揭秘“蛟龙”号载人潜水器两探珍贝海山

新华社 2017/5/2 9:51:23

新华社“向阳红09”船5月1日电 题:“蛟龙”南海登山探宝记——揭秘“蛟龙”号载人潜水器两探珍贝海山

新华社记者 刘诗平

“蛟龙”号载人潜水器4月29日、30日连续两天带着科学家攀登南海中部的珍贝海山,攀爬高度接近1500米。“蛟龙”号为何下深海探高山?其登山有何“绝招”?潜航员驾驶“蛟龙”号爬坡是否艰难?获得了哪些驾驶经验?科学家又有哪些新发现和新感受?新华社记者采访6名下潜人员,观看“蛟龙”号拍摄的视频资料和带回的样品,为你一一解答。

为何深海探山——解决科学谜题

记者:海洋深处与地上世界一样,有高山峡谷、平原盆地,南海海底地形多样,“蛟龙”号为何二探珍贝海山、攀爬山脚和山顶?

这是“蛟龙”号攀登南海珍贝海山后回收至“向阳红09”科考船甲板(4月30日摄)。

中国大洋38航次第二航段首席科学家石学法:珍贝海山是南海中部海山链上的一座典型海山。利用“蛟龙”号从下向上对这座海山进行观察和取样,可以有助于认识和了解南海新生代海山的形成和构造演化。

南海的海山发育着丰富的海洋生物群落,利用“蛟龙”号攀爬海山,近距离观察和采样,可以深入认识南海的海山生态系统。

这次“蛟龙”号攀登了海山的下部和上部,即第一天从2930米向上爬到2270米,第二天从1101米爬到328米,限于时间和任务,珍贝海山只攀爬了关键的两段进行研究。

深海高山难爬吗——比贴地开车难度大

记者:“蛟龙”号在深海爬坡作业是否艰难?驾驶难点在哪里?

实习潜航员张奕:难度还是有的。第一天爬山,资深潜航员唐嘉陵、石学法和我从9时25分到达2930米的海山下部,开始往上爬坡、作业,15时到达2270米的高度,花了5小时35分钟、攀了660米。爬坡过程中,有的地方侧向海流很大,如果不随时调整方向,就会被吹偏,因此爬坡时,一边上浮、一边前进、一边要调方向。此外,“蛟龙”号前后注过两三次水,浮力均衡才调整的非常好。

实习潜航员杨一帆:第二天爬山下潜人员是资深潜航员傅文韬、国家海洋局第一海洋研究所高级工程师杨刚和我,9时02分抵达预定深度,15时30分返航,爬坡作业6小时28分钟,垂直高度爬了773米。

爬山还是比较累,一是观察,看是否有适合采样的岩石,这里的石头连根长在山上,不好采;二是爬山需要调整潜水器的均衡。爬山对操作精细程度也是有影响的,因为水的密度随着深度不同而变化。

就像开车一样,要观察外面的地形地貌,还要注意潜水器的各种数据,离底高度、成像声呐、潜水器的速度、航行的方向等,精神要高度集中。不像开车是贴着地面的,驾驶“蛟龙”号,右操作杆是前进后退、左转右转,左操作杆是上浮下潜,爬山操作两手配合全靠自己的感觉。

“蛟龙”号有何“绝招”——定点取样、精细作

记者:“蛟龙”号爬山作业有哪些独特优势?

石学法:以前对南海海山的岩石取样以拖网为主,拖网存在站位信息不准,更主要的是往往空手而归,直接限制了人们对海山成因的深入研究。乘“蛟龙”号能比较系统地观察和取到新鲜的岩石样品。

过去几年中,我们团队对南海中部的海山已经做过相当深入的研究,最大的制约是精确地获取岩石样品,而这正是“蛟龙”号的优势。

傅文韬:“蛟龙”号作为深海载人潜水器,与非载人潜水器相比,能够带领科学家身临其境观察,有选择性地精细作业,重点突出,样品种类更丰富,效率更高。

唐嘉陵:“蛟龙”号行动敏捷,离山很近,悬停、搭靠,充分展示了“蛟龙”号精确取样、定点作业的能力。这两次爬山,科学家都是第一次下潜,收获更直接。在目前的试验性应用阶段,“蛟龙”号还没能做到两个科学家同时下潜,日后将可能实现搭载两名科学家——比如一个海洋地质学家、一个海洋生物学家同时下潜。

寻到哪些“宝物”——样品琳琅满目

记者:“蛟龙”号两天爬山,拍摄了大量海底高清视像资料,采集了众多样品,具体获得了哪些“宝物”?

