“奋斗者”号:中国深海探测的里程碑
“奋斗者”号:中国深海探测的里程碑
2024年12月29日,我国自主设计建造的首艘深远海“科考+考古”船“探索三号”在海南三亚入列,这标志着中国载人深潜能力将从全海深拓展到全海域。作为中国深海探测的“明星”,“奋斗者”号全海深载人潜水器再次成为关注的焦点。
“奋斗者”号自2020年完成万米级海试以来,已累计下潜329次,其中万米下潜25次,万米深潜次数和人数均居世界首位。这些数字背后,是“奋斗者”号在深海探测领域的一次次突破。
创新技术铸就深海利器
“奋斗者”号的成功,离不开一系列关键技术创新。其中最核心的是载人舱的设计。在万米深海,水压接近1100个大气压,相当于2000头非洲象踩在一个人的背上。为攻克这一难题,科研团队创新开发了新型钛合金材料和真空电子束焊接工艺,制造出世界范围内载员多、尺寸大的全海深级载人舱。
智能化技术的应用,让“奋斗者”号如虎添翼。中国科学院沈阳自动化研究所的科研人员攻关技术难题,让“奋斗者”号的控制系统实现了基于数据与模型预测的在线智能故障诊断、基于在线控制分配的容错控制和海底自主避碰等功能。其神经网络优化算法,能够让“奋斗者”号在海底自动匹配地形巡航、定点航行以及悬停定位,水平面和垂直面航行控制性能指标达到国际先进水平。
水声通信系统是“奋斗者”号的另一大亮点。通过优化信号调制和抗干扰算法,实现深海环境中稳定的数据传输,通信距离超过10公里。采用多进制不规则低密度奇偶校验码算法和稀疏化自适应Turbo均衡算法,提高了水声通信纠错能力和可靠性,实现峰值速率10 kbps、作用距离12 km可靠通信,在万米深度实现图像、数据、文字和语音等信息的传输。
科考成果丰硕,国际地位凸显
依托“奋斗者”号,我国深渊海沟科考已经从马里亚纳海沟扩展至全球多个深渊海沟。2024年,我国先后完成首次爪哇海沟载人深潜科考、首次大西洋载人深潜科考以及西太平洋首次国际航次科考。至今,全球8处主要深渊海沟,均留下我国载人深潜作业痕迹。
“奋斗者”号已累计执行超过300次下潜任务,服务30余家单位,取得的深渊样品、水体拥有量和数据世界领先。在国际上优先对地球海洋最深处实施了1 m级分辨率的海底地形测量,与无人装备协同完成全球万米海底视频直播互动,树立了国际深渊深潜作业的新标杆。
开创深海探测新纪元
“奋斗者”号的成功,不仅体现了中国在深海探测领域的技术实力,更开启了人类探索深海的新篇章。它为深海科学研究、资源开发和国际合作奠定了坚实基础,也为保护和合理利用海洋资源提供了有力支撑。
随着“探索三号”的入列,中国深海探测能力将进一步提升。可以预见,未来将有更多“奋斗者”号这样的深海探测器,不断刷新人类对深海的认知,为人类探索海洋、保护海洋、开发海洋作出更大贡献。
正如“奋斗者”号总设计师叶聪所说:“认识海洋,才能更好地开发、保护海洋。向科技要答案,我们必须增强志气与骨气。”在深海探测的征途上,中国正以科技创新为引领,向着更深、更远的海洋挺进。