中国“梦想号”入列,最大钻深11000米领跑全球深海探测
中国“梦想号”入列,最大钻深11000米领跑全球深海探测
2023年春天,一艘名为“乔迪斯·决心号”的深海钻探船在大西洋深处取得了一项突破性发现:从海底以下1公里深处成功获取了一批地幔岩样本。这一发现不仅为研究地球生命起源提供了重要线索,也标志着人类对地球深部的探索迈出了重要一步。
“乔迪斯·决心号”自1985年服役以来,一直是国际大洋发现计划(IODP)的主力钻探船。这艘船长143米、排水量1.7万吨的科学考察船,配备了先进的钻探设备,最大钻探深度可达海底以下8000米。在过去的30多年里,它在全球各大洋执行了无数次钻探任务,为地球科学研究做出了巨大贡献。
然而,随着服役时间的增长,“乔迪斯·决心号”已经显露出老态。它的退役,意味着深海科学钻探将迎来新的篇章。而接替它的,正是中国最新入列的大洋钻探船——“梦想号”。
2024年11月17日,我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想号”在广州正式入列。这艘全长179.8米、宽32.8米、排水量42600吨的巨轮,不仅是我国目前吨位最大的科考船,更是全球领先的深海作业平台。它拥有最大11000米的钻深能力,续航力15000海里,自持力120天,载员180人。其稳性和结构强度按16级超强台风安全要求设计,可在6级海况下正常作业,具备全球海域无限航区作业能力。
“梦想号”最引人注目的是其创新的钻探系统。它配备了全球首台兼具油气勘探和岩心钻取功能的液压举升钻机,顶驱的举力达到907吨,具备4种钻探模式和3种取心方式。这种设计可以满足大洋钻探取心和深海大洋矿产资源勘探开发等不同作业需求,综合钻探效率和硬岩钻进能力大幅提升,钻采系统达到国际领先水平。
作为一艘“海上移动的国家实验室”,“梦想号”全船建有基础地质、古地磁、无机地化、有机地化、微生物、海洋科学、天然气水合物、地球物理、钻探技术等九大功能实验室,总面积超3000平方米。船上还配置了全球首套船载岩心自动传输存储系统,可满足海洋领域全学科研究需求。
“梦想号”的入列,不仅为我国加强基础研究和深海资源勘探提供了强有力保障,也为全球科学家开展大洋科学钻探研究提供了重大平台支撑。它将为服务国家能源资源安全保障、推动深海关键技术攻关、发展海洋新质生产力发挥重要作用,助力加快建设海洋强国和科技强国。
深海钻探:揭秘地球深处的奥秘
深海钻探为何如此重要?这要从地球的结构说起。地球由地壳、地幔和地核三层组成,其中地幔占据了地球体积的4/5、质量的3/4,是地球最大的“化学储库”。然而,地幔通常埋藏在地表以下数公里处,很难直接获取新鲜样本。因此,深海钻探成为了解地球内部结构和演化过程的关键手段。
通过深海钻探获取的岩心样本,科学家可以研究地球板块构造、大洋地壳演化、古代海洋气候和生命演化等重要问题。例如,在大西洋海底取得的地幔岩样本,可以帮助科学家理解地球早期生命的形成过程。这是因为当海水遇到地幔岩时,会引发一系列化学反应,产生有机化合物,这些化合物可能为最早的生命形式提供了必要的物质基础。
未来展望:向地球深部挺进
向地球深部挺进有多难?地壳的平均厚度约为17千米,与地球约6371千米的半径相比微不足道。有科学家形象地说,如果把地球比喻成一个鸡蛋的话,目前人类对地球的研究,仍还在“蛋壳”上。穿透地壳,才能接触到地幔——占地球体积的4/5、质量的3/4的地幔,是地球最大的“化学储库”,充满未解之谜。而被称为“莫霍面”的地幔和地壳分界面,在大陆之下约30至40公里,在大洋之下约6至7公里。也就是说,从深海向下钻探,更容易达到和突破“莫霍面”。
未来,深海钻探技术将向更深、更智能、更集群化方向发展。无人潜航器、海底观测系统等新型装备将大量涌现,形成深海智能化力量体系。同时,水下探测将向电磁、激光、生物、化学等非声探测和多源信息融合探测方向发展,海底观测系统也将向“深网”和机动分布式网络发展。
深海科技发展是国家综合实力的集中表现。随着陆地资源与能源的逐渐枯竭,各国纷纷将海洋尤其是深海作为地球上最后待开辟的疆域,展开激烈的争夺。深海技术不仅是一个国家开发新资源、确保社会经济可持续发展的支撑,也是涉及国防和海洋安全的战略屏障。
结语:深海探索永无止境
“梦想号”的入列,标志着中国在深海探测领域迈出了重要一步。但这仅仅是开始,深海探索是一场永无止境的征程。正如自然资源部党组成员、中国地质调查局局长李金发所说:“‘梦想’号的入列,将为我国加强基础研究和深海资源勘探提供强有力保障,为加快建设海洋强国和科技强国不断注入力量。同时,将为全球科学家开展大洋科学钻探研究提供重大平台支撑,对拓展国际地学研究合作、推动构建人类命运共同体具有重要意义。”
随着技术的不断进步,我们有理由相信,人类对地球深部的认知将越来越深入。深海钻探不仅能够帮助我们揭示地球的起源和演化,还可能为解决气候变化、能源危机等全球性问题提供重要线索。正如一位科学家所说:“深海是地球上最后待开发的‘新疆域’,既是已知生命的发源地,也是人类未来延续的希望。”