• 工程简介

    Project Introduction

    隶属于中国科学院深海科学与工程研究所,拟改造成为4500米载人潜水器母船及深海科考通用平台。其定位基于与深海潜水器目标海域的科学研究和工程项目,如海洋资源探测、地球化学研究、海洋生物采集等,并兼顾中科院未来发展相适应的科学项目。


    负责该船改造的中船澄西船舶(广州)有限公司相关负责人介绍,4500米载人潜水器项目是在蛟龙号载人潜水器研制工作的基础上,以实现国产化、降低运行成本为目标研制的拥有自主知识产权的载人潜水器。项目的开展将进一步完善我国的深潜装备技术体系,满足我国的深海科学研究需求,强化我国在载人深潜科学应用和技术领域的优势。

    工程大事记

    Engineering Events

    工程故事

    Engineering story

    “探索一号”是何方神圣?

    8月12日上午8点,中国4500米载人潜水器及万米深潜作业的工作母船“探索一号”科考船于三亚码头首航归来。中科院有关负责人表示,“探索一号”的首航成功,表明了万米深海已不再是中国海洋科技界的禁区。作为中国海洋科技发展史上第一次万米级深渊科考,“探索一号”到底是何方神圣? ——“深海一号”是什么? “探索一号”为中国科学院深海科学与工程研究所所属,4500米载人潜水器母船及具备通用深水科考、海洋工程应用能力的科考船舶。“探索一号”的排水量为6250吨,船长94.45米,主机功率达12000马力,续航能力大于1万海里。 据科考队船员介绍,船舶现已搭载综合实验室、机电实验室、地质实验室、地球物理实验室、化学实验室、仪器分析室等计11个实验室,并已安装有深海作业绞车系统、测深系统、沉积物采集装置、地震空压机系统、及门架、吊车等辅助机械,具备开展深海科学考察、试验能力。 ——“深海一号”能做什么? “以前都是在近海施工,这次到远海,也是对设备的考验。”航次领队刘心成表示,本航次的主要任务是深海科考设备验证、深海环境科学考察、“探索一号”平台验证和组织体系制度建设。 刘心成指出,本科考航次使用由中国科学院战略性先导专项以及海南省重大科技项目立项支持,自主研发的万米级自主遥控潜水器(ARV)“海斗号”、深渊着陆器“天涯号”与“海角号”、万米级原位试验系统“原位实验号”、9000米级深海海底地震仪、7000米级深海滑翔机等系列高技术装备,在马里亚纳海沟海域,共执行84项科考任务,在不同深度断面上,取得了一大批珍贵的样品和数据。 ——“探索一号”首航成果如何? 科考队员告诉记者,本次科考成果超乎了他们的预计,历时52天的辛苦都是值得的。 谈及航次装备海试及科考情况,刘心成指出,我们感到欣慰,“海斗号”和滑翔机的表现都很优秀,9000米级深海海底地震仪也在布放后很快收到了数据反馈。此外,还取得了一大批珍贵的海底样品,如狮子鱼等。 本次“探索一号”航行6555海里,通过支持定点取样、低速走航拖曳及无缆装备布放回收等不同方式的作业实践,使船舶操控性能、船舶机电设备运行、甲板作业支持系统稳定性、可靠性等得到了全面验证。 刘心成指出,目前还在马里亚纳海沟海域布放了3台被动源OBS用于长期天然地震、海底噪声观测,以及两台沉积物捕获器,预计半年至一年后回收。

