16天10次下潜 揭秘“蛟龙”最频繁下潜(图)

“蛟龙”号浮出水面时蛙人在进行挂缆作业。　　喻思娈摄

　　“蛟龙”号第一次下潜结束后潜航员出舱庆祝。手持队旗的三位下潜人员从左至右分别为邓希光、傅文韬、张同伟。　　喻思娈摄

“蛟龙”号机械手在海底工作，旁边是一条鼠尾鱼。　　大洋协会供图

　　6月23日，从青岛出发的蛟龙母船“向阳红09”船抵达江阴，搭载上蛟龙号载人潜水器。6月25日，“向阳红09”船出发，开始执行“蛟龙”号2014年试验性应用航次第一航段任务。

　　8月12日，“向阳红09”返回江阴，第一航段任务结束。本航段科考任务是什么？科考人员如何工作？航段取得了哪些成果？本报记者在江阴登船，随船出海50天，记录了蛟龙团队科考全过程。

　　16天内，“蛟龙”号创造了下潜最高密度纪录

　　“蛟龙”号2014年试验性应用航次第一航段的主要任务是：在西北太平洋采薇海山富钴结壳区开展资源、生物多样性和生态环境调查。2013年，我国向国际海底管理局提出的富钴结壳勘探区申请获得核准，并于今年4月签订了富钴结壳勘探合同。对该海区的调查，也是我国履行勘探合同的义务。

　　6月25日，“向阳红09”船从江阴苏南国际码头起航，在采薇海山下潜作业前，科考团队要开展一项准备工作——到南海开展超短基线标定试验。

　　超短基线系统是母船“看”清楚“蛟龙”号的关键设备，安装在母船上的声学设备，通过接收潜水器每8秒发出一次的声学信号，得到“蛟龙”号的位置、深度和与母船的距离等信息。开展标定试验，是对该系统进行功能验证，保障蛟龙下潜。

　　6月28日凌晨，“向阳红09”船抵达作业海区，2天时间内分别测试了进口和国产两套超短基线系统，其中由哈尔滨工程大学研制的系统首次应用到“蛟龙”号上。测试显示，两套超短基线能够满足“蛟龙”号深潜作业的需要，信号跟踪稳定、可靠。“蛟龙”下潜没了后顾之忧。

　　正当科考团队准备奔赴西北太平洋采薇海山作业海区时，台风“浣熊”扰乱了航程，“向阳红09”船不得不绕道，开始长达十几天的航渡。航渡期间，虽没有下潜任务，队员们也没能闲着。除了潜水器日常维护外，每隔6天还要对“蛟龙”号做通电检查，以确保在航渡期间保持良好状态。

　　7月15日，科考团队抵达作业海域，16日便开展了第一次下潜。按航程规划，本航段设计“5+3”下潜的计划，即5次正式下潜和3次备用下潜。4次下潜后，海况变差，科考团队抓住下潜时机，到7月27日完成了全部8次下潜。

　　返航前夕，周围海域生成了两个热带低气压，船不得不避风。就在避风间隙，科考团队7月29日、7月31日又在西太平洋马尔库斯—威克海山区开展了两次下潜作业。在16天内10次下潜，创“蛟龙”号下潜最高密度纪录。其中，“蛟龙”号平均水中时间达9小时53分钟，展现了水下作业的优势。

　　基本摸清富钴结壳矿区资源状况，掌握了生物分布规律

　　人类对海洋的认识充其量只有5%，对海洋微生物的认识充其量只有2‰，了解海洋，人类还有很多工作要做。

　　中国大洋矿产资源研究开发协会办公室主任、航次现场总指挥刘峰说，在没有潜水器之前，我国只能通过拖网等设备抓取一些海底的样品，但下潜的深度、获取的样品都很有限，也很难知道样品的精确位置，样品的科学研究价值大打折扣。

　　刘峰说，“蛟龙”号的优势是有定点作业的能力，可以搭载人员到海底去看个究竟，并根据研究需要抓取样品。比如，本航次就首次采集了海山山坡的沉积物样品，而这是依靠常规取样方式不可能获得的。

