當(dāng)北冰洋的浮冰在極地陽(yáng)光下閃爍著鉆石般的光芒,當(dāng)加克洋中脊在5000多米的深淵中靜默地訴說(shuō)著地球的秘密,一支來(lái)自中國(guó)的科考隊(duì)正在書(shū)寫(xiě)人類探索極地深海的嶄新篇章。2025年10月27日,經(jīng)過(guò)98天的艱苦征程,由自然資源部和中國(guó)科學(xué)院共同組織、中國(guó)科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所牽頭的北極載人深潛科考隊(duì)順利返回海南三亞。這不僅是一次科學(xué)探索的勝利歸來(lái),更標(biāo)志著中國(guó)成為目前世界上唯一在北極密集海冰區(qū)進(jìn)行連續(xù)載人深潛的國(guó)家。
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蛙人在北極密集冰區(qū)回收“奮斗者”號(hào)
(圖片來(lái)源:人民日?qǐng)?bào))
冰海深淵的歷史性突破
北極,這個(gè)地球上最神秘的海域之一,長(zhǎng)期以來(lái)都是人類探索的禁區(qū)。厚重的海冰像一道天然屏障,將深海的秘密?chē)?yán)密封存。然而,就在這片海冰覆蓋率超過(guò)80%的北冰洋中央海盆,中國(guó)科考隊(duì)實(shí)現(xiàn)了國(guó)際上首次加克洋中脊的載人深潛科考。
加克洋中脊是北冰洋海底最重要的地質(zhì)構(gòu)造之一,它以極其緩慢的速度擴(kuò)張,被地質(zhì)學(xué)家稱為“超慢速擴(kuò)張洋中脊”。在這里進(jìn)行深潛作業(yè),不僅需要克服極地的嚴(yán)寒和風(fēng)暴,更要面對(duì)密集海冰帶來(lái)的巨大挑戰(zhàn)。海冰在洋流和風(fēng)力的作用下不斷漂移,給潛水器的下潛和上浮帶來(lái)了前所未有的困難。然而,中國(guó)科考隊(duì)?wèi){借著精湛的技術(shù)和頑強(qiáng)的意志,在29天內(nèi)完成了32個(gè)潛次,潛次平均水中時(shí)間超過(guò)9小時(shí),平均海底作業(yè)時(shí)間超過(guò)6小時(shí),最大下潛深度達(dá)到了驚人的5277米。
這些數(shù)字背后,是無(wú)數(shù)個(gè)日夜的堅(jiān)守與拼搏。深潛作業(yè)經(jīng)歷了極晝到極夜的轉(zhuǎn)換,經(jīng)歷了融冰期到結(jié)冰期的變化。當(dāng)極地的永晝讓時(shí)間失去了意義,當(dāng)漫長(zhǎng)的極夜吞噬了最后一縷陽(yáng)光,科考隊(duì)員們依然在冰海之上、深淵之下,執(zhí)著地追尋著科學(xué)的真理。
雙雄會(huì)師北冰洋
如果說(shuō)單艘載人潛水器的深潛已經(jīng)足夠震撼,那么兩艘載人潛水器在北極冰下的協(xié)同作業(yè),則開(kāi)創(chuàng)了世界載人深潛史上的新紀(jì)元。“奮斗者”號(hào)和“蛟龍”號(hào),這兩個(gè)代表著中國(guó)載人深潛最高水平的國(guó)之重器,在北冰洋實(shí)現(xiàn)了歷史性的水下會(huì)師。
“奮斗者”號(hào)作為我國(guó)自主設(shè)計(jì)建造的萬(wàn)米載人潛水器,曾在馬里亞納海溝創(chuàng)造了10909米的中國(guó)載人深潛紀(jì)錄。而“蛟龍”號(hào)作為中國(guó)深海載人潛水器的開(kāi)拓者,早在2012年就創(chuàng)造了7062米的下潛紀(jì)錄。這次在北極,“蛟龍”號(hào)完成了我國(guó)首次北極冰區(qū)下潛任務(wù),執(zhí)行了10余個(gè)潛次的作業(yè)。
