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书写载人深潜新篇章——中国大洋38航次第二航段综述

发布时间: 2017-05-15
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蛟龙号布放入水(摄影/高悦)

蛟龙号回收至甲板(摄影/高悦)

5月13日,蛟龙号载人潜水器母船——“向阳红09”船缓缓停靠广东深圳码头,标志着2017年蛟龙号试验性应用航次(中国大洋38航次)第二航段任务圆满结束。

大海无垠,洋底难测。历时35天,航行2219海里, 96名科考队员肩负光荣使命、心怀神圣梦想,用顽强的意志、坚韧的毅力和辛勤的汗水,再次唱响“严谨求实、团结协作、拼搏奉献、勇攀高峰 ”的载人深潜精神之歌,书写下载人深潜科考的崭新篇章。

“石头是个宝,一块不能少!”

4月26日的南海,海风阵阵,涌浪使船颠簸。7时许,潜航员唐嘉陵、实习潜航员刘晓辉和杨一帆驾驶蛟龙号在南海结核采集试验选址B调查区下潜,这是本航段蛟龙号首次执行下潜作业,目标直指多金属结核。

9个多小时过去了,红白相间的蛟龙号浮出海面。随着“向阳红09”船艉的A型架缓缓移动,20多吨重的蛟龙号慢慢在甲板上落定。

此时,地质采样筐里,几块“黑石头”格外吸引大家的目光。海底几千米下抓来的东西浮出水面,真实地呈现在眼前,令人格外心动。

深海海底蕴藏着丰富的矿产资源,深海矿产开采活动环境调查和环境评估也得到了各国高度重视。

本航段的主要任务之一,就是利用蛟龙号及常规调查设备,开展1000米级多金属结核采集系统海试区的选址和环境基线调查,提出1000米级海试区的选址方案。

“这些软泥是沉积物,“黑石头”是结壳,对于我们来说可是宝贝,”大洋38航次南海矿区试验区选址及环境评价项目首席科学家杨耀民一边说,一边从软泥堆里铲起一块石头仔细察看,不肯放过一点儿细节。

其实,这只是多次蛟龙号下潜归来的日常一幕。每次蛟龙号归来,杨耀民都会拿起一块“黑色石头”仔细观看,放到鼻子前闻一闻,又拿起地质锤凿开,观察岩石内部。工作很消耗精力,但杨耀民却乐此不疲,专注地盯着刚出水的“宝贝”,分辨特征结核。

本航段在南海预选的A、B、C等3个调查区,开展了5次蛟龙号下潜作业和16个站位的海洋常规调查,初步掌握了预选区的多金属结核分布、生态环境和海洋化学变化。

“后续将利用其他航次继续开展相关调查,加强南海区域1000米~2000米水深区域结核成矿控制因素的分析,研究结核的主要范围和覆盖率。”杨耀民建议,下一步,可利用AUV等加强高精度地形地貌测量和海底观测,进一步获取土工力学参数,利用浅剖、工程控制等地质取样和常规调查,掌握结核分布范围和覆盖率,完善获取环境基线数据,为开展结核试采后的环境影响评价奠定坚实基础。

探寻南海海山的秘密

深海洋底,一座海山,四面环水,人迹罕至。

长期以来,由于调查程度和取样技术的限制,我国对于南海海山的研究比较薄弱。

欲知海山成因,必先探寻环境。4月29日~30日,蛟龙号连续两次攀登南海中部海山链上的一座典型海山——珍贝海山,进行详细的调查和取样。

但是,第一天下潜就遇到了难题。主驾驶、实习潜航员张奕驾驶蛟龙号下潜至预定深度,从海山底部开始沿着斜坡向上爬,下潜深度从2930米向上爬至2270米。

“海底很荒芜,几乎看不到巨型生物,有的地方侧向流很大,需要随时调整艏向,否则就会被吹偏。行进时要一边上浮、一边前进、一边调方向。”海底作业过程中,张奕发现岩石全都生长在陡峭的海山上,且质地很硬,几次试图抓取都没有成功。最后,在一块峭壁上,蛟龙号终于“掰”下来一块岩石样品。

第一潜次,蛟龙号采集到海参、珊瑚、海葵,海绵等生物样品,16升近底海水,4管短柱状沉积物,但是玄武岩样品只有1块。

入夜,航段首席科学家石学法和第二天下潜人员并没有休息,继续优化下潜作业方案,寻找采集地质样品的最佳区域。鉴于航次任务安排和蛟龙号攀高能力,现场指挥部决定,蛟龙号下潜至1000米深度的山腰向上攀登。

