考核和海试验收。

    陈宗恒回忆起这个过程直叹不容易。当时,国内大深度作业型ROV的研发尚属空白,基本无经验可循,项目组的中青年技术力量缺乏深潜器相关研究基础,只能从零开始。ROV系统要在4500米的深海工作,每个零部件都要适应高压力和腐蚀性的工作环境,任何一个环节的缺陷都可能成为致命弱点。而在材料和工艺方面,国内的技术水平存在先天不足的缺陷,每一根电缆、每一颗螺丝都有可能影响到整个系统的运行,成千上万根电缆和螺丝都要一一挑选和测试,系统设计更不用说,一个拳头大小的耐压密封灯罩都要经过十多轮的设计和改进才能最终满足使用要求,难度可见一斑。

    6年间,团队成员翻译和查阅文献超过1000篇,进行了大大小小上千次试验。作为广州海洋局主要参与“海马”号研发的工作者,陈宗恒驻扎上海交通大学项目组累计时间长达3年。最终,这套系统的国产化率超过了90%,突破了4500米作业级无人遥控潜水器控制系统、重型升沉补偿器、4500米级浮力材料、4500米级升降装置和系列化作业工具等核心技术,不仅打破了国外的垄断,还达到了国际同类产品的先进水平。

    陈宗恒谈到,“海马”号具有国际上所有无人遥控潜水器的常规功能,能够应用于海洋工程、救助、打捞、考古和海洋观测、科学考察作业等众多领域。通俗来说,如果我国海域发生了类似2010年墨西哥湾海上钻井平台爆炸导致的严重海上漏油事故,“海马”号能够像当时起到关键作用的无人遥控潜水器那样潜入水下执行艰巨复杂的长时间排险作业任务,制止原油泄漏。如果要打捞某个沉到海底的飞行器,“海马”号有能力执行如1999年7月在大西洋海底打捞自由钟7号同样的任务。最值得一提的是,“海马”号能够进行清晰的海底拍摄,并通过电缆光纤实时回传高清图像。“就像在大洋深处长了一双眼睛一样,可以根据看到的内容进行高效率的作业。”

    “海马”号在“海马冷泉”进行取样(上图为贻贝,下图为碳酸盐结壳)

    强化深海作战力

    “从立项到设计,从模型到设备,六年努力,‘海马’号一举成功,达到世界同类深海遥控潜水器的技术水平。这是我们自己研制的,驰骋在我国大洋深处的骏马。”陈宗恒动情地说。

    陈宗恒介绍,深潜器是挺进深蓝最重要的技术装备手段,深海遥控潜水器是世界上数量最多、技术最成熟、应用最广泛、类型最复杂、最经济实用、功能最强大的一类潜水器。与载人潜水器相比,深海遥控潜水器具有无可替代的优势:一是适应性强、功能强大,几乎可以应用于所有海洋开发活动,受海况和海底环境影响小,推进系统和机械手功率大,覆盖海底作业链各个环节,在海洋地质调查中应用前景广阔,可大幅提升调查能力;二是作业灵活、经济高效,可根据不同的海底作业任务进行功能扩展配置,收放便捷,不需要专门支持母船,占用甲板空间和作业人力等资源少,建造、运行和维护成本低;三是无载人风险,可在母船实时遥控操作,不需水面工作艇支持;四是能够长时间驻留海底,母船通过脐带缆提供电能,可无限时地执行高强度、复杂的海底定点作业任务。

    “海马”号的优势显而易见。但是,目前美、日、俄、法等国家已经拥有从先进的水面支持母船到可下潜3000至11000米的潜水器系列装备。“海马”号是不是已经落后?陈宗恒解释,海底4500米的深度可以覆盖我国98%的海域,以及绝大部分国际海域多种资源富集区。研制这一深度级别的深海作业系统,能够满足目前我国深海探查和作业的需求。

