蛟龍號布放入水
蛟龍號回收至甲板
5月13日,蛟龍號載人潛水器母船——“向陽紅09”船緩緩停靠廣東深圳碼頭,標志著2017年蛟龍號試驗性應用航次(中國大洋38航次)第二航段任務圓滿結束。
大海無垠,洋底難測。歷時35天,航行2219海里, 96名科考隊員肩負光榮使命、心懷神圣夢想,用頑強的意志、堅韌的毅力和辛勤的汗水,再次唱響“嚴謹求實、團結協作、拼搏奉獻、勇攀高峰 ”的載人深潛精神之歌,書寫下載人深潛科考的嶄新篇章。
“石頭是個寶,一塊不能少!”
4月26日的南海,海風陣陣,涌浪使船顛簸。7時許,潛航員唐嘉陵、實習潛航員劉曉輝和楊一帆駕駛蛟龍號在南海結核采集試驗選址B調查區下潛,這是本航段蛟龍號首次執行下潛作業,目標直指多金屬結核。
9個多小時過去了,紅白相間的蛟龍號浮出海面。隨著“向陽紅09”船艉的A型架緩緩移動,20多噸重的蛟龍號慢慢在甲板上落定。
此時,地質采樣筐里,幾塊“黑石頭”格外吸引大家的目光。海底幾千米下抓來的東西浮出水面,真實地呈現在眼前,令人格外心動。
深海海底蘊藏著豐富的礦產資源,深海礦產開采活動環境調查和環境評估也得到了各國高度重視。
本航段的主要任務之一,就是利用蛟龍號及常規調查設備,開展1000米級多金屬結核采集系統海試區的選址和環境基線調查,提出1000米級海試區的選址方案。
“這些軟泥是沉積物,“黑石頭”是結殼,對于我們來說可是寶貝,”大洋38航次南海礦區試驗區選址及環境評價項目首席科學家楊耀民一邊說,一邊從軟泥堆里鏟起一塊石頭仔細察看,不肯放過一點兒細節。
其實,這只是多次蛟龍號下潛歸來的日常一幕。每次蛟龍號歸來,楊耀民都會拿起一塊“黑色石頭”仔細觀看,放到鼻子前聞一聞,又拿起地質錘鑿開,觀察巖石內部。工作很消耗精力,但楊耀民卻樂此不疲,專注地盯著剛出水的“寶貝”,分辨特征結核。
本航段在南海預選的A、B、C等3個調查區,開展了5次蛟龍號下潛作業和16個站位的海洋常規調查,初步掌握了預選區的多金屬結核分布、生態環境和海洋化學變化。
“后續將利用其他航次繼續開展相關調查,加強南海區域1000米~2000米水深區域結核成礦控制因素的分析,研究結核的主要范圍和覆蓋率。”楊耀民建議,下一步,可利用AUV等加強高精度地形地貌測量和海底觀測,進一步獲取土工力學參數,利用淺剖、工程控制等地質取樣和常規調查,掌握結核分布范圍和覆蓋率,完善獲取環境基線數據,為開展結核試采后的環境影響評價奠定堅實基礎。
探尋南海海山的秘密
深海洋底,一座海山,四面環水,人跡罕至。
長期以來,由于調查程度和取樣技術的限制,我國對于南海海山的研究比較薄弱。
欲知海山成因,必先探尋環境。4月29日~30日,蛟龍號連續兩次攀登南海中部海山鏈上的一座典型海山——珍貝海山,進行詳細的調查和取樣。
但是,第一天下潛就遇到了難題。主駕駛、實習潛航員張奕駕駛蛟龍號下潛至預定深度,從海山底部開始沿著斜坡向上爬,下潛深度從2930米向上爬至2270米。
“海底很荒蕪,幾乎看不到巨型生物,有的地方側向流很大,需要隨時調整艏向,否則就會被吹偏。行進時要一邊上浮、一邊前進、一邊調方向。”海底作業過程中,張奕發現巖石全都生長在陡峭的海山上,且質地很硬,幾次試圖抓取都沒有成功。最后,在一塊峭壁上,蛟龍號終于“掰”下來一塊巖石樣品。
第一潛次,蛟龍號采集到海參、珊瑚、海葵,海綿等生物樣品,16升近底海水,4管短柱狀沉積物,但是玄武巖樣品只有1塊。
入夜,航段首席科學家石學法和第二天下潛人員并沒有休息,繼續優化下潛作業方案,尋找采集地質樣品的最佳區域。鑒于航次任務安排和蛟龍號攀高能力,現場指揮部決定,蛟龍號下潛至1000米深度的山腰向上攀登。
第二天,蛟龍號在珍貝海山區再次下潛,在上個潛次基礎上,沿海山南坡向山頂開始觀測取樣。
蛟龍號一路爬坡過坎,向上攀登,隨著下潛深度由1101米升至328米,采樣籃的樣品也越來越多,裝的滿滿當當。
在1100米,成功抓取了多塊新鮮的玄武巖樣品。
在630米,發現多處板狀及塊狀半固結有孔蟲砂。
在420米至海山頂部,隨處可見珊瑚、海百合、海葵、海膽、海星以及鯊魚等魚類。
第二潛次,蛟龍號喜獲豐收,獲取了玄武巖巖石樣品6塊,半固結有孔蟲砂1塊,生物樣品竹柳珊瑚、丑柳珊瑚、海膽、蛇尾、海綿等,以及短柱狀沉積物和近底海水。
“這兩個潛次是我國首次沿南海海山剖面自下而上進行的系統觀察和取樣,獲得了珍貴的新鮮玄武巖以及沉積物、近底海水和生物樣品。”石學法表示,特別是新鮮玄武巖樣品的獲取為研究新生代南海海山的形成時代和演化提供了基礎,對于研究南海構造演化具有重要意義。
獨當一面的實習潛航員
大海是溫柔的?還是兇狠的?
