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我国新一代远洋综合科考船走向深海 “科学号”的十八般兵器

2017-09-11 10:09:43 | 标签:新一代,远洋综合,深海 ,科学号,十八般兵器 | 作者:沙晓峰 | 阅读数量:217 | 文章来源:海南日报

日前,我国新一代远洋综合科考船“科学号”圆满完成对西太平洋卡罗琳海山考察任务,前不久,靠泊海南三亚。据悉,本航次科考队员共采集到深海巨型及大型底栖生物样品近400个、170多种,专家推测其中一个巨大珊瑚的年龄在数千岁。

我国新一代远洋综合科考船走向深海
“科学号”的十八般兵器


远洋综合科考船“科学号”停靠在三亚。



科研人员在检测无人缆控潜水器。



热流探针。



电视抓斗。



万米温盐深仪。



深海样品转运系统。




  文图 沙晓峰


  日前,我国新一代远洋综合科考船“科学号”圆满完成对西太平洋卡罗琳海山考察任务,前不久,靠泊海南三亚。


  据悉,本航次科考队员共采集到深海巨型及大型底栖生物样品近400个、170多种,专家推测其中一个巨大珊瑚的年龄在数千岁。


  9月7日,记者登上“科学号”科考船,近距离接触这个被称为海洋“移动实验室”。


  “科学号”船长99.8米,船宽17.8米,船深8.9米,排水量约4600吨,能在海上自给自足航行60天。船上配有先进的可控被动式减摇水舱系统,能够抵御12级大风。装配的升降鳍板、侧推加盖及翻转机等设备,均为中国国内首创。


  据“科学号”实验室主任吕亚军介绍,“科学号”短宽型的船体结构、封闭式甲板、360°可环视驾驶台等设计,都为海上作业提供了良好的平台。


  作为海洋科学综合考察船,“科学号”海洋科考船搭载了“十八般兵器”。当日,记者在“科学号”上看到了无人缆控潜水器(rov)、电视抓斗和万米温盐深仪等先进的深海探测和取样设备,一睹这些高科技“兵器”的风采。


  无人缆控潜水器

  深海里的“神抓手”


  刚登上“科学号”科考船,一个标着“发现”字样的设备就引起了记者的注意。“那就是无人缆控潜水器,也是海里的‘神抓手’。”吕亚军说,凭借这个“发现”号遥控无人潜水器,科考队员在西太平洋卡罗琳海山采集了大量深海样品,有指尖大小的螺,也有1米多高的海绵和大块岩石。


  记者从“科学号”提供的视频中看到,潜水器上看似笨拙的机械手不但可以抓取珊瑚,就连难得一见的鱼类,也是“手到擒来”。


  热流探针

  给海底“量体温”


  投放热流探针获取海底热流信息,科研人员将这比喻为给海底“量体温”。


  在“科学号”上,记者见到了给海底“量体温”的“体温计”,一根长7.5米、自重965千克的热流探针。据介绍,从“科学号”后甲板处由钢缆放入海底后,凭借额外增加的500千克配重,这支“体温计”可以竖直插入洋壳表层,也就是亿万年来形成的海底沉积层中。


  当热流探针的姿态满足条件时,探针上的22个温度传感器会被自带电源瞬间加热,并记录降温过程中每秒温度值。回收后,根据传感器获得的海底沉积物原位温度梯度和热导系数,可以推算出海底热梯度的分布情况。


  电视抓斗

  给抓斗安了一双眼睛


  人很难去海底,所以科学家只能用一根长长的钢缆吊着铁抓斗,去海底捞一些东西上来研究。可在海上,人压根儿看不到海底,怎么抓?


  电视抓斗就是把摄像机安装在抓斗上,再装两个灯,相当于给抓斗安了一双眼睛,然后人在船上通过电脑屏幕监控,可以清楚地看到海底的情况,通过甲板监视系统操作斗体开合,根据需要对海底目标进行抓取采样,增加了取样的精准性。


  万米温盐深仪

  传感器测量及取水作业


  万米温盐深仪由水下单元、甲板单元、采水系统以及附加传感器组成,最终通过绞车下放到海底,进行传感器测量以及精确取水作业。


  “万米温盐深仪在海洋科考工作中功不可没!”据吕业军介绍,科学家通过对2014年雅浦海山调查航次、2016年马里亚纳海山航次及2017年卡洛琳海山航次的相关数据的分析发现:马里亚纳海山和雅浦海山的叶绿素最大层,即浮游动植物最丰富的水层,在水下100米左右,而卡罗琳海山的叶绿素最大层在水下120米左右。这说明卡罗琳海山区的水质更为清澈,最适合动植物生长的水层因此就变得更深一些。而这些数据正是来自万米温盐深仪。