　　10次下潜，“蛟龙”号获得了大量高质量的样品和资料。其中，各种生物样本116个，各类矿物、沉积物、岩石样品48个，近底水样10站80升，水下高清视频120小时，照片1400多张。科考团队还开展了16个站位的温盐深常规调查。

　　在这些深海第一手资料基础上，科学家有一系列发现。首先，加深了对西北太平洋海山区富钴结壳资源潜力的认识。通过对采薇海山富钴结壳区的调查，发现该海山北部靠近山顶的较平坦斜坡区有利于结壳生长，而在水深2500米以下，基本没有结壳露出。

　　刘峰表示，加上去年“蛟龙”号在采薇海山的5次下潜，我国在该海区开展了13次下潜，基本摸清了该区域富钴结壳矿区资源分布情况，这些发现为我国开展该海山资源深入评价奠定了基础。

　　此外，我国还基本摸清了采薇海山区生物分布情况，发现该海区深海巨型底栖生物分布主要受底层海流和底质影响，与水深关系不明显。此前，美国研究了夏威夷海山链1800米以浅海山上的底栖生物分布，认为水深是影响海山底栖生物分布最主要的控制因素。航次首席科学家、国家海洋局第二海洋研究所研究员王春生表示，本次对采薇海山2500米—1400米水深区段生物分布情况的调查表明，水深不是影响海山底栖生物分布的最主要因素，这有助于增进人类对海山海洋生物分布规律的理解。

　　“蛟龙”号在西太平洋马尔库斯—威克海山区的下潜，是我国利用潜水器首次在该区域的海底科考。两次下潜，不仅获取了该区域的海底地形、资源环境、生物多样性资料，还为开展不同矿区对比研究积累了一手资料。王春生说，比如，对采薇海山和马尔库斯—威克海山区的巨型底栖生物分布研究表明，虽然两座海山相距400海里，但两者之间生物种类相似，群落组成相似性很高，表明两座海山之间动物区系联通性好。

　　此外，本航段还获取了丰富的生物基因资源样品。国家海洋局第三海洋研究所研究员陈建明说，了解海洋生物基因及其产物，可以为工农业提供新材料。研究它们与人类基因的差异，我们就能够从这些生理机制中得到启发，为人类疾病治疗提供新思路。

　　多项任务同步，新人成长为业务化运行打下基础

　　2013年，“蛟龙”号已经从海上试验转入试验性应用，开始执行海洋科学考察任务，今年是“蛟龙”号转入试验性应用阶段的第二年。

　　刘峰表示，开展试验性应用航次，一方面是为了满足国内科技界对“蛟龙”号的急切需求，取得一批高水平的研究成果，另一方面形成“蛟龙”号业务化运行能力，培养一支专业化和职业化的应用队伍，探索一套面向全国开放的应用机制。

　　本航段除在作业海区开展调查外，还肩负着培养操作维护人员和潜航员的责任，并进一步优化作业规程，提高业务化运行能力的任务。为此，本航段“蛟龙”号研发单位人员大幅减少，潜水器的维护保障运行工作逐渐向国家深海基地管理中心过渡。

　　其中，6名潜航员新学员已全部上船，他们虽没有下潜任务，但全部站上了实际操作岗位。10次下潜作业中，技术保障人员和6名潜航员学员承担了绝大部分潜水器维修维护与布放回收任务。

　　刘峰表示，本航段年轻人比较多，35岁以下人员占了47%，经过本次航段历练，以深海中心人员为主力的一批新人迅速成长，为“蛟龙”号未来转入业务化运行打下了基础。

　　本航段还有一批配套的新设备和作业工具得到首次使用。除国产超短基线系统首次使用外，“蛟龙”号首次对搭载的微型有缆机器人“龙珠”号各项功能进行了验证，并达到了预期效果。

　　此外，本航段还完成了探空气球观测和下潜人员实时心理状态监测等研究项目，实现了航段多任务、多目标的综合效益。

　　刘峰表示，本航段虽然取得了一批成果，但人类对深海还知之甚少，探索深海大洋，我国还有很长的路要走。(记者 喻思娈)