“海马”号:深海探秘建功勋

作者:记者高悦  来源:中国海洋报   发布时间:2018-10-17 10:29:45   [打印本页] [关闭窗口]

  8月28日,正在执行中国大洋51航次科考任务的“海洋六号”船抵达我国富钴结壳合同区维嘉平顶海山作业站点,甲板上的“海马”号深海无人遥控潜水器准备就绪。13时50分,“海马”号入水。操作室的电脑屏幕上,“海马”号下潜深度、水压数值等数值不停变换。近7个小时后,满载而归的“海马”号顺利回收到甲板。样品管理员熟练地打开采样篮,将站位编号、比例尺放在样品旁,拍照记录,保存样品。

  其实,这只是“海马”号探秘深海的一个缩影。近年来,“海马”号在南海、太平洋等海域取得了一系列重要调查成果,特别是在天然气水合物资源调查、冷泉生态环境监测及海山富钴结壳区多手段综合作业等方面创造了多项纪录。

  本领高强的“海马”号

  深海潜水器是当前大洋调查的重要手段,分无人和载人两种类型。其中,深海遥控潜水器是世界上数量最多、应用最广泛、类型最复杂、功能最强大的潜水器,具有作业适应性强、功率大、功能扩展灵活、作业时间不受限制等功能特点,能在各种海底环境条件下长时间执行高强度的定点复杂作业。

  “海马”号是中国自主研发的首台4500米级深海作业型遥控潜水器,以脐带缆与母船连接,并通过脐带缆得到电能和进行信号传输。操作人员通过高清监控视频对潜水器、机械手和作业工具进行实时遥控操作和水下作业。

  “海马”号本体配置有液压动力、推进螺旋桨、云台、视频与照明、导航定位、供配电、监测与控制、多功能机械手和紧急定位装置,具备开展海底多角度摄像、机械手作业、声光电探测、海底原位实验等综合作业手段,可进行海底全覆盖测绘、沉积物与生物取样、物理海洋测量,并具有海底观测网与仪器设备布设和回收、海底管线维护、深海打捞等功能。

  打破国外技术垄断

  “海马”号是国家“863”计划海洋技术领域“4500米级深海作业系统”重点项目的科研成果。2008年正式立项,由广州海洋地质调查局组织上海交通大学、浙江大学等科研院所联合研发。

  研制过程中,研发团队解决了4500米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多项技术难点,打破了国外技术垄断,达到了国际同类产品的先进水平。

  经过6年的艰苦努力,研发团队全面掌握了大深度无人遥控潜水器的设计和研制、系统集成和联调、深海无人遥控潜水器的控制和监测、远程高压电力的传输与分配、长距离信息传输、在线绝缘检测、大深度水下液压动力源等多项核心技术,国产化率超过90%,实现了项目的总体目标。

  2014年2月~4月,“海马”号圆满完成南海3个海试航段共17次下潜作业,最大潜深4502米,在可靠性、稳定性和适应性方面已满足实用化海洋设备的要求,达到了国外同类深海潜水器的技术水平,顺利通过验收。

  “海龙”号的研制成功,标志着我国全面掌握了大深度无人遥控潜水器的各项关键技术,为我国无人遥控潜水器的国产化奠定了坚实基础,改变了我国深海无人遥控潜水器依赖进口的局面。

  探索海底“冷泉”奥秘

  海底“冷泉”反映了地球深海海底的一种极端环境,是国际社会公认的深海科学研究的热点。由于海底“冷泉”研究的特殊性,海洋科考中常用的柱状取样、抓斗取样和拖网取样等调查手段无法为科学家们提供“精确”“精准”“精细”的样品和观测数据。因此,深海潜水器就成为了“冷泉”研究借助的重要技术装备。

  “海马冷泉”位于我国南海珠江口盆地西部海域,水深1350米~1430米,是“海马”号于2015年3月发现,并以此命名。“海马冷泉”是中国管辖海域内发现的第一个大型活动性海底冷泉,为我国科学家开展“冷泉”研究提供了宝贵的基地。

  为了加速推进海底“冷泉”研究,“海马”号再接再厉,连续3年在南海开展调查勘探,获取了大量的生物样品、沉积物、碳酸岩结壳和实测数据等珍贵资料,取得了重要考察成果。

  在资源勘查方面,“海马”号在冷泉区和钻探区的勘查,为开展天然气水合物有利区详查、圈定勘探目标区、评价天然气水合物资源潜力提供了宝贵的调查资料,为实施天然气水合物钻探奠定了坚实的基础。

  在生态系统研究方面,海马号在“海马冷泉”进行详查和精确取样,获取了大量生物样品,了解了水合物区尤其是冷泉区海洋生物的种类、资源、多样性特点及分布格局等,为进一步研究“海马冷泉”的演化历史和生态系统结构提供了基础资料。

  此外,通过“海马”号研制应用,我国还培养造就了一支深海技术装备研发应用团队,实践了产学研用相结合的研发应用模式,服务于我国深海资源调查和深海科学研究,推进我国深海大洋事业发展。