这是“蛟龙”号攀登南海珍贝海山后获取的海绵和海胆等生物样品(4月30日摄)。

石学法:除了“蛟龙”号拍摄到大量的视频图片资料、我们亲身观察,第一潜次采集到了新鲜的玄武岩样品、生物样品、近底海水和沉积物样品。其中,玄武岩样品为研究新生代南海海山的形成和演化提供了基础。

杨刚:第二潜次获取了玄武岩样品6块;半固结有孔虫砂1块;生物样品竹柳珊瑚1株、丑柳珊瑚1株、海胆2只、蛇尾3只、海绵1个;短柱状沉积物插管1管;近底海水8升。这些样品展示了珍贝海山上部的岩石特征和生物多样性特征。

潜航员获得哪些驾驶经验——“老司机”“新司机”均有收获

记者:傅文韬、唐嘉陵作为下潜超过60次的潜航员,张奕和杨一帆是实习潜航员,分别获得了哪些驾驶经验?

唐嘉陵:这次“蛟龙”号爬山,也是第二轮实习潜航员独立主驾驶训练的一部分。驾驶“蛟龙”号有个磨合的过程,陪他们下潜,在现场手把手地传授,实习潜航员积累第一手的经验,我自己也收获很多。

第一天九成以上的时间是张奕在驾驶,我只是换一换让她别疲劳驾驶。就像开车一样,理论知识再多,也必须上路,这次张奕的表现还是令人满意的,岩石样品、沉积物和生物样品都是她独立完成的,经过实践有明显的成长,比如对机械手取样日渐协调。

张奕:这是我第二次主驾驶“蛟龙”号,第一次是在西北印度洋,驾驶“蛟龙”号爬山,与高温的热液区相比要相对简单。不过,这里有这里的困难,是两个不同的海区驾驶训练,全方位掌握潜水器的性能,对我们是个锻炼。

比如“蛟龙”号坐底时有沉积物会扬起烟尘,什么都看不见,因此要小心操作,一旦烟尘太多,就只能放弃作业,这些得到了唐嘉陵现场指导。总之,现场操作遇到情况,对潜水器的了解、对科学家的帮助、对自己技术的提高,都有直接帮助。

傅文韬:第二天的下潜特点,连续作业时间长,新驾驶员驾驶时间长,对他们有一定的挑战性。我们作为“老司机”,在海山区的驾驶经验比较多,尽可能地把以前的作业经验传授给他们。此外,这次从深水到浅水,两个作业领域都兼顾到了,对驾驶也是一次经验积累。

杨一帆:通过这次主驾驶,在对潜水器航行控制、均衡调节,以及搭靠作业、采样等方面有进步。此外,指导潜航员傅文韬根据现场情况,提醒注意潜水器高度、分析搭靠作业时机、机械手作业的经验等,非常有帮助。

首次深海观山有何感受——亲临现场有如看电影

记者:科学家首次深海观山,有何具体感受?

石学法:作为科学家,十几年前关注南海海山链时,我就希望能借助载人潜水器精确地获取样品和亲眼观察岩石的分布特征,这次终于实现了自己的目标,机会难得,收获很大。

杨刚:第一次下潜,直接看到海山,感觉与陆表有些相似。以前只在影视上看到的场景,现在就在眼前。山脊、山沟和众多生物从眼前飘过,切身感受到海山岩石、沉积物和生物的分布。

这次下潜取到的新鲜玄武岩样品应该说是空前的,回到实验室后分析,有希望得到好的结果。

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