“科学”号南海综合考察航次亮点解析

新华社科学7月29日电:深海“约会”与“战斗”合作探索“海怪”——解析“科学”南海综合考察航次亮点

新华社记者张旭东

中国新一代远洋综合科学研究船“科学”号成功完成中国科学院战略试点项目“热带西太平洋物质能量交换及其影响”2017年南海综合考察任务，29日抵达深圳进行补给。在这次航行中，中国首次在深海拍摄到了有线控制和自主式水下机器人。不同类型的设备一起工作。同时，在南海冷泉区进行了详细调查，获得了大量生物样品。

亮点1:深海水下机器人“约会”

在1000多米深的黑暗海底，一个机器人按照预先设定的程序自动航行穿梭而过。另一个机器人能在海底准确找到它并跟踪和拍摄它吗？中国科学家完成了这次航行！

7月26日，科学号携带的缆控水下机器人发现号和自主式水下机器人发现号在南海北部实现了深海交会射击，这也是中国首次实现上述两种自主式水下机器人的交会射击。

中国科学院沈阳自动化研究所副所长、航次技术负责人李硕表示，尽管这看起来像一次简单的拍摄，但它包含了非常复杂的技术系统，非常令人兴奋。

李硕介绍说，“发现号”是一种自动水下航行器，发射后将根据预先编程自动航行。在这次潜水中，它保持距离海底5米，以便进行光学摄影。为了实现两种水下机器人的交会射击，“发现号”必须具有很高的稳定性和可靠性，很精确的导航位置和姿态控制，以及很强的导航定位能力，以克服潜艇海流和复杂地形的影响，按照预设的路径和时间出现在预定位置。

此次航行的首席科学家孙松表示，母船和水下机器人发现号之间的精确合作也是实现交会射击所必需的。由于发现号和母船之间有电缆，母船必须具有非常精确的动态定位能力。同时，发现号必须具有准确的导航和定位能力，及时准确地出现在相应的位置，捕捉和跟踪发现号。

“两种不同类型的水下机器人和母船由三个不同的团队控制。这种交叉射击显示了三个队的高度控制能力和相互之间的合作能力。”李硕说。

亮点2:不同类型检测设备的协同“操作”

第二段航程开始后，探险队率先将自主式水下航行器“发现号”放入海水中，并立即开始扫描和拍摄大范围地形。

根据“发现”号探测数据，探险队选择了他们最想调查的区域，并将“发现”号水下机器人布放入水中过夜。

在发现号行动结束时，探险队将深海登陆器部署到海底。发现号准确定位了着陆器，并将其移动到科学家们最想观察的位置。深海登陆者将在三个月内拍摄冷泉地区生物的生活习性和变化。

这只是“科学”号运载的一系列海洋探测设备协调运行的一个缩影。在这次航行中，还合作实施了高通量深海水收集和分类过滤系统、海洋生物光学剖面测量系统和船舶自己的海洋勘探设备。科学考察队在这次航行中还部署了12架水下滑翔机进行网络同步观测，可以测量流体温度、盐度、浊度、含氧量、海流强度和运动方向等数据和数据。

孙松说，利用“科学”与中国自主开发的一系列海洋勘探设备开展合作作业，不仅提高了科学研究的效率，而且有助于解决海洋中的重大科学问题。

亮点3:探索南海冷泉的“海怪”

我们都知道一切都生长在太阳上，但是在深海的冷泉区，它是黑暗的、高压的，充满了甲烷等化学物质，但是有非常茂盛的生物，这使科学家们非常感兴趣。

冷泉是指接近海底温度的海底沉积界面下含有硫化氢、甲烷和其他富烃化合物的流体的泄漏活动。1983年，美国科学家查尔斯首次在墨西哥湾的佛罗里达悬崖上发现了冷泉。从那以后，关于冷泉的报道在世界各地出现了。现在，在全球大陆边缘的海底发现了数千个活跃的冷泉。

在这次航行中，水下机器人“发现号”在中国南海的一个冷泉区收集了100多只白色潜水虾、棕色贻贝和少量阿尔文虾。船上有些生物还活着，这让科学家们非常兴奋。

中国科学院海洋研究所副研究员姜伟说，冷泉地区的生物与常见的近海生物大不相同。它们生活在海底，没有光线，所以它们的眼睛已经退化了。同时，有许多微生物附着在它们身上或在它们的体内。他们以吃这些微生物为生，这些微生物以甲烷等为食。

“我们将利用这些生物样本开展生物进化和进化、生物多样性、基因测序以及极端环境中冷泉生物与地质环境之间关系的研究。”姜维说道。

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