3月4日,“潛龍二號(hào)”被收上甲板。這條“小黃魚”上傳了最后一次下潛的數(shù)據(jù),隨后被拆解成“魚骨頭”和一塊塊“魚肉”,裝箱準(zhǔn)備回國。
“小黃魚”入海 我國深海機(jī)器人勘測(cè)面積破紀(jì)錄
過去的一個(gè)多月,是這臺(tái)年輕的4500米級(jí)自主水下機(jī)器人,在黑暗的未知深海打的第一場(chǎng)應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)。
它不僅圓滿完成了我國第40航次大洋科考的第二航段任務(wù),打破了我國深海潛器下潛持續(xù)時(shí)間、勘測(cè)面積、穩(wěn)定性等紀(jì)錄,也發(fā)現(xiàn)了多處熱液異常點(diǎn)。更難能可貴的是,它在地形地貌極其復(fù)雜的西南印度洋,完成了200多平方公里的勘測(cè),并首次帶回“精細(xì)”的海底地形地貌圖。
“小黃魚”的總設(shè)計(jì)師劉健說,此次應(yīng)用首戰(zhàn)圓滿告終,但并非句號(hào),而是“未來大洋應(yīng)用的開始”。
“靠譜魚”
一次性可下潛30小時(shí)
在第二航段,“小黃魚”8次下潛到地形地貌極其復(fù)雜的西南印度洋海底,碩果累累。
它完成了7次長航程探測(cè)任務(wù),累計(jì)航程近七百公里,共勘測(cè)出了200多平方公里的精細(xì)海底地形地貌圖,超過了我國以往勘探的范圍。
“潛龍二號(hào)是特別靠譜的國產(chǎn)設(shè)備?!贝饲暗牡谝缓蕉危u(píng)審專家之一孫元宏曾這樣說道。
“小黃魚”的總設(shè)計(jì)師劉健總結(jié)說,“潛龍二號(hào)”獲得了前所未有的大范圍近海底精細(xì)地形地貌圖,也獲得了近海底磁力等多種探測(cè)數(shù)據(jù)。
即使自己跟自己比,“小黃魚”在應(yīng)用階段的下潛時(shí)間也累計(jì)達(dá)近200小時(shí),接近第一航段的四倍。且基本每次都實(shí)現(xiàn)或接近30小時(shí)的最大工作時(shí)間,其中最多一次連續(xù)完成了4個(gè)長航程。
對(duì)這點(diǎn),劉健尤為興奮。他解釋說,每次潛器釋放、回收需要時(shí)間,而數(shù)據(jù)上傳下載、維護(hù)保養(yǎng)、數(shù)據(jù)分析也需要時(shí)間。對(duì)“一寸光陰一寸金”的大洋科考來說,能夠一次性長時(shí)間探測(cè),意味著高效率應(yīng)用,也意味著我國深海無人潛器在可靠性上達(dá)到了新的水平。
“熊孩子”
偏離航線差點(diǎn)“走丟”
“潛龍二號(hào)”在第二航段中雖說總體相當(dāng)順利,但也并非沒有曲折。
第五次下潛,因?yàn)閷?dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)了點(diǎn)異常,潛器定位與實(shí)際位置不吻,導(dǎo)致它偏離了既定航線。
當(dāng)時(shí)空氣里都充滿了緊張與焦慮,母船上的監(jiān)控顯示屏被持續(xù)圍觀著,劉健在不同實(shí)驗(yàn)室間匆匆往返,一言不發(fā),其余成員也來來去去,嘗試各種解決方式。
“這可真是個(gè)熊孩子,千萬別走丟了?!币幻渌n題組的人說道。
最終,解決了通訊問題后,母船找到了潛器,發(fā)出提前終止任務(wù)的指令。
事后工程師們對(duì)操作規(guī)程等進(jìn)行了調(diào)整。此后潛器再未出現(xiàn)類似問題,全部順利完成任務(wù)。
如今航段幾近結(jié)束。劉健回顧整個(gè)航段認(rèn)為,總體順利除歸因于潛器本身狀態(tài)較好、團(tuán)隊(duì)精心調(diào)試準(zhǔn)備外,也與解決航段中暴露的問題有很大關(guān)系。