兩艘潛水器的水下協(xié)同作業(yè)絕非簡(jiǎn)單的并肩作戰(zhàn)。在能見(jiàn)度極低的北極深海,它們需要完成雙潛器定位搜索、標(biāo)志物互換、水下運(yùn)動(dòng)拍攝等一系列高難度動(dòng)作。想象一下,在5000多米的深海,兩個(gè)直徑不過(guò)幾米的潛水器要在黑暗中找到彼此,這需要何等精準(zhǔn)的定位技術(shù)和默契的配合。當(dāng)“奮斗者”號(hào)的探照燈光束穿透深海的黑暗,照亮了不遠(yuǎn)處“蛟龍”號(hào)熟悉的身影時(shí),這不僅是中國(guó)技術(shù)的勝利,更是中國(guó)深海探索精神的完美詮釋。
雙潛器協(xié)同作業(yè)模式的成功,為未來(lái)的深海科考開(kāi)辟了全新的可能。兩艘潛水器可以從不同角度觀察同一地質(zhì)現(xiàn)象,可以相互配合完成更復(fù)雜的采樣任務(wù),還可以在緊急情況下相互救援,大大提高了深潛作業(yè)的安全性和科研效率。
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“奮斗者”號(hào)在北極密集冰區(qū)被起吊出水
(圖片來(lái)源:人民日?qǐng)?bào))
破冰前行的技術(shù)創(chuàng)新
支撐這次北極深潛任務(wù)成功的,還有一個(gè)不可或缺的角色——“探索三號(hào)”科考母船。這艘國(guó)際首艘具備破冰能力的載人深潛作業(yè)母船,是專門(mén)為極地深潛作業(yè)而設(shè)計(jì)建造的。在北極密集的浮冰中,“探索三號(hào)”就像一位勇敢的開(kāi)路先鋒,用堅(jiān)固的船體劈波斬浪,為潛水器開(kāi)辟出下潛和回收的通道。
更令人驚嘆的是科考隊(duì)開(kāi)創(chuàng)的“船潛協(xié)同”移動(dòng)式冰潛新模式。在傳統(tǒng)的深潛作業(yè)中,母船需要在潛水器下潛點(diǎn)附近保持相對(duì)靜止。但在北極,海冰的不斷漂移使得這種傳統(tǒng)模式幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。科考隊(duì)創(chuàng)新性地建立了一套全新的作業(yè)規(guī)程:母船根據(jù)海冰的漂移速度和方向進(jìn)行動(dòng)態(tài)定位,潛水器在下潛和上浮過(guò)程中不斷調(diào)整航向,最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)導(dǎo)引和安全回收。
這就像是在一個(gè)不斷移動(dòng)的迷宮中尋找出口,需要母船和潛水器之間保持高度的信息同步和精確的計(jì)算。每一次成功的回收,都是對(duì)這套創(chuàng)新系統(tǒng)的完美驗(yàn)證。在冰區(qū)航行的1989海里中,“探索三號(hào)”和“奮斗者”號(hào)配合默契,創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)奇跡。
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“探索三號(hào)”在北極密集冰區(qū)破冰航行
(圖片來(lái)源:人民日?qǐng)?bào))
極地深潛的科學(xué)寶藏
科學(xué)探索的價(jià)值不僅體現(xiàn)在技術(shù)突破上,更重要的是獲得的科學(xué)認(rèn)知。在這次北極深潛任務(wù)中,科考隊(duì)采集了大量珍貴的水體、沉積物、巖石和生物樣品,獲得了海量的觀測(cè)數(shù)據(jù)。
北極的深海生物是地球生命演化的活化石。在極低的溫度、巨大的壓力和永恒的黑暗中,這些生物發(fā)展出了獨(dú)特的生存策略。它們的基因中可能隱藏著抗寒、抗壓的密碼,對(duì)于人類理解生命的極限和開(kāi)發(fā)新的生物技術(shù)具有重要價(jià)值。科考隊(duì)采集的生物樣品,將幫助科學(xué)家深入研究極區(qū)生命的演化和適應(yīng)機(jī)制。
