海底1萬米，你好！——“奮斗者”號標(biāo)注中國載人深潛新坐標(biāo)

海南三亞，南山港。

28日8時(shí)30分許，一陣汽笛聲響，創(chuàng)造了10909米中國載人深潛新紀(jì)錄的“奮斗者”號，完成第二階段海試，勝利返航。

1個(gè)多月時(shí)間，累計(jì)完成13次下潛，其中8次突破萬米。10909米的紀(jì)錄，讓人類在大深度載人深潛領(lǐng)域有了新坐標(biāo)。

海底1萬米的世界，有多大魅力？中國的深潛勇士們，經(jīng)歷了怎樣的艱險(xiǎn)？載人深潛精神又將如何助力中國勇攀深?？萍几叻?？

里程碑！中國躋身深潛世界“排行榜”前列

你好，神秘的深海！

大洋之底，馬里亞納海溝，迎來“奮斗者”號的無聲問候。我國從此具有了進(jìn)入世界海洋最深處開展科學(xué)探索和研究的能力。

認(rèn)識海洋，才能更好地開發(fā)、保護(hù)海洋。

馬里亞納海溝被稱為“地球第四極”，水壓高、完全黑暗，是地球上環(huán)境最惡劣的區(qū)域之一，其最深處約11000米，相當(dāng)于珠穆朗瑪峰疊加華山的海拔高度。

10月10日，“奮斗者”號全海深載人潛水器與“探索一號”科考船在三亞市南山港啟程開展萬米級海試。新華社記者 趙穎全 攝

11月10日清晨，載有3名潛航員的“奮斗者”號從“探索一號”母船機(jī)庫緩緩?fù)瞥?，被穩(wěn)穩(wěn)起吊布放入水，近4小時(shí)后，“奮斗者”號成功坐底，下潛深度達(dá)10909米，創(chuàng)造了中國載人深潛新紀(jì)錄，達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

從全球范圍看，大深度載人深潛是一道很難逾越的關(guān)口。

中國起步晚，卻迎頭趕上。

2012年，7000米級“蛟龍”號載人潛水器問世，創(chuàng)造當(dāng)時(shí)同類作業(yè)型載人潛水器下潛深度7062米的世界紀(jì)錄；2017年，4500米級“深海勇士”號載人潛水器獲得突破，實(shí)現(xiàn)“關(guān)鍵技術(shù)自主化、關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化”。

攻關(guān)不停步，海洋科技必須自主自強(qiáng)。

作為科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的一個(gè)核心研制項(xiàng)目，“奮斗者”號實(shí)現(xiàn)了跨系統(tǒng)、跨單位、跨部門的大團(tuán)隊(duì)合作。

“十三五”以來，科技部會同中國科學(xué)院、中國船舶集團(tuán)，組織近百家科研院所、高校、企業(yè)近千名科研人員，經(jīng)過艱苦攻關(guān)，成功完成“奮斗者”號的研制工作。自2020年7月起，“奮斗者”號先后赴南海、西太平洋馬里亞納海溝海域分階段進(jìn)行了海試驗(yàn)證，累計(jì)完成30次下潛，其中8次突破萬米。

中國船舶集團(tuán)董事長雷凡培說，中國船舶集團(tuán)作為全海深載人潛水器裝備研制項(xiàng)目牽頭單位，充分吸取“蛟龍”號、“深海勇士”號研制的成功經(jīng)驗(yàn)，在“奮斗者”號研制中，突破了一系列關(guān)鍵核心技術(shù)，已經(jīng)具備全海深技術(shù)能力，為后續(xù)深海探測、深海開發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

萬米深海從此不再對中國人緊閉大門。從進(jìn)入、認(rèn)知深海，再到探查、開發(fā)深海，建設(shè)海洋強(qiáng)國的前景如畫卷徐徐展開。

中國科學(xué)院黨組書記侯建國說，未來將進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和國際合作，結(jié)合“奮斗者”號等深海裝備集群的應(yīng)用，發(fā)起由我國主導(dǎo)的國際深淵深潛科學(xué)研究計(jì)劃，打造支撐深海科技可持續(xù)發(fā)展的隊(duì)伍，推動深?？萍荚賱?chuàng)高峰。

不容易！關(guān)鍵技術(shù)“護(hù)航”萬米深潛

海底1萬米的世界，只有跨過核心技術(shù)的門檻，才能得其門而入。

“奮斗者”號的特殊本領(lǐng)，可以用五個(gè)關(guān)鍵詞來概括。

——設(shè)計(jì)。

“奮斗者”號下潛到萬米深海，還要攜帶3名潛航員長時(shí)間穩(wěn)定作業(yè)，設(shè)計(jì)難度可想而知。

設(shè)計(jì)人員針對超高壓復(fù)雜環(huán)境，采用多系統(tǒng)融合集成設(shè)計(jì)，使“奮斗者”號潛浮速度、艙內(nèi)空間使用率等指標(biāo)大幅提升，同時(shí)通過載人艙實(shí)時(shí)監(jiān)測和評估策略，實(shí)現(xiàn)潛水器優(yōu)良的機(jī)動性能和安全性能，體現(xiàn)“以人為本”的設(shè)計(jì)理念。

——抗壓。

在萬米深海，水壓超過110兆帕，約合1千個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，相當(dāng)于2000頭非洲象踩在一個(gè)人的背上。