    2015年3月,“海马”号随母船“海洋六号”开赴南海,对海底“冷泉”活动和与天然气水合物赋存相关的微地貌特征展开勘查。陈宗恒介绍,“海马”号第一次下潜就取得了重大发现,在南海北部陆坡西部海底首次发现了与天然气水合物相关的双壳类生物群、甲烷生物化学礁、碳酸盐结壳、菌席和气体渗漏等活动性“冷泉”标志,获取了高清视频和实物样品,同时记录了海底温度异常和超高甲烷含量异常。“海马冷泉”是在我国管辖海域内由我国自主研发的深海高科技探查装备第一个发现的海底活动性“冷泉”,这充分证明了“海马”号强大的作业能力,该“冷泉”也因此被命名为“海马冷泉”。

    2018年4月底,广州海洋局“海洋六号”科考船与中国科学院深海科学与工程研究所“探索一号”科考船分别搭载“海马”号和“深海勇士”号,对南海珠江口盆地西部海域“海马冷泉”区进行联合科学考察。期间,“海马”号开展对海底“冷泉”的综合探查及取样作业;“深海勇士”号查明海底“冷泉”的分布范围、区域性特征、地形特征,并进行取样等作业。这次联合科考取得了“一加一大于二”的超预期多方面科学技术成果,为国产深海技术装备的业务化运作起到了先行示范作用。

    这几年来,“海马”号马不停蹄拓展功能,强化深海作战力,“‘海马’号一次下潜可以完成结壳取样、海底钻探、生物取样、海底摄像、测流、声学测厚等多种作业,功能非常强大,海马’号的作业工具已经武装到了牙齿。”陈宗恒说。

    “大海捞针”不再是难题

    “海马”号不仅应用于南海的调查作业,更远赴太平洋,在太平洋海山区开展富钴结壳资源调查活动。

    大洋调查与南海调查作业最大的区别是远离国门,出现故障只能自力更生解决。2015年6月11日,“海马”号第一次大洋试潜,前右垂直螺旋桨就出现了液压油渗漏的故障。作业人员顶着烈日仔细检查每一处可能的故障点,只用了不到两个小时就排除了漏油故障。然而在接下来的潜水中,“海马”号又出现了漏水的警报。检查和维修再次上演。此番征程,“海马”号利用携带的作业工具完成了对海底多金属结核样品和生物样品的抓取,获取了大量的高清晰海底视频资料。这是我国首次成功将自主研制的4500米级无人遥控潜水器应用于富钴结壳合同区调查,填补了我国在海山区资源和环境调查手段方面的一项空白。

    在随后的大洋调查中,“海马”号配备了结壳钻机、强力爪、温盐传感器、富钴结壳实时在线测厚系统等调查设备,成功实现了近海底高清视频拍摄、声学在线实时测厚、定点精确岩芯取样等多项海底任务,并成功实现了中国ROV第一钻,开展了国内首创的富钴结壳声学测厚工作,创造了我国深海作业的多项新纪录。

    此外,“海马”号“大海捞针”的本领同样令人刮目相看。科考人员将生物诱捕器和海流探测设备搭载至海底,进行精确布放,待海底作业任务完成后,根据布放的定位点,成功搜寻,再操纵ROV机械手通过自制的带缆挂钩轻松勾住布放设备,整个动作一气呵成。借助高精度水下定位系统和图像声呐搜索系统,以往令人望而却步的“大海捞针”不再是难题。

    “海马”号经过多年的大洋矿产资源调查,以及不断的技术升级,逐步形成了基于ROV作业平台,集高清光学视像、高频声学厚度探测、强力爪和钻机等多种取样工具为一体,适用于富钴结壳精细探测的技术方法体系,大大提高了富钴结壳探测效率和精度,展现了ROV在大洋科考中强大的工程应用能力。

     

    驰骋在大洋深处的骏马

    “雪鹰601”固定翼飞机 新华社发

    “海洋六号”科考船 马强摄 光明图片/视觉中国

    2月初,来自中国的“海洋六号”科考船完成了它的南极“首秀”,离开南极附近海域。而在南极中山站,“雪鹰601”飞机也已开始了它的正式业务化运行,中国科考队的考察空间因此拓展到南极上空。正如第33次中国南极科考临时党委书记、领队孙波所言,“本次科考开启了中国南极海陆空立体化协同考察的新纪元”。

