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西南印度洋:深海装备试炼场

西南印度洋:深海装备试炼场

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4月1日是中国大洋49航次第三航段正式作业的第12天,“向阳红10”科考船24小时昼夜不歇开展作业,停放在后甲板上的各种海底资源勘查设备轮番上阵。

在电视摄像电动抓斗连续下水8次后,趁着4月1日位于西南印度洋的作业区海风徐徐,“潜龙二号”自主水下机器人再次潜入深海。

这是中国大洋49航次第三航段正式作业的第12天,“向阳红10”科考船24小时昼夜不歇开展作业,停放在后甲板上的各种海底资源勘查设备轮番上阵。

“西南印度洋已经成为国产高精尖深海勘查装备的试炼场。”中国大洋49航次第三航段首席科学家邓显明告诉科技日报记者。

洋中脊挑战深海技术

“相比其他大洋科考活动,在西南印度洋进行的海底多金属硫化物调查,对深海高精尖装备的依赖性更强。”邓显明说。

中国对西南印度洋热液活动的科考起始于2005年。2011年中国大洋协会与国际海底管理局签订西南印度洋多金属硫化物资源勘探合同。中国大洋49航次科考的首要任务便是履行该合同,在位于西南印度洋洋中脊的合同区开展多金属硫化物资源勘查。

洋中脊是海底多金属硫化物的主要分布区域之一,它们盘踞在世界各大洋中间,由一系列火山山脉组成。这里山峦陡峭,地势多变,海水深度动辄相差数千米。这就对勘查设备提出很高的要求。

不但如此,与其他海底矿产资源相比,海底多金属硫化物的分布规律也不太明确,勘查起来难度非常大。邓显明举例说,针对深海锰结核的大洋科考一般在平坦的海盆地区进行,而且深海锰结核一般呈面状分布,易于探寻。海底摄像拖体、电视摄像电动抓斗、箱式沉积物取样器等常规装备基本能满足其勘查需求。

“我们对海底多金属硫化物的资源勘查,目标区域位于洋中脊中央裂谷附近,可能每隔几十公里才会存在一处多金属硫化物。”邓显明介绍,就算找到目标区域,多金属硫化物在该范围内的展布也非常不均匀。其在水平和垂直范围内的分布状况高度依赖地球物理勘查设备和中深钻取样设备进行勘探。

在大洋科考中迭代升级

中国大洋49航次科考是我国在西南印度洋进行的第13次大洋科考活动。自2005年以来,大洋科考活动在西南印度洋的不断深入,推动国产深海高精尖装备快速发展。

邓显明告诉记者,2007年中国大洋19航次在西南印度洋发现首个位于超慢速扩张洋中脊区域的热液活动区。当时所用的海底摄像拖体上的深海照相机和深海摄像机都是进口的,因为国内还没有能力生产。

那时的深海照相机还是胶片机,每次海底摄像拖体出水后都要在科考船的暗室里冲印照片。如今海底摄像拖体上的数码深海照相机和深海摄像机,以及化学传感器、自然电位传感器等都由国内自主生产,性能与之前相比大大提升。

“我们发现热液异常后,2007年最后锁定热液区的范围时,租赁了美国的水下自主机器人绘制海底精细地形图,并拍摄了热液区照片。”邓显明说,如今这样的勘查工作都由国内自主研发的“潜龙二号”水下自主机器人来进行。

邓显明告诉记者,与针对深海锰结核资源勘查研发的“潜龙一号”相比,由中国大洋协会组织、中科院沈阳自动化研究所研发的“潜龙二号”可谓专门为深海多金属硫化物勘查“定制”,更能适应洋中脊区域复杂多变的地形。

在中国大洋49航次第三航段首次下水的单拖体瞬变电磁仪也是如此。国内开展多金属硫化物资源勘查后,曾考虑从国外引进这项技术,但费用高昂而且有众多附加条件,因此国内决定自主研发。

“刚开始研发出的双拖体瞬变电磁仪在大洋科考过程中不断改进,曾经过3次迭代升级。现在又跨代升级成单拖体瞬变电磁仪。”邓显明说,在深海勘查装备软、硬件不断升级的同时,装备的人员配置和应用操作也越来越走向成熟。(本报记者 刘园园)

(科技日报“向阳红10”船4月1日电)

[责任编辑:战旗]