第二天,蛟龙号在珍贝海山区再次下潜,在上个潜次基础上,沿海山南坡向山顶开始观测取样。

蛟龙号一路爬坡过坎,向上攀登,随着下潜深度由1101米升至328米,采样篮的样品也越来越多,装的满满当当。

在1100米,成功抓取了多块新鲜的玄武岩样品。

在630米,发现多处板状及块状半固结有孔虫砂。

在420米至海山顶部,随处可见珊瑚、海百合、海葵、海胆、海星以及鲨鱼等鱼类。

第二潜次,蛟龙号喜获丰收,获取了玄武岩岩石样品6块,半固结有孔虫砂1块,生物样品竹柳珊瑚、丑柳珊瑚、海胆、蛇尾、海绵等,以及短柱状沉积物和近底海水。

“这两个潜次是我国首次沿南海海山剖面自下而上进行的系统观察和取样,获得了珍贵的新鲜玄武岩以及沉积物、近底海水和生物样品。”石学法表示,特别是新鲜玄武岩样品的获取为研究新生代南海海山的形成时代和演化提供了基础,对于研究南海构造演化具有重要意义。

独当一面的实习潜航员

大海是温柔的?还是凶狠的?

在潜航员心中,大海的浪花每天都在变着“戏法”,“蛟龙”下潜每天都面临新的挑战。

5月10日,大洋38航次科考队在南海浦元海山作业区开展本航段第9次下潜。

上午7时,全体人员各就各位,所有人的目光都集中在蛟龙号上。因为这不仅是本航段最后一次下潜,也是首次由两名实习潜航员首次作为主、副驾驶搭档执行下潜任务,意义重大,不容有失。

7时13分,蛟龙号布放入水。10米、100米、1000米……主驾驶齐海滨和副驾驶陈云赛相互配合,努力调节倾斜的舱体,驾驶蛟龙号迅速下潜。

下潜的过程中,一开始还能看到外面有亮光,但下潜到几百米以下时外面便一片漆黑。“第一次作为主驾驶,和实习潜航员搭档下潜,压力比较大,必须更加谨慎。”在下潜中,齐海滨不敢有丝毫马虎,紧盯声纳系统,探知障碍物,以便避让。陈云赛协助瞭望,提醒航行注意事项。

1个多小时后,蛟龙号抵达预定深度开展作业。但是,在采集了一瓶近底海水后,齐海滨发现蛟龙号的一只机械手“罢工”了。

机械手是蛟龙号精确取样的重要组成部分,这只机械手的前端有4根手指,张开时两两相对,握紧时相互交错,潜航员通过舱内操作杆控制。

齐海滨、陈云赛和下潜科学家商议后,认为是通讯不畅造成的,决定更换舱内操作杆。果然,更换完操作杆后,机械手又能指如臂使了。

“由于地势起伏较大、能见度不高,蛟龙号要一边爬坡过坎,一边迂回避让。”在海底作业期间,齐海滨为了观察地形地貌,经常是跪着或蹲坐在舱内,一干就是几个小时,等缓过劲时腿已经酸痛难忍。饿了,就拿面包、饼干充饥;累了,就不停地说话提神。

16时48分,蛟龙号完成下潜,回收至甲板。随后,齐海滨、陈云赛爬出舱门,走下脚手架,队友们用载人深潜的独特庆祝仪式——海水澡,来迎接这对搭档的处女秀。

本潜次最大下潜深度1897米,水中时间9小时35分钟,海底作业时间6小时30分钟,获取了4管短柱状沉积物样品、16升近底海水、39公斤结壳、0.8公斤结核。

其实,除了这次下潜,6名实习潜航员在第二航段都完成了第二轮独立主驾驶操作培训,潜水器驾驶操作能力有了较大提高,具备了独立主驾驶蛟龙号下潜作业的基本条件。

同时,6名实习潜航员还接受了潜水器准备部门长、水面支持系统准备部门长的岗位实习,促进了对潜水器和水面支持系统的了解,锻炼了及应急处置能力,加快了潜航员队伍的全面发展。

“此次两名实习潜航员圆满完成了蛟龙号下潜作业,标志着潜航员培训取得了重要成果。”现场指挥部总指挥邬长斌表示,目前载人潜水器潜航员队伍正朝着职业化、专业化、体系化的方向发展,为深海事业公共服务平台建设奠定了人才基础。(文/中国海洋报 高悦)

文章来源: 中国海洋报
责任编辑: 舒珺
 
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