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蛟龙号获海底三维地形图 静止定位精度2厘米

开启大洋科考新征程

——访“蛟龙”号试验性应用航次第一航段现场总指挥刘峰

7月16日上午,“蛟龙”号实验性应用航次第一航段成果报告会在“向阳红09”船上召开。“蛟龙”号一直为社会各界广泛关注,此次“蛟龙”号取得的成果也得到了与会专家的高度评价。记者就该航段“蛟龙”号所取得的成绩与意义专访了现场指挥部总指挥刘峰。

记者:与以往相比,本次“蛟龙”号试验性应用航次有哪些特点?

刘峰:2013年“蛟龙”号试验性应用航次是“蛟龙”号试验性应用的首个航次,是试验和应用任务相结合的航次,有着与以往不一样的特点。

一是参航队伍庞大。本航次参航单位包括了潜水器技术保障、船舶支撑保障、安全护航、海洋科研、潜水器业务化运行管理、样品成果管理、气象保障和新闻媒体等22个单位。在97名参航队员中,既有知名科学家,又有一线工人技师,既有国内人员,又有外籍专家,参航队伍十分庞大。本航段的8位科学家就分别来自6个不同的单位。这些都给航次的组织实施提出了新的挑战。

二是肩负试验与应用双重任务。根据《2013年试验性应用航次任务合同书》,“蛟龙”号本航段的主要任务是结合超短基线、长基线海试开展科学下潜。这就要求“蛟龙”号在有限的时间内,既要完成超短基线试验和长基线试验任务,又要完成试验性科学应用下潜和常规调查作业。这对现场决策和多部门组织协调提出了更高的要求。

三是科学家首次下潜。本航段首次搭载科学家下潜,下潜的科学家涉及地质、生物等专业,几乎没有工程技术背景。这对于刚刚完成海试任务的“蛟龙”号来说,又是一个巨大的挑战。

四是作业海区环境异常复杂。就潜水器下潜作业而言,无论是冷泉区还是海山区,与以往海试区域相比,海底作业环境都更为复杂。冷泉区作业区位于南海陆坡,是连续的陡坡和沟壑;在海山区作业则必须面对陡峭的崖壁。在如此复杂的海底环境下,既要保证潜水器下潜上浮、连续爬坡和长距离巡航的安全,又要在有限的水下作业时间内,高效地完成精细的生物、地质取样和观察探测任务,这无论对于现场指挥决策还是年轻的潜航员而言,无疑是一个新的挑战。

记者:你对“蛟龙”号在本航段中的表现如何评价?

刘峰:本航段能取得这么多的成绩,“蛟龙”号功不可没。

首先,潜水器总体性能表现出色。“蛟龙”号在冷泉区的6次下潜和海山区的4次下潜均表现良好,表明潜水器应用的可靠性已基本具备。“蛟龙”号第一次在较为复杂的海底地形条件下实现了较长距离的航行,表明手动操作和自动航行性能优良,潜水器的液压系统、纵倾调节系统、压载水箱系统、机械手、观通设备、声学设备、动力系统在10次下潜过程中均工作正常。

其次,潜水器海上作业能力得到验证。在下潜中,“蛟龙”号每一次均正确到达作业目标点,完成了标志物的布放;每一次下潜均成功实现在复杂地形环境下的近底航行搜索,并利用测深侧扫声呐实现了在复杂海底环境下精细地对海底地形地貌进行测量;每一次均在计算位置实现均衡,通过与母船的配合实现了定点布放,并可以到达预定的位置。这些成果的取得已经从相当程度上证明了“蛟龙”号的应用作业能力。

再次,定位系统能力得到验证。“蛟龙”号在海山区对长基线的定位重复性、连续性和准确度进行了测试。结果表明:在静止状态下定位精度为2厘米;在航行状态下定位数据连续有效,整个长方形原始轨迹和平滑后轨迹的定位精度为1.3米,达到了技术指标要求,具备了投入实际应用、支持潜水器在海底准确定位作业的能力。

记者:本航段“蛟龙”号取得了哪些成果与认识?

刘峰:首先,取得了丰富的生物、地质样品,为后续科学研究打下了良好的基础。

其次,获得了精细地形地貌数据。在本航段,“蛟龙”号高分辨率测深侧扫声呐分别在蛟龙冷泉1号区和蛟龙海山区开展了精细海底地形地貌测量,获得了走航区域的海底三维地形图、等深线图和海底地貌图;通过蛟龙海山区一个潜次的测深侧扫作业,获得了走航区域的海底三维地形图、等深线图和海底地貌图。

再次,本航段首次搭载科学家亲临深海海底现场进行观察,并获取了大量冷泉区与海山区生物、地质方面的照片和视频资料。

记者:通过执行本航段任务,“蛟龙”号现场支撑保障团队能力有了哪些提升?

刘峰:通过本航段的实战锻炼,“蛟龙”号的现场支撑保障能力显著增强。其中,“蛟龙”号在冷泉区实现了4天连续4次下潜,在海山区实现了每2天下潜1次。在每个潜次完成后,技术保障人员都能够在有限的时间内实现对潜水器的检修和维护保养,完成数据资料和视频的预处理,并做好第二天下潜的准备工作;深潜部门能够根据本航段的科学任务和当天下潜情况,快速制订第二天下潜的详细计划和操作规程。

当潜水器遇到故障时,技术人员能够实现故障的快速定位和排除,充分体现了技术保障人员的能力。

面对不同的海况,水面支持系统保障人员均能实现潜水器的平稳布放回收。在每次下潜前后,他们都能快速完成系统检查,遇到偶发故障能够及时处理,充分展示了水面支持部门的技术支撑保障水平。

在本航段的常规调查作业过程中,在甲板设备温盐深仪绞车、地质绞车突发故障时,现场人员能够马上启动应急预案,沉着应对,采取妥当措施,及时排除各种故障,恢复系统正常运行,确保了调查作业任务的顺利开展,充分说明了常规调查技术保障队伍具备了常规调查设备的支撑保障能力。

记者:本航段对了解南海有哪些帮助?刘峰:此次南海航段的试验性应用所取得的成果,使我们加深了对南海的科学认识。

通过本航段的调查研究,分别对蛟龙冷泉1号区和蛟龙海山区两个南海极端海洋环境开展了载人深潜水下作业。其中冷泉区6个潜次,海山区4个潜次。

冷泉区的调查结果表明,蛟龙冷泉1号区的活动冷泉区分布于南海东北部陆坡区沉积物脊顶部,水深为1120米左右,面积约2000平方米,以发育十分茂盛的包括多种生物的贻贝、瓷蟹冷泉生物群落和大量的不同形态的冷泉碳酸盐岩为特征;在冷泉区成功采集到了丰富的生物、碳酸盐岩、沉积物和保压流体样品,为深入研究冷泉区的发生机制和演化历史,流体成分和通量,生物群落的营养来源、结构及其功能等奠定了良好的基础。

海山区的调查结果表明,海山上生物数量较周围深海盆沉积环境明显增多,而且种类很多,表明蛟龙海山区生物多样性很高;蛟龙海山区古火山口上的沉积物表面分布有较大面积的高丰度多金属结核,可作为潜在深海多金属结核资源开发的试采区。(汪涛)蛟龙号获海底三维地形图 静止定位精度2厘米

资料图:蛟龙号完成深潜任务后被吊出水面

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      2013/7/18 13:21:10

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