中国万米级载人深渊器研制启动 将挑战马里亚纳海沟
2014-11-06 11:14:00   来源:新华网
内容摘要
日前,从上海海洋大学深渊科技中心获悉,该中心自筹经费启动了中国万米级载人深渊器“彩虹鱼”号的研制工作,并计划2019年载人挑战马里亚纳海沟。据介绍,“彩虹鱼”号总体设计,是打造全海深的“着陆器”、“无人潜水器”、“载人深渊器”和专用科考母船协同作业的一座“深渊科学技术流动实验室”。

 

中国万米级载人深渊器研制启动

研制万米级载人深渊器挑战全球最深的11000米马里亚纳海沟,是国际海洋领域极具标志性和影响力的科技工程。从上海海洋大学深渊科技中心获悉,该中心通过吸引民营资本参与的方式,自筹经费启动了中国万米级载人深渊器“彩虹鱼”号的研制工作,并计划2019年载人挑战马里亚纳海沟。

根据海水深度,国际海洋科学界将海深0-1000米称为“浅海”;将1000-3000米称为“半深海”;将3000-6000米称为“深海”;将6000-11000米称为“深渊”。深渊区内的海洋生物、海洋生态、海底地质等对地球生态、气候、生命起源、地震预报等研究具有重要作用。由于人类极难到达,深渊科学是海洋科学研究中最薄弱、最前沿的领域。

据上海海洋大学深渊科技中心主任崔维成教授介绍,万米级载人深渊器“彩虹鱼”号项目的总体设计,是打造全海深的“着陆器”、“无人潜水器”、“载人深渊器”和专用科考母船协同作业的一座“深渊科学技术流动实验室”。

研制工作的主要步骤和核心任务是:首期,通过万米级载人深渊器的概念设计,识别关键技术;第二步,打造两型验证平台,即由3台全海深着陆器组成的I型验证平台和1台全海深无人潜水器的II型验证平台,攻克和验证关键技术;最后,研制万米级载人深渊器“彩虹鱼”号。同时打造一艘专用的科考母船。

整个项目约需资金5亿元。上海海洋大学深渊科技中心通过重大科研项目体制机制创新,积极引进民营资本参与,目前正稳步推进。造价近2.2亿元的万米级载人深渊器专用科考母船“张謇”号,已由民间资本出资负责设计建造及运营管理,现已完成方案设计,计划2015年开始建造,2016年秋天下海试航。 

万米级载人深渊器“彩虹鱼”号的研制是整个项目的核心。曾经担任过“蛟龙”号副总设计师的崔维成介绍说,与最深抵达7000多米的“蛟龙”号相比,最深抵达11000米的“彩虹鱼”号在外形设计、制造材料、设备抗压能力等方面,均需升级换代,提升各项性能。

 

 

根据设计方案,“彩虹鱼”号与“蛟龙”号一样,均采用无动力上浮下潜原理,但与胖鲨鱼外形的“蛟龙”号在海里垂直下潜不同,“彩虹鱼”号呈瘦长的鱼雷状外形,在海里将采取45度角倾斜下潜方式。

由于需要更高的抗压能力,“彩虹鱼”号载人舱制造材料也与“蛟龙”号不同,但“鱼肚子”里的浮力材料与“蛟龙”号基本一样,只需要提升抗压能级。在电力系统上,“彩虹鱼”号正在研制寿命更长、动力更大的锂电子电池。在稳定翼、舾装系统、声学控制系统、通信系统等方面,“彩虹鱼”号在借鉴“蛟龙”号的同时,均需相应地提升耐压性能。

崔维成表示,为了保证“彩虹鱼”号顺利研制,目前深渊科技中心已将若干关键技术分解到“全海深着陆器”和“全海深无人潜水器”上。预计今年底就将完成首台“全海深着陆器”和“全海深无人潜水器”的研制。

根据计划,上海海洋大学深渊科技中心2015年将完成首套“全海深着陆器”和“全海深无人潜水器”的南海试验,以及另外2套“全海深着陆器”的研制。2016年秋天,“张謇”号母船建造完成后,将装载3台“全海深着陆器”和“全海深无人潜水器”赴马里亚纳海沟进行海试。

随后,上海海洋大学深渊科技中心将向科技部申请万米级载人深渊器项目,争取2018年底完成建造,2019年到马里亚纳海沟进行载人海试,力争在世界上研制出第一台作业型“全海深载人深渊器”。

“目前,美国、英国、日本竞相开展深渊科学研究,尽快部署研制中国的万米级载人深渊器,对于中国建设海洋强国战略意义重大。”崔维成说。

 

马里亚纳海沟

马里亚纳海沟,又称“马里亚纳群岛海沟”,是目前所知地球上最深的海沟,该海沟地处北太平洋西部海床,靠近关岛的马里亚纳群岛的东方,该海沟为两个板块辐辏俯冲带,太平洋板块在这里俯冲到菲律宾板块(或细分出的马里亚纳板块)之下。

马里亚纳海沟在海平面以下的深度远远超过珠穆朗玛峰的海拔高度。

 

 

马里亚纳海沟位于北纬11 °20′,东经142°11.5′,即于菲律宾东北、马里亚纳群岛附近的太平洋底, 亚洲大陆和澳大利亚之间,北起硫黄列岛、西南至雅浦岛附近。其北有阿留申、千岛、日本、小笠原等海沟,南有新不列颠和新赫布里底等海沟,全长2550千米,为弧形,平均宽70千米,大部分水深在8000米以上。最深处在斐查兹海渊,为11,034米,是地球的最深点。这条海沟的形成据估计已有6000万年,是太平洋西部洋底一系列海沟的一部分。

 

形成原因

马里亚纳海沟(Mariana Trench)位于北太平洋西部马里亚纳群岛以东,为一条洋底弧形洼地,延伸2550公里,平均宽69公里。主海沟底部有较小陡壁谷地。1957年苏联调查船测到10990米深度,后又有11034米的新记录。1960年美国海军用法国制造的“的里雅斯特号”深海潜水器,创造了潜入海沟10911米的纪录。一般认为海洋板块与大陆板块相互碰撞,因海洋板块岩石密度大,位置低,便俯冲插入大陆板块之下,进入地幔后逐渐熔化而消失。在发生碰撞的地方会形成海沟,在靠近大陆一侧常形成岛弧和海岸山脉。这些地方都是地质活动强烈的区域,表现为火山爆发和地震。