西南印度洋：深海裝備試煉場

本報記者 劉園園

在電視攝像電動抓斗連續(xù)下水8次后，趁著4月1日位于西南印度洋的作業(yè)區(qū)海風(fēng)徐徐，“潛龍二號”自主水下機(jī)器人再次潛入深海。

這是中國大洋49航次第三航段正式作業(yè)的第12天，“向陽紅10”科考船24小時晝夜不歇開展作業(yè)，停放在后甲板上的各種海底資源勘查設(shè)備輪番上陣。

“西南印度洋已經(jīng)成為國產(chǎn)高精尖深?？辈檠b備的試煉場。”中國大洋49航次第三航段首席科學(xué)家鄧顯明告訴科技日報記者。

洋中脊挑戰(zhàn)深海技術(shù)

“相比其他大洋科考活動，在西南印度洋進(jìn)行的海底多金屬硫化物調(diào)查，對深海高精尖裝備的依賴性更強(qiáng)。”鄧顯明說。

中國對西南印度洋熱液活動的科考起始于2005年。2011年中國大洋協(xié)會與國際海底管理局簽訂西南印度洋多金屬硫化物資源勘探合同。中國大洋49航次科考的首要任務(wù)便是履行該合同，在位于西南印度洋洋中脊的合同區(qū)開展多金屬硫化物資源勘查。

洋中脊是海底多金屬硫化物的主要分布區(qū)域之一，它們盤踞在世界各大洋中間，由一系列火山山脈組成。這里山巒陡峭，地勢多變，海水深度動輒相差數(shù)千米。這就對勘查設(shè)備提出很高的要求。

不但如此，與其他海底礦產(chǎn)資源相比，海底多金屬硫化物的分布規(guī)律也不太明確，勘查起來難度非常大。鄧顯明舉例說，針對深海錳結(jié)核的大洋科考一般在平坦的海盆地區(qū)進(jìn)行，而且深海錳結(jié)核一般呈面狀分布，易于探尋。海底攝像拖體、電視攝像電動抓斗、箱式沉積物取樣器等常規(guī)裝備基本能滿足其勘查需求。

“我們對海底多金屬硫化物的資源勘查，目標(biāo)區(qū)域位于洋中脊中央裂谷附近，可能每隔幾十公里才會存在一處多金屬硫化物。”鄧顯明介紹，就算找到目標(biāo)區(qū)域，多金屬硫化物在該范圍內(nèi)的展布也非常不均勻。其在水平和垂直范圍內(nèi)的分布狀況高度依賴地球物理勘查設(shè)備和中深鉆取樣設(shè)備進(jìn)行勘探。

在大洋科考中迭代升級

中國大洋49航次科考是我國在西南印度洋進(jìn)行的第13次大洋科考活動。自2005年以來，大洋科考活動在西南印度洋的不斷深入，推動國產(chǎn)深海高精尖裝備快速發(fā)展。

鄧顯明告訴記者，2007年中國大洋19航次在西南印度洋發(fā)現(xiàn)首個位于超慢速擴(kuò)張洋中脊區(qū)域的熱液活動區(qū)。當(dāng)時所用的海底攝像拖體上的深海照相機(jī)和深海攝像機(jī)都是進(jìn)口的，因為國內(nèi)還沒有能力生產(chǎn)。

那時的深海照相機(jī)還是膠片機(jī)，每次海底攝像拖體出水后都要在科考船的暗室里沖印照片。如今海底攝像拖體上的數(shù)碼深海照相機(jī)和深海攝像機(jī)，以及化學(xué)傳感器、自然電位傳感器等都由國內(nèi)自主生產(chǎn)，性能與之前相比大大提升。

“我們發(fā)現(xiàn)熱液異常后，2007年最后鎖定熱液區(qū)的范圍時，租賃了美國的水下自主機(jī)器人繪制海底精細(xì)地形圖，并拍攝了熱液區(qū)照片。”鄧顯明說，如今這樣的勘查工作都由國內(nèi)自主研發(fā)的“潛龍二號”水下自主機(jī)器人來進(jìn)行。

鄧顯明告訴記者，與針對深海錳結(jié)核資源勘查研發(fā)的“潛龍一號”相比，由中國大洋協(xié)會組織、中科院沈陽自動化研究所研發(fā)的“潛龍二號”可謂專門為深海多金屬硫化物勘查“定制”，更能適應(yīng)洋中脊區(qū)域復(fù)雜多變的地形。

在中國大洋49航次第三航段首次下水的單拖體瞬變電磁儀也是如此。國內(nèi)開展多金屬硫化物資源勘查后，曾考慮從國外引進(jìn)這項技術(shù)，但費(fèi)用高昂而且有眾多附加條件，因此國內(nèi)決定自主研發(fā)。

“剛開始研發(fā)出的雙拖體瞬變電磁儀在大洋科考過程中不斷改進(jìn)，曾經(jīng)過3次迭代升級?，F(xiàn)在又跨代升級成單拖體瞬變電磁儀。”鄧顯明說，在深海勘查裝備軟、硬件不斷升級的同時，裝備的人員配置和應(yīng)用操作也越來越走向成熟。

(科技日報“向陽紅10”船4月1日電)