2020年11月10日8时12分,中国“奋斗者”号载人潜水器在西太平洋马里亚纳海沟下潜突破1万米后成功坐底,坐底深度10909米。马里亚纳海沟被称为“地球第四极”,其最深处接近11000米,这里水压高、完全黑暗、温度低,且食物资源匮乏,因此成为地球上环境最恶劣的区域之一。
“奋斗者”号载人潜水器具备安全稳定、动力强劲的能源系统和先进的控制系统、定位系统
人类探秘深海的夙愿由来已久。一个半世纪以前,法国著名作家儒勒·凡尔纳创作了科幻小说《海底两万里》,小说的最大亮点是在科学和发明的基础上引用大量确凿数据,说明“鹦鹉螺号”长期滞留在大海深处的科学设想和依据,为人类未来探索深海的工具制造提供了宝贵的摹本。
1960年瑞士探险家Jacques Piccard和美国海军中尉Don Walsh驾驶深海潜水器“迪里雅斯特号”,实现了人类第一次探底马里亚纳海沟。原以为由此可以引发各国政府对深海科学考察的注意,孰料,当时实力雄厚的超级大国正忙着太空竞赛,无暇顾及海洋。没有资金投入,哪怕是规模不大的海洋科考活动都难以进行,因为我们是陆地动物。
一直到2012年3月,美国好莱坞著名导演詹姆斯·卡梅隆独自驾驶耗资数百万美元研制的单人潜水器“深海挑战者号”,再次实现人类第二次探底马里亚纳海沟。
卡梅隆的深海探险行动震惊世界,从政府组织到科学机构,人们犹如大梦初醒般地感喟,我们对月球,甚至是对太空的了解竟然比自己的家园——地球都多。海洋占地球表面积的71%,而人类对海洋的探索面积尚不到海洋面积的5%,这的确是值得我们反思的事情。
数千米的深海海底是地球上最宁静而神秘的地方,那里生存着古老的原核生物,对原核生物的基因研究,是目前基因研究领域的热门项目,其中包括极端环境下的生物。这些生物及其基因资源有巨大的科研和经济价值,是全球海洋科学家研究的热点。此外,大洋深处还蕴藏着丰富的资源,它们对人类未来的生存意义非凡,是人类未来发展的蓝色空间,是国家和民族长远发展的战略疆域。
深海中有许多未知的奥秘。例如在阳光无法抵达的万米深渊仍有生命存在,是怎样的环境孕育了深海生命体?它们与环境之间如何进行物质和能量交换?深海热液体系如何孕育独特的矿产资源和生物资源?全球深度大于6000米的海沟共有37条,这些海沟所在的区域被称作海斗深渊,简称深渊。它们是迄今全球海洋中人类知之甚少却又很难到达的地方。其中包括马里亚纳海沟在内的9条最深的海沟分布在西太平洋,它们中的5条深度超过万米。这些海沟仅占全球海底总面积的1%,却代表了45%的最深海洋区域。
海洋蕴藏了全球超过70%的油气资源,全球深水区最终潜在石油储量高达1000亿桶,深海是世界油气资源的重要接替区。近十年来,人们新发现的探明储量在1亿吨以上的油气田70%都在海上,其中一半以上位于深海。
我国拥有300多万平方千米“蓝色国土”,能否了解深海,走向深海,对我们具有相当重要的现实意义。在我们广阔的领海中蕴藏着360多亿吨石油资源,其中大多分布在深海地区。我国的南海海域还发现了证明天然气水合物存在的地球物理及生物标志。而深海水合物的开发,被认为是能否掌控未来能源的主要标志之一。
我国第二代载人潜水器——“深海勇士”号
深海潜水器是海洋技术开发的前沿与制高点之一,体现着一个国家的综合技术力量。曾经美国、法国、俄罗斯、日本拥有世界上仅有的五艘6000米级深海载人潜水器。这些装备到达的范围遍及海洋的大陆坡、海山顶、火山口、洋脊以及6000米的海底,在地质、地球化学、地球物理和海洋生物等方面均取得了很多重要发现。
2016年,我国开启了深海探索的全新航程,深海装备是深海大洋调查的有力保障,也是推动我国深渊科学研究发展、建立我国海斗深渊科学研究体系的基本能力。目前,我国已形成了1000米、4500米、7000米到10 000米级全海深潜水器的研制能力。作业功能覆盖海洋科研、大洋矿产资源开发、搜救打捞、旅游观光等。深海潜水器的研制成功,标志着我国深海科技创新能力正在从模仿追赶向齐肩并行、超越领先转变,并逐步形成了“蛟龙”号、“海龙”号、“潜龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号等深海装备体系。除了载人潜水器,我国还有“海斗”号、“海燕”号和“海翼”号等许许多多的无人潜水器。其中,“海斗”号有远程遥控和自动作业两种模式,是我国首台万米级科考潜水器。这些深海装备让我国拥有了自主研究万米深海的能力,形成了完善的深海生物实验室研究平台,为我国海洋生物科学研究提供了有力支撑。
作者:船 舷
初审、一校:陈 晶
复审、二校:成自来
终审、三校:陈光中