    万米深海写下中科院的名字

    2016年盛夏,太平洋马里亚纳海沟,一艘来自中国的科考船创造了历史。 中国科学院“探索一号”科考船的队员们将升降器从后甲板缓缓放下。升降器沉入海底,将一块写有中科院英文缩写——“CAS”的标识布放在了著名的挑战者深渊万米海水之下。那一刻,中国成为世界上极少数具备万米深渊科考能力的国家之一。 这是“探索一号”的处女航,也是中国进行的首次综合性万米深潜科考活动。正如中科院院长白春礼在8月23日中科院深渊科考成果发布会上所说:“本次深渊科考5次叩开了马里亚纳海沟万米大门。这是我国首次在11000米级海沟成功进行无人深潜与探测,标志着我国深海科技正式进入万米时代,宣示了我国深海科技创新能力正在实现从‘跟踪’为主向‘并行’‘领先’为主转变。本次深渊科考取得的重大突破必将成为我国挺进深海的里程碑。” “一次科考创这么多项纪录,这是奇迹” 中科院“探索一号”船于6月22日至8月12日在马里亚纳海沟挑战者深渊进行科考活动,历时52天,共执行作业任务84项。 在37天的作业时间中,“探索一号”在中国海洋科技史上写下了数个“第一次”。它的成功缩短了我国与美、日、英等世界海斗深渊科考先驱国家在万米科考能力上的差距,中国深潜科考“万米时代”就此开启。“在一次科考活动中能取得这么多的世界纪录和中国纪录,这是一次奇迹。”中科院深海科学与工程研究所航次首席科学家包更生感慨。 在万米深度,“原位实验”号深渊升降器搭载实验装置在海底成功进行了深渊底部氮循环原位培养实验,“天涯”号深渊着陆器单次获取大量海底水样(大于100升)。这在国际上均无先例。 我国自主研制的“海斗”号无人潜水器成功进行了两次万米级下潜应用,最大潜深达10767米。“海斗”号成为我国首台下潜深度超过万米并进行科考应用的无人自主潜水器,创造了我国无人潜水器的最大下潜及作业深度纪录,使我国成为继日、美两国之后第三个拥有研制万米级无人潜水器能力的国家。 我国自主研制的“海角”号和“天涯”号深渊着陆器、“原位实验”号深渊升降器共进行17次大深度下潜,其中“天涯”和“原位实验”号三次突破万米深度,最大深度达10935米,在海底停留作业皆超过12小时。 深渊着陆器和升降器共进行了13个潜次的大生物诱捕实验,在五千米至一万米级深度获取2000多个大生物样品,其中包括钩虾、深渊专属的狮子鱼以及未知物种。这是我国首次获得具有深渊专属特性的狮子鱼以及万米水深的大生物样品,为探索海斗深渊物种的起源与演化、群体遗传特征及其共生微生物对极端高压环境的适应机制提供了宝贵的样本…… 就连幸运女神仿佛都在眷顾这艘来自中国的大船。据中科院深海所首席顾问、航次领队刘心成回忆,当时他们把国产的海底地震仪刚刚放下去18分钟,就采集到一次7.7级的天然地震信号。这是1900年以来第三次发生在马里亚纳海沟的大于7.7级的地震。 “此次航次获得的深度序列完整的原位探测数据及水体、沉积物和大生物样本,填补了我国长期以来无法获得超大深度特别是万米海底数据和样品的空白。这将极大地促进我国深海深渊科学研究的发展,并有效推动我国海斗深渊科学研究体系的建立。”刘心成透露说,这些宝贵的数据和部分样品将向相关研究领域的科学家开放。 “宁冒风险,不当逃兵” 本航次取得的成果表明了万米深海已不再是我国海洋科技界的禁区,并被认为是继“蛟龙”号7000米海试成功后,中国又一个海洋科技的里程碑。 然而,挺进万米深海谈何容易。尽管“蛟龙号”已突破7000米大关,但再向下深入3000米,没有人知道会发生什么,中国现有的技术、装备、人员也都没有过任何实战经验。 “至今,能到达万米深渊的仍然只有极少数国家。这意味着我们不可能单靠引进走到国际深海领域的前沿,国家顶层设计及坚持全技术链条自主研发,才是我国掌握万米深潜核心技术及能力的基本保障和前提。”中科院深海所所长丁抗说。 这个与深海大洋搏斗了一辈子的科学家深知海洋科考的风险:任何一个装备入水,都面临着再也捞不上来的风险;团队多年的努力,很可能瞬间付之一炬;科学家的学术生涯,甚至学生毕业的希望,全部系于一次实验…… “但是,如果只是因为害怕失败,或为了保住名声、脸面而不去挑战极限,这才是我们科研工作者最大的风险。”丁抗告诉《中国科学报》记者,“我们出海的目的不是为了将来把设备送到陈列室里去展览,而是为了从一万米的海底把样本取上来,供中国科学家去研究。就算失败了,我们也光荣。” 冒险不等于冒进。丁抗的冒险精神,是建立在科学判断的基础上的。在陆地上,科研人员利用两万米级压力测试装备,对下海设备进行了测试,能通过万米测试的部分,就果断进行冲击。 在丁抗的带动下,“探索一号”科考队树立了“宁冒风险,不当逃兵”的工作理念,一次次向万米深度发起挑战。这次船上的“天涯”和“海角”号着陆器,设计最大工作水深均为7000米,但却成功经受住了万米的考验。而经过一次又一次磨炼,一支能在重压下从事万米大深度科考作业的队伍也建立了起来。 一鸣惊人的秘密 “探索一号”首航便带回如此丰富的成果,让许多人觉得眼前一亮。但在白春礼看来,今天的一鸣惊人,其实是中科院在深海领域多年积累、前瞻布局的结果。中科院一直都有相当强的力量在从事海洋方面的研究。 2011年以来,中科院采取了一系列旨在破除体制机制障碍、激发创新动力的改革举措,如“一三五”规划、机关科研管理改革、“率先行动”计划等。同时,在国务院的支持下,部署实施了战略性先导科技专项,其中A类是前瞻战略科技专项,B类是基础与交叉前沿方向布局。 这次“探索一号”深渊科考,也正是在中科院“海斗深渊前沿科技问题研究与攻关”B类先导专项的支持下完成的。这一先导专项是中科院针对国际深海科技热点和前沿问题进行的超前部署,于2014年启动。专项聚焦深渊科学前沿问题,发展适应于深渊探测和科研需要的深渊探测装备,并将建立一个以深海科学与技术紧密结合为特色的深渊科技卓越中心,发挥深渊科技在国家海洋发展中的重要战略作用。 “海洋,尤其是深海对国家和民族的未来发展至关重要,海洋科技能力是经略海洋、建设海洋强国的‘高地’‘牛耳’和‘引擎’。”白春礼说,“海洋魅力无限,海洋亦风波诡谲,人类对海洋的认识仍然停留在起步阶段。我们尚须坚定方向,集中力量,建设和发展强有力的深海科技力量,带动深海科技产业的发展,逐步构建国家深海科技创新体系,整体提升我国深海科技创新能力和水平,以满足国家在海洋国土安全、权益维护、深海资源勘探开发、科学考察等方面对深海科技的战略需求,为建设海洋强国作出中科院应有的重大贡献。”

    中国首次万米深渊科考,哪些“神器”大显神威?