    中国南极科考结束“单船”时代

    从1984年11月我国首次开展南极考察至今,共有“向阳红10号”“J121号”“海洋四号”“极地号”“雪龙号”等科考船相继担任极地科考任务。目前正在执行任务的“雪龙号”是我国第三代极地破冰船和科学考察船,也是我国最大的、唯一能在极地破冰前行的考察船,更是我国进行极区科学考察的唯一一艘功能齐全的破冰船。多年来,单船考察一直是我国极地科考的常态。

    在本次科考中,由我国自主研发建造的综合地质地球物理调查船“海洋六号”于去年12月正式加入了科考队列,与“雪龙号”并肩作战。这是自1990年我国首次南极南大洋综合地质地球物理调查后,第二次南极海域综合地质地球物理科学考察。“海洋六号”本次创下多项第一,实现了我国首次在南极海域开展大范围、全方位、立体式的海底地形地貌“摸底”建模工作,第一次通过实测获得南极海底地热流数据,通过多波束测量方式第一次获得了南极海域海底资料。

    未来,我国南极科考单船突进的模式将为多船配合所取代——我国第一艘自主建造的极地科考破冰船已于2016年年末开建,并将于2019年投入使用。中国极地研究中心党委书记袁绍宏透露,新船将与“雪龙号”一起,初步形成我国的极地科学考察船队。今后“雪龙号”将以后勤保障支撑为主,兼顾走航综合观测调查和数据采样;新船将以极区海洋科考调查作业为主,“届时将大幅提升我国极地科考研究能力”。

    “雪鹰601”实现南极科考的航空突破

    2017年1月8日,中国首架极地固定翼飞机“雪鹰601”成功降落南极冰盖之巅,并从昆仑站极寒环境下起飞返航。孙波认为,这实现了三大突破:一是成功实现该类飞机首次降落冰盖最高区域冰穹A,这在国际南极航空史上具有里程碑意义。二是成功降落昆仑站,彻底告别我国南极内陆野外考察没有空中力量支撑的历史。三是“雪鹰601”作为高效科研和保障平台的作用进一步加强,为我国在南极开展空中考察积累了经验,建立了一套完整的标准体系。

    此后,“雪鹰601”搭载全套科研设备再次起飞,正式进入业务化应用阶段,我国南极科考的“航空时代”由此来临。为满足科考需求,“雪鹰601”专门进行了科研改装,搭载了探测冰雷达、航空磁力计、航空重力仪、航空摄像机、激光高度计和高精度差分GPS等设备,俨然一个移动的空中实验室,它从2015年以来为中国南极科考服务已催生多项成果。

    中国第33次南极科考队副领队张体军表示,中国的南极航空保障能力已覆盖至南极洲东部冰盖最高点,未来以昆仑站为作业基地,向更广南极内陆腹地开展航空科研调查将成为可能。

    南极内陆考察钻取深冰芯突破800米

    从1984年首次南极科考算起,我国已经迈入南极33年,在南极大陆上相继建成长城站、中山站、泰山站、昆仑站四站,跻身南极考察大国之列。其中,昆仑站位于南极内陆冰盖最高点冰穹A西南方向约7.3公里处,是南极地区海拔最高、自然条件最恶劣的科考站之一,这里也是我国南极科考内陆考察的重点区域。

    据孙波介绍,今年昆仑站科研人员开展了全面的科研工作,科考内容涵盖了历次南极考察的全部学科。其中的首要工作,就是完成了深冰芯钻探科学工程的现场实施。考察队本工作季完成深冰芯钻探66回次,钻进深度达到146.21米,并获取相应冰芯样品。目前总钻进深度突破800米,在现场工作中积累了大量的复杂冰层钻进经验,总结了更为丰富的复杂工况钻进参数优化组合。所获取的深冰芯具有高保真性,记录了气候环境演化规律的重要参考指标,这对于了解过去的气候变化、认知当前地球气候阶段并预测未来趋势,都具有重要意义。

    由此,中国南极科考迈入了立体化时代,国家海洋局极地考察办公室主任秦为稼表示,极地考察空间和范围不断扩展,有效增强了我国在极地的实质性存在,在恶劣环境下可随时抵达南极大陆任何区域开展考察和研究作业能力,将成为未来发展的目标。

    《光明日报》( 2017年02月12日 01版)

    我南极科考迈入海陆空立体化时代