國家深?;刈湓谇鄭u即墨區鰲山衛,占地面積390畝,海域62.7公頃。這里是我國大型深海裝備業務化運行支撐基地,也是繼俄羅斯、美國、法國和日本之后,世界上第五個深海技術支撐基地。這里還是我國深潛“三龍”聚首之地,未來更是“七龍”聚集之地。
人們常說某某事比登天還難,其實對于人類來講登天相對容易,下深海則比登天難。地球是一個藍色的星球,海洋占到地球面積的70%。然而到目前為止,人類對海洋的勘探與研究仍停留在十分初步的階段。阻礙人類前進腳步的一個主要問題就是海水的巨大壓力。海水深度每增加10米,壓力就增加一個大氣壓。當深度達到10000米左右時,海水產生的壓力為1000個大氣壓,相當于一個指甲蓋上要承受一輛小轎車的重量。人類要想進入深海,離不開能承受如此巨大壓力的深海裝備。

20世紀90年代,中國提出了“上天、入地、下?!钡膽鹇砸巹?。幾年之后,上天、入地均有收獲,下海卻苦尋無功。此時,美國、法國、日本、俄羅斯已經具備了大深度載人深潛技術能力,最深下潛至6500米,而中國載人深潛技術還僅僅停留在600米。直到2001年初,根據國家的戰略安排,中國大洋礦產資源研究開發協會組織20余位國內海洋領域院士、專家齊聚北京再次交流探討,最終取得共識:發展深海技術,已經時不我待。起初,人們在研制多大深度載人潛水器的問題上意見不一。一種觀點認為,海底礦產資源大多集中在4500米左右的海底,研制4500米級就夠了;另一種觀點主張要有超前眼光,研制大深度載人潛水器。經過反復論證,最終在后一種意見上達成了一致。2002年4月,科技部批準了國家海洋局報送的《關于啟動7000米級載人潛水器重大專項的請示》,正式列入國家“863計劃”。從此,中國研制大深度載人潛水器駛上了快車道。

目前,我國已經成功自主研發出了多款海洋觀測裝備,如無纜水下機器人、水下機器人、水下滑翔機、載人潛水器等。其中,“蛟龍”“海龍”和“潛龍”被稱為“蛟龍探海”工程“三龍”,是我國的深海重器?!叭垺笨梢源钶d科學家和相關調查作業工具進入深海,并利用不同類型的作業工具實現深海各類環境要素和底質樣品的探測和取樣,成為我國開展深海資源勘查和深海前沿科學研究的重要手段。
“蛟龍號”載人深潛器是我國首臺自主設計、自主集成研制的作業型深海載人潛水器,設計最大下潛深度為7000米級,也是目前世界上下潛能力最深的作業型載人潛水器。中國是繼美國、法國、俄羅斯、日本之后,世界上第五個掌握大深度載人深潛技術的國家。在全球載人潛水器中,“蛟龍號”屬于第一梯隊。目前全世界投入使用的各類載人潛水器約90艘,其中下潛深度超過1000米的僅有12艘,下潛更深的潛水器數量更少,目前擁有6000米以上深度載人潛水器的國家包括中國、美國、日本、法國和俄羅斯。除中國外,其他4國的作業型載人潛水器最大工作深度為日本深潛器的6527米。2012年6月27日11時47分,“蛟龍號”載人潛水器在西太平洋的馬里亞納海溝海試成功到達7062米海底,創造了作業型載人潛水器新的世界紀錄。這意味著中國的這項科技水平已經達到頂尖國際水平,具備了載人到達全球99.8%以上海洋深處進行作業的能力。
“海龍11000”是由上海交通大學教授葛彤團隊研制的萬米級深海無人遙控潛水器,設計最大工作深度為1.1萬米。其系統方案、總體方案、控制方案突破了傳統纜控無人潛水器模式,大量采用創新技術。其中,可加工浮力材料、多芯貫穿件等部件均為我國自主創新成果。2018年9月,“海龍11000”在西北太平洋海山區完成6000米級大深度試驗潛次,最大下潛深度5630米,創造了我國無人有纜深潛紀錄?!昂}?1000”具備良好的深海觀測及探測能力,可以支持在大洋科考船上常用的萬米鎧裝光電纜上的應用。