加克洋中脊的巖石樣品則是解讀地球深部過(guò)程的鑰匙。作為超慢速擴(kuò)張洋中脊,加克洋中脊的地質(zhì)活動(dòng)與其他大洋中脊有著顯著的差異。通過(guò)分析這些巖石的成分和結(jié)構(gòu),科學(xué)家可以了解地幔物質(zhì)如何在極地環(huán)境下上涌和冷卻,進(jìn)而理解北冰洋的形成和演化歷史。
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來(lái)自加克洋中脊的枕狀熔巖
(來(lái)源:維基百科)
水體和沉積物樣品則記錄著北極氣候變化的詳細(xì)信息。北極是全球氣候變化的放大器,其變暖速度是全球平均水平的兩倍以上。通過(guò)分析不同深度的水體化學(xué)成分和沉積物中的微體化石,科學(xué)家可以重建北極海洋環(huán)境的演變歷程,為預(yù)測(cè)未來(lái)的氣候變化提供重要依據(jù)。
中國(guó)深海探索的里程碑
從“蛟龍”號(hào)首次突破7000米深度,到“奮斗者”號(hào)征服萬(wàn)米深淵,再到如今在北極密集海冰區(qū)實(shí)現(xiàn)連續(xù)載人深潛,中國(guó)的深海探索之路走得堅(jiān)定而輝煌。這次北極深潛任務(wù)的成功,不僅驗(yàn)證了中國(guó)載人潛水器和深潛作業(yè)母船在極地冰區(qū)的作業(yè)能力,更確立了中國(guó)在載人深潛技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位。
深海是地球上最后的邊疆,蘊(yùn)含著豐富的資源和無(wú)數(shù)的科學(xué)秘密。中國(guó)通過(guò)自主創(chuàng)新,已經(jīng)建立起了完整的深海探測(cè)技術(shù)體系。從載人潛水器到無(wú)人潛水器,從深潛母船到海底觀測(cè)網(wǎng),中國(guó)的深海裝備家族日益壯大。更重要的是,中國(guó)培養(yǎng)了一支經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)精湛的深潛科考隊(duì)伍。他們不畏艱險(xiǎn),勇于創(chuàng)新,用智慧和汗水在深海寫(xiě)下了中國(guó)印記。
這次北極深潛任務(wù)還體現(xiàn)了中國(guó)科技體制的優(yōu)勢(shì)。自然資源部和中國(guó)科學(xué)院的聯(lián)合組織,中國(guó)科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所的牽頭實(shí)施,多家科研單位的通力合作,充分展現(xiàn)了中國(guó)集中力量辦大事的制度優(yōu)勢(shì)。從項(xiàng)目立項(xiàng)到裝備研制,從人員培訓(xùn)到任務(wù)執(zhí)行,每一個(gè)環(huán)節(jié)都凝聚著中國(guó)深海科技工作者的心血和智慧。
當(dāng)“探索三號(hào)”載著凱旋的科考隊(duì)員駛?cè)肴齺喐蹠r(shí),熱帶的陽(yáng)光驅(qū)散了極地的寒意,但北極深海的記憶將永遠(yuǎn)鐫刻在中國(guó)深海探索的史冊(cè)上。這不是結(jié)束,而是新征程的開(kāi)始。
未來(lái),中國(guó)的載人潛水器將繼續(xù)探索地球上更多未知的深海區(qū)域。從北極到南極,從大西洋到印度洋,中國(guó)的深潛裝備將在全球海洋留下探索的足跡。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,我們有理由相信,中國(guó)將在深海資源開(kāi)發(fā)、海洋環(huán)境保護(hù)、氣候變化研究等領(lǐng)域做出更大的貢獻(xiàn)。
出品:科普中國(guó)
作者:郭菲(煙臺(tái)大學(xué))
監(jiān)制:中國(guó)科普博覽
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