在潛航員心中,大海的浪花每天都在變著“戲法”,“蛟龍”下潛每天都面臨新的挑戰。
5月10日,大洋38航次科考隊在南海浦元海山作業區開展本航段第9次下潛。
上午7時,全體人員各就各位,所有人的目光都集中在蛟龍號上。因為這不僅是本航段最后一次下潛,也是首次由兩名實習潛航員首次作為主、副駕駛搭檔執行下潛任務,意義重大,不容有失。
7時13分,蛟龍號布放入水。10米、100米、1000米……主駕駛齊海濱和副駕駛陳云賽相互配合,努力調節傾斜的艙體,駕駛蛟龍號迅速下潛。
下潛的過程中,一開始還能看到外面有亮光,但下潛到幾百米以下時外面便一片漆黑。“第一次作為主駕駛,和實習潛航員搭檔下潛,壓力比較大,必須更加謹慎。”在下潛中,齊海濱不敢有絲毫馬虎,緊盯聲納系統,探知障礙物,以便避讓。陳云賽協助瞭望,提醒航行注意事項。
1個多小時后,蛟龍號抵達預定深度開展作業。但是,在采集了一瓶近底海水后,齊海濱發現蛟龍號的一只機械手“罷工”了。
機械手是蛟龍號精確取樣的重要組成部分,這只機械手的前端有4根手指,張開時兩兩相對,握緊時相互交錯,潛航員通過艙內操作桿控制。
齊海濱、陳云賽和下潛科學家商議后,認為是通訊不暢造成的,決定更換艙內操作桿。果然,更換完操作桿后,機械手又能指如臂使了。
“由于地勢起伏較大、能見度不高,蛟龍號要一邊爬坡過坎,一邊迂回避讓。”在海底作業期間,齊海濱為了觀察地形地貌,經常是跪著或蹲坐在艙內,一干就是幾個小時,等緩過勁時腿已經酸痛難忍。餓了,就拿面包、餅干充饑;累了,就不停地說話提神。
16時48分,蛟龍號完成下潛,回收至甲板。隨后,齊海濱、陳云賽爬出艙門,走下腳手架,隊友們用載人深潛的獨特慶祝儀式——海水澡,來迎接這對搭檔的處女秀。
本潛次最大下潛深度1897米,水中時間9小時35分鐘,海底作業時間6小時30分鐘,獲取了4管短柱狀沉積物樣品、16升近底海水、39公斤結殼、0.8公斤結核。
其實,除了這次下潛,6名實習潛航員在第二航段都完成了第二輪獨立主駕駛操作培訓,潛水器駕駛操作能力有了較大提高,具備了獨立主駕駛蛟龍號下潛作業的基本條件。
同時,6名實習潛航員還接受了潛水器準備部門長、水面支持系統準備部門長的崗位實習,促進了對潛水器和水面支持系統的了解,鍛煉了及應急處置能力,加快了潛航員隊伍的全面發展。
“此次兩名實習潛航員圓滿完成了蛟龍號下潛作業,標志著潛航員培訓取得了重要成果。”現場指揮部總指揮鄔長斌表示,目前載人潛水器潛航員隊伍正朝著職業化、專業化、體系化的方向發展,為深海事業公共服務平臺建設奠定了人才基礎。(文/中國海洋報 高悅)