探索一号船TS-03航次深渊科考任务圆满结束
几天前,中国科学院组织的探险队TS-03深空探测任务圆满完成,取得了一系列重大成果。在距离陆地1万米的深海中,中国科学院和其他单位的研究人员克服了许多困难,成功地开展了许多深海科学研究和应用。
“与之前的深渊探险不同,这次我们携带的水下机器人被应用到了野外。可以说,这项科学研究为深海机器人的应用打开了大门。”中国科学院沈阳自动化研究所研究员唐元贵日前在接受《中国科学日报》采访时表示,未来深海科学研究将在深海资源的开发利用、地球板块运动规律的探索以及对深海神秘环境的认识等方面发挥重要作用。
填补10000米海底实时视频传输的空白。
中国科学院沈阳自动化研究所是参与这一深度科研的重要力量。这一次,他们组成了一个五人小组,搭载了研究所自主开发的7000米水下滑翔机“海翼”(以下简称“海翼”)和“海都”(以下简称“海都”)全海自主遥控潜水器(以下简称“海都”)。
据报道,“海桶”号这次返回马里亚纳海沟深处的“挑战者”号,主要在光纤遥控模式下进行两次深海科研应用和大深度海洋试验。
唐元贵说,在这次航行中,“海都”号五次潜入10800多米深,其中4次以自主方式潜入10000米深,最大深度为10888米,创造了我国水下机器人最大潜入深度和作业的新纪录。拍摄了潜艇视频,成功完成了航行深度探测的科学探测任务。
“应该说,与以前的科学研究相比,这一次的海洋条件特别差。在马里亚纳海沟地区,强风和巨浪不利于水下机器人的部署和回收。但是,我们克服了许多困难,成功地完成了各项任务,”唐元贵说。
这一次,“海都”突破了大深度、长距离超细纤维综合管理和视频传输等核心技术,实现了利用超长距离超细纤维遥控水下机器人在万米深海底巡航和实时传输万米深海底视频图像的功能,为“十三五”国家重点研发计划ARV的发展提供了强有力的技术支持。
“这一次,我们首次利用光纤传输技术实现了从10000米深海底到水面的视频实时传输,填补了我国10000米深海底视频数据实时传输的空白。我们可以清楚地观察海底的细节,”唐元贵说。
创造水下滑翔机的新世界纪录
与“海都”相比,这次“海艺”也有所表现。
中国科学院沈阳自动化研究所副研究员金是“海毅”号的负责人,他告诉《中国科学日报》记者,“海毅”号在马里亚纳海沟分两个阶段进行实验和应用任务。每个阶段进行了六次潜水,总共完成了12个周期的观察任务。累计工作持续了近88小时,累计航程达到135公里,潜水深度三次超过水下滑翔机6003米的世界纪录。最大潜水深度达到6329米,成为目前世界上最深的水下滑翔机。
在这次观测任务中,操作人员通过卫星远程监测“海一号”并实时返回观测数据,收集了大量的深层高分辨率水体信息,为科学家研究该地区的水文特征提供了宝贵的信息。
“我们开发的水下滑翔机本身已经达到7000米的深度,”金说,并补充说,如果进一步进行技术改造和升级,在未来创造新的世界纪录并不困难。
“当然,每潜水100米,水下滑翔机自身承受的压力就会增加100万帕。这就要求机体有一个能承受高压的坚固外壳,”金说。
深水机器人潜力巨大。
那么,研究人员对下一个计划有什么想法?
唐元贵说,每一次深入研究都不容易,任务也不一样。他们还希望参与更多的科学研究,积累更多的海上作业经验。对他们来说,下一步将是提高深海机器人传输的实时视频数据的质量,“提供更多的高清视频数据”,同时努力进行水下长期、大规模和水下采样作业。在唐元贵看来,深海机器人有着巨大的潜力,长期大规模的深海探测和采样具有重要意义。“首先,我们可以从科学的角度全面了解海底环境和生物。例如,我们还可以收集深海生物的样本,提取深海生物的DNA,并推断海洋生物和人类进化的秘密。此外,我们还可以从深海物质中提取有用的成分,用于开发生物医药。”
“对于水下滑翔机来说,携带不同的传感器可以进行大量的研究工作。利用它,我们不仅可以进行海洋水体观测,还可以在海洋生物学、海洋化学和资源勘探中发挥更大的作用。”金告诉记者,“海洋与人类的关系非常密切。人类需要不断了解和开发海洋。目前,水下机器人是最先进的技术手段之一,必将在利用海洋方面发挥更大的作用。”
展望未来,随着大规模应用,水下机器人的成本将进一步降低,水下机器人将在更多领域发挥更大更重要的作用。