  深海样品转运系统 

  运送物资的着陆器


  深海样品转运系统是用于在水面和海底运送物资的一种着陆器,是深海科考型无人缆控潜水器系统的外围辅助系统,其主要功能是辅助运送设备、样本等物品。它具有载重大、空间大等特点。配合水下无人缆控潜水器进行辅助作业,其负载能力强、运行成本低、可独立运行,可以大幅提高无人缆控潜水器水下作业效率。




温馨的海上之家


“科学号”360°驾驶台让驾驶更舒适。



“科学号”上的休息室。



“科学号”上被船员固定好的绿植。



“科学号”上的会议室。



  文沙晓峰


  登上我国最先进海洋科考船“科学号”亲身体验发现,“科学号”不只在科技方面有先进之处,而且其人性化的设计理念,令人感觉到这是个温馨的“海上之家”。


  登上舷梯,在迷宫般的走廊内穿行,步入四面环海的明亮驾驶室……记者为置身“科学号”兴奋着,也为这中国造的“海上巨人”骄傲着。


  这里有不同功能的科学实验室,有宽敞的餐厅,有供休闲的休息室,还有现代化的报告厅……


  出海动辄几个月,生活难免有些乏味。为了让船上人员舒服一些,船内部装修全部采用木纹、布艺等温馨风格,避免冷冰冰的“钢铁感”。在一些舱室的角落,放置了一些绿色植物,它们都被船员用绳子细心地固定住。记者看到,这些植物中有芦荟、绿萼、君子兰等,有的还开出了艳丽的红花,给船员们的海上生活增添了一些家的感觉。


  记者注意到,在阅览室、休息室、学术报告厅等公共空间内还设置了咖啡机,工作之余可以倒上一杯,细细品味。


  “科学号”实验室主任吕亚军告诉记者,以前出远海洗澡水是限时供应的。如今,“科学号”上实现24小时冷热水供应,两套造水系统分别在不同海区淡化海水,大家再也不用担心洗澡的问题了。


  值得一提的是,如今“科学号”上配备了卫星上网系统,出海人员可以用微信、QQ、邮件等通讯工具与家人联络,缓解思乡之苦。


  “科学号”船长刘和义告诉记者,在未来几年,与“科学号”一样先进,甚至更加先进的科考船将陆续投入运行,为我国海洋探测调查事业护航,我国的深远海探测调查能力将上一个新台阶。


  相关链接

  科学号科考船大事记


  2007年12月20日,海洋科学综合考察船项目建议书获中国国家发改委正式批复

  2010年10月28日,海洋科学综合考察船项目在武昌船舶重工有限公司开工建造

  2011年11月30日,海洋科学综合考察船在武汉下水并命名为“科学号”

  2012年9月29日,“科学号”交接仪式在青岛举行

  2014年04月08日,“科学号”在青岛首航

  2017年科学号

  科考船的四个航次

  2017.02.09---2017.03.30

  2017西太平洋海底底质调查航次

  2017.04.06--2017.06.09

  西太平洋水体调查及西太地球物理调查航次

  2017.07.10--2017.07.30

  海洋先导专项南海综合航次

  2017.08.02---2017.09.05

  2017年海洋专项卡罗琳海山航次

  制图/杨薇

“科学号”的360°驾驶台


“科学号”上甲板宽敞的空间便于进行各类科学试验。



  文沙晓峰


  走进“科学号”的驾驶室,通透明亮是第一感觉,从室内向外360°均可远近观望。一开始,设计者并没想着搞成360°的可环视驾驶室,是在中国科学院海洋研究所“科学号”监造组各位专家的建议下才改的。“从驾驶室就能直观地看到后甲板上的工作情况,有利于驾驶台的指挥和操控。”驾驶室360°环视,“科学号”开启了国内科考船造船业的先河。


  “科学号”的自动化程度非常高,以往船长在驾驶室里操作船,还需要通过电话下达个别指令给机舱内的船员,在传达中就存在一定时间延误,所以进出港码头会非常紧张。而“科学号”优化配置系统,使用的动力系统无极调速,船长用手侧推即可。“科学号”第一任船长隋以勇曾开玩笑地说,开这艘总吨位达4711吨的大船,好像玩游戏机一样轻松自在,想向前走就向前走,想斜着走就斜着走,想不动就不动。



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