這種極端壓力條件下，按照載人艙的目標(biāo)尺寸和厚度要求，以往深潛器使用的材料已經(jīng)不能滿足要求，需要找到一種高強(qiáng)度、高韌性、可焊接的鈦合金。

科研團(tuán)隊(duì)歷時(shí)數(shù)年，自主發(fā)明了特殊鈦合金材料，又通過攻克高強(qiáng)度、高韌性鈦合金焊接技術(shù)，成功解決了載人艙球殼的建造難題。

——操控。

潛水器去到萬米深淵，可不只是“到此一游”，還要完成巖石、生物抓取，以及沉積物取樣等精準(zhǔn)科考作業(yè)。這需要靈活的機(jī)械手、智能化控制系統(tǒng)和電動觀測云臺。

貼海底自動匹配地形巡航、懸停定位、液壓機(jī)械手持重能力超過60公斤……針對深淵復(fù)雜環(huán)境，“奮斗者”號實(shí)現(xiàn)了高精度航行控制、全景科學(xué)觀測、高精準(zhǔn)作業(yè)取樣等功能。

——通信。

“親愛的觀眾們，萬米的海底妙不可言，希望我們能夠通過‘奮斗者’號的畫面向大家展示萬米的海底。”成功坐底馬里亞納海溝后，3位潛航員第一時(shí)間通過水聲通信系統(tǒng)分享了他們的心情。

水聲通信是“奮斗者”號與母船“探索一號”之間溝通的唯一橋梁，實(shí)現(xiàn)了潛水器從萬米海底至海面的文字、語音及圖像的實(shí)時(shí)傳輸。

相較“蛟龍”號與“深海勇士”號載人潛水器，“奮斗者”號的聲學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了完全國產(chǎn)化，技術(shù)指標(biāo)更高。

——浮力。

載人潛水器“下得去”，還得“回得來”。這里面的關(guān)鍵是固體浮力材料。這種材料既要密度低，又要耐高水壓，制備技術(shù)難度大，世界范圍內(nèi)僅有少數(shù)幾個(gè)國家掌握。

經(jīng)過持續(xù)攻關(guān)和多番論證，一種高強(qiáng)空心玻璃微球脫穎而出，兼顧了材料的密度與強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了浮力材料的重大突破。

此外，鋰電池能量密度進(jìn)一步提升、海水泵總效率達(dá)到世界領(lǐng)先、潛浮速度及球殼應(yīng)力實(shí)時(shí)在線監(jiān)測……眾多關(guān)鍵技術(shù)提供“護(hù)航”，讓“奮斗者”號的機(jī)動性、作業(yè)能力、舒適度及安全性大幅提升，成為國際唯一能同時(shí)攜帶3人多次往返全海深作業(yè)的載人深潛裝備。

接力棒！載人深潛精神立典范

可上九天攬?jiān)拢上挛逖笞谨M——這是幾代中國人的夢想。

與載人航天一樣，載人深潛也秉持了“一棒接著一棒跑”的傳統(tǒng)，形成了一批領(lǐng)軍科學(xué)家隊(duì)伍。

“‘奮斗者’號部件的國產(chǎn)化率超過了 96.5%，具備了全海深進(jìn)入探測和作業(yè)的能力。”“奮斗者”號總設(shè)計(jì)師、中國船舶集團(tuán)第七〇二研究所副所長葉聰感慨萬千，“參研參試人員克服了多個(gè)臺風(fēng)的阻撓，經(jīng)歷了無數(shù)驚濤駭浪的考驗(yàn)，向世界最深處進(jìn)軍是我們不懈追求的目標(biāo)。”

“嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、拼搏奉獻(xiàn)、勇攀高峰”——在中國載人深潛精神的激勵(lì)下，“奮斗者”號為科技創(chuàng)新樹立了典范。

科技部部長王志剛說：“‘奮斗者’號成功研制和萬米海試的突破，是新型舉國體制的生動實(shí)踐，將為深?？茖W(xué)考察、海底精細(xì)作業(yè)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，為下一步帶動深海能源、材料等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)勁動力。”

深海蘊(yùn)藏著地球上遠(yuǎn)未認(rèn)知和開發(fā)的寶藏。6500米以深的深淵，是國際公認(rèn)的解決生命起源、地球演化、氣候變化等重大科學(xué)問題的前沿領(lǐng)域。

隨著“奮斗者”號成功完成萬米海試并返航，一系列科研成果將為人類揭開更多海洋奧秘。

“奮斗者”號的研制，還有效帶動我國深海通用元器件、高性能電池、精密傳感器、特種功能材料等深海通用技術(shù)和裝備的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

按照“沒有單位、只有崗位”的理念，我國吸引和匯聚陸地與空天高科技力量下海，組織全國近100家單位，形成了大協(xié)同的深?？萍紕?chuàng)新體系。

此外，“海斗”號無人潛水器、“海翼”號水下滑翔機(jī)……新裝備層出不窮，新紀(jì)錄如約而至。我國形成了從1000米、4500米、7000米到萬米級全海深潛水能力，作業(yè)功能覆蓋海洋科研、大洋礦產(chǎn)資源開發(fā)、搜救打撈、旅游觀光等方面。

深海世界，我們來了！

在探索海洋的道路上，中國不會止步。在認(rèn)識、保護(hù)、開發(fā)海洋的道路上，人類的新征程剛剛啟動。