“第一航段中,潛器首次到有著復(fù)雜地形地貌的西南印度洋深海,遭遇了一些問題,包括對(duì)水流和地形認(rèn)識(shí)不足等人為錯(cuò)誤”。他說,正是這些問題,團(tuán)隊(duì)吸取教訓(xùn)、采取措施從而將潛器狀態(tài)恢復(fù)到最佳。在第二航段中新問題的暴露也是如此。
“越野車”
駛?cè)牒诎档暮5资澜?/span>
本航段的探測(cè)任務(wù)分別在“龍旂”、“斷橋”和“玉皇”三個(gè)海域。攜帶著“小黃魚”的“向陽紅10號(hào)”根據(jù)天氣預(yù)報(bào)情況在這三個(gè)熱液區(qū)之間反復(fù)來回。
作為本航段最優(yōu)先任務(wù),每當(dāng)海況變好,一定是“小黃魚”首先下海。
正因?yàn)橹苓呌醒蠹?、斷裂和火山活?dòng),才出現(xiàn)了具有極高科研價(jià)值的熱液區(qū)。但這些地方的海底地形也極為復(fù)雜,在此之前,從未有中國的自主水下機(jī)器人(AUV)近距離觀察它,也因此無法獲得較大范圍的近海底資料。
科研人員總喜歡打比喻說,主要針對(duì)多金屬結(jié)核區(qū)的“潛龍一號(hào)”像是普通轎車,而專門針對(duì)地形復(fù)雜的熱液區(qū)設(shè)計(jì)的“潛龍二號(hào)”,更像是越野車。
直到這輛“越野車”駛?cè)牒诎档暮5资澜?,科研人員才真正感受到海底地形的復(fù)雜。
在“龍旂”作業(yè)區(qū),潛器的速度總是在規(guī)定的100米離底高度上下變化,傾斜角忽而正十幾度,忽而負(fù)幾度。副總設(shè)計(jì)師趙宏宇解釋,潛器總在自我調(diào)整到離底100米高度,高時(shí)會(huì)朝下降,低時(shí)往上升,這也意味著其分別在“下山”和“上山”。
有時(shí)潛器速度甚至?xí)兂闪?。這意味著它進(jìn)入了“懸停”狀態(tài)。此外,當(dāng)探測(cè)地形的傾斜角過大,潛器就會(huì)時(shí)而上升,時(shí)而向前,“就像上下樓梯一樣”。在龍旂及玉皇熱液區(qū),潛器忽上忽下、“打懸?!钡膭?dòng)作特別頻繁,意味著“山”特別險(xiǎn)峻,有懸崖峭壁等復(fù)雜地形。
“矯正鏡”
海底有了“精細(xì)”地圖
幾乎每天從早到晚,年輕的數(shù)據(jù)處理技術(shù)專家王弘毅都在計(jì)算機(jī)前處理海底三維圖。每次下潛會(huì)帶回來500GB的數(shù)據(jù),隨著她面前的四塊2TB硬盤慢慢裝滿,兩張有著前所未有的清晰度的地圖也拼全了。
“龍旂”熱液區(qū)的地形最為復(fù)雜,“小黃魚”共在此下潛4次。有時(shí),它沿著山脊橫掃出“半邊山”,有時(shí),它掃出的是“平原”加“懸崖”,等到4張地圖拼起來后,可以很清楚地看出,這兒大部分區(qū)域是超1000米的崎嶇“山區(qū)”。
據(jù)介紹,每次下潛規(guī)定的探測(cè)面積都不少于25平方公里,山區(qū)最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的起伏高度都達(dá)1000到1700米。
“斷橋”熱液區(qū)則相對(duì)平緩,它更像是陸地上的丘陵地帶,但也由若干高高低低、互不相連的山丘組成,最大相差750米。
在無人潛器探測(cè)前,通常用科考船自帶的多波束等聲學(xué)手段掃描大洋深處,精度通常為50米一個(gè)點(diǎn)。而潛器距海底在幾十米到100米之間,精度能夠達(dá)到1米甚至半米。相比之下,基于“潛龍二號(hào)”帶回的大量數(shù)據(jù)形成的海底圖,其清晰程度,如同一位深度近視患者戴上了度數(shù)合適的矯正眼鏡。
這200多平方公里的三維圖,也是我國無人潛器第一次帶回如此大范圍面積的“精細(xì)”海底地形地貌圖。
(審核編輯: 智慧羽毛)
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