深潛器通常分為載人潛水器(HOV)、無人有纜潛水器(ROV)和無人無纜潛水器(AUV),“蛟龍號”“海龍11000”和“潛龍三號”分別是三類潛水器的代表。相對而言,載人潛水器、無人有纜潛水器擅長小范圍精細作業,而無人無纜潛水器“潛龍三號”則更擅長較大范圍深海近底高精度勘查,作業效率高。“潛龍三號”出發前,只要將規劃好的作業深度、路徑及內容等指令輸入其“大腦”—控制計算機,“潛龍三號”就能發揮其聰明才智:用“嘴”內的前視聲吶感知前方障礙物,用“肚皮”底下的高度計感知離底高度,操控“眼睛”內的水平槽道推進器和四個鰭的動作,實現潛水器前進后退、上浮下沉、左右轉向,實現智能避障。在已完成的3個潛次中,“潛龍三號”最長的一次航行超過42小時,遨游156千米,獲取了約40平方千米的相關科學數據。在另兩個潛次中,拍攝了大量海底高清照片,為深海調查提供科學資料?!皾擙埲枴遍L長的尾巴引人注目,其實它擁有過人本領,但在經歷的這幾個潛次中并沒有展現。它要到印度洋和大西洋的多金屬硫化物資源勘查中才會大顯身手。它的尾巴內置有三分量磁力儀,對多金屬硫化物資源勘查格外重要。
在2020年的環球航次中,有望實現“蛟龍”“海龍”和“潛龍”三大裝備協同作業的場景。國家深海基地管理中心副總工程師丁忠軍透露,“蛟龍號”載人潛水器計劃于2020年6月至2021年6月執行環球航次,雖然具體航次線路尚未最終敲定,但南海這一對中國深海研究具有戰略意義的重要區域,將成為任務必經之地。丁忠軍表示,南??茖W問題比較集中,資源比較豐富,戰略位置十分重要,是全球重要的航線,“蛟龍號”剛好可以發揮它先進的技術優勢,助力南海深部的科學研究。據悉,2019年3月左右,“蛟龍號”新母船將交付,屆時或將同時搭載“蛟龍號”“海龍號”和“潛龍號”開展協同作業?!叭垺鄙詈Qb備體系將助力中國深海探測,以更高效的方式提供更直觀、更高質量的數據。
得益于先進的探海利器,我國深??瓶己唾Y源勘探能力在世界上領先。過去5年,我國新增國際海底區域礦區8.6萬平方千米,成為世界上海底礦種最全、礦區最多的國家,也是世界上第一個在國際海底區域擁有“三種資源、三塊礦區”的國家。
根據相關規劃,我國下一步還將繼續構建“七龍探?!绷Ⅲw深海探測網絡,即在原有“三龍探海”的基礎上,增加深海鉆探的“深龍號”、深海開發的“鯤龍號”、海洋數據云計算的“云龍號”以及作為立體深??瓶贾纹脚_的“龍宮”,持續、充分地研究、開發深海。

實際上,中國很早就提出了類似建設“深??臻g站”的計劃:第一步,研制小型深??臻g站試驗艇;第二步,研制小型深海移動工作站;第三步,建造可以水下逗留60天的未來型深海空間站。深海空間站,又稱深海工作站,有人形象地將它比作“龍宮”—把地面的“房間”搬到了深達千米的水下,可利用站載物理、化學、生物檢測系統及光、聲學觀察系統,直接操控所攜帶的潛水器、水下吊車等作業工具。深??臻g站可以為科學家提供原位數據,使人們的生活范圍拓展至水下,未來水下有望成為人類的棲息地。中國工程院院士、船舶力學專家吳有生指出,深??臻g站是在載人深潛器基礎上發展的新一代居住型深??瓶计脚_,這意味著載人深潛技術與深??臻g站技術的共通性。近些年來,中國通過“獨立設計、自主集成”建設的潛水器,積累了大量深海應用技術,這為深??臻g站的建設進行了充裕的高精尖技術儲備,也積累了豐富經驗。