    这是什么?   这又是什么?   这些美丽的海洋生物,是中国科研人员在我国首次万米级深渊科考活动中斩获的“战利品”。(至于这些海洋生物究竟是什么,请接着往下看~)   2016年6月22日至8月12日,我国“探索一号”科考船在马里亚纳海沟海域开展了我国海洋科技发展史上第一次综合性万米深渊科考活动。这是继“蛟龙号”七千米海试成功后我国海洋科技又一里程碑,标志着我国的深潜科考开始进入万米时代。从此,万米深海不再是我国海洋科技界的禁区!   【探索一号,叩开万米深渊大门!】   (“探索一号”科考船。摄影:熊德)   长94.45米、宽17.9米的“探索一号”,是一座移动的“海上实验室”——船上有11个固定实验室、2个可拆卸式移动实验室,包括1间综合实验室、1间机电实验室、地质实验室、地球物理实验室、化学实验室、生物实验室、低温样品库、信息处理室等,不仅能开展多学科、多种实验,还能很好地保存各种样品和数据。   最令人瞩目的,是“探索一号”搭载的许多核心深海科研设备和探测“神器”均为我国自主研发。比如,万米级自主遥控潜水器“海斗号”、深渊着陆器“天涯号”与“海角号”、万米级原位试验系统“原位实验号”、9000米级深海海底地震仪、7000米级深海滑翔机等。   此次科考的主要目标,就是对这一系列万米级深海实验装备和探测“神器”进行验证,并探秘地球最深处——马里亚纳海沟。   下面,就让我们来认识一下这些“大显神威”的万米级深海实验装备和探测“神器”——   【10767米!“海斗”号无人潜水器创造深潜纪录】   在此次科考中,我国自主研制的“海斗”号无人潜水器成功进行了一次八千米级、两次九千米级和两次万米级下潜应用,最大潜深达10767米,创造了我国无人潜水器的最大下潜及作业深度纪录,使我国成为继日、美两国之后第三个拥有研制万米级无人潜水器能力的国家。   “海斗”号万米级自主遥控潜水器,也被称为“全海深水下机器人”。它采用竖高立扁的形体,自带能源,搭载有全海深CTD传感器和水下摄像机。 最大工作水深11000米,空气中重量260千克。   这次“海斗”号不仅创造了我国水下机器人的最大下潜深度记录,并为我国首次获取了万米以下深渊及全海深剖面的温盐深数据。   【深渊着陆器“天涯号”与“海角号”】   此次科考中,我国自主研制的“海角”号和“天涯”号深渊着陆器进行了多次大深度下潜。   “天涯号”主要面向海斗深渊科学的综合应用需求。此航次中,“天涯”号深渊着陆器下潜9次,其中8次成功,获得大量近底水样、视频、照片及部分沉积物样品等,成功捕获批量深渊特征生物狮子鱼及其他大型生物。   “海角”号着陆器是集水文测量、光学观测、声学探测和生物取样等功能于一体的深海综合探测装备。此航次中,“海角”号深渊着陆器下潜作业3次全部成功。在接近7000米深度捕获狮子鱼、大型端足类钩虾。   【万米级原位试验系统“原位实验号”】   “原位实验号”深渊升降器通过锚系布放,主要用于海底微生物、化学实验的原位培养,系统设置有12个培养单元,可同时满足多种生物地球化学原位培养实验的要求。 此航次中,“原位实验号”升降器下潜应用6次,全部成功。   【首次万米深渊科考取得系列重要突破】   ——我国自主研制的水下滑翔机下潜深度达到5751米,接近目前国际上水下滑翔机最大下潜深度(6000米),创下了我国水下滑翔机的最大下潜深度记录。 ——国产海底地震仪工作深度首次突破7000米,最大工作深度达7731米,刷新了国产地震仪工作水深的新记录。地震仪采集到了自1900年以来第三次发生在马里亚纳海沟大于7.7级的天然地震信号。 ——通过深渊着陆器和升降器共进行了13个潜次的大生物诱捕实验,在五千米、六千米、七千米、八千米、九千米及一万米级深度获取两千余个大生物样品,其中包括钩虾、深渊专属的狮子鱼以及未知物种。——成功获得了深度序列完整的海底沉积物样本和马里亚纳海沟水样,填补了我国长期以来无法获得超大深度特别是万米海底数据和样品的空白。(据新华社“新华视点”微信报道)   彩蛋来啦。文章开篇的两幅图片分别是狮子鱼和钩虾,你猜对了吗?记者崔静、吴晶晶图片除署名外由中科院提供

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