声呐揭秘长江口二号：科技助力水下考古重大发现
声呐揭秘长江口二号：科技助力水下考古重大发现
2022年11月21日，一艘沉睡了150多年的古船在长江口水域被成功打捞出水。这艘被命名为“长江口二号”的清代木质帆船，不仅是目前国内发现的体量最大、保存最完整的古代木质沉船之一，更是一座承载着丰富历史信息的“时间胶囊”。在这次被誉为“中国水下考古里程碑”的重大发现中，声呐技术发挥了至关重要的作用。
声呐（Sonar）是“声音导航与测距”的英文缩写，通过发射声波并接收反射信号来探测水下目标。在海洋考古中，声呐技术主要有以下几种类型：
侧扫声呐：通过发射扇形声波束，绘制海底地貌图像，帮助定位沉船或其他遗迹。其特点是覆盖范围广，分辨率较高，适合大面积搜索。
多波束测深系统：可同时测量多个方向的深度数据，生成精确的三维海底地形模型，适用于复杂遗址的精细勘探。
合成孔径声呐：具有更高的分辨率和更远的作用距离，适合大范围的高效搜索和小细节的识别。
在长江口二号古船的发现和打捞过程中，声呐技术的应用堪称典范。面对长江口水域能见度极低、水下环境复杂的挑战，考古团队创新性地将多种声呐技术与机器人技术相结合，开发了“机器人水下考古装备关键技术与应用”，这一成果还获得了上海市科学技术奖二等奖。
具体来说，考古团队综合运用了无人艇、多波束声呐、侧扫声呐、浅地层剖面仪和磁力仪等设备，对长江口水域进行全方位的水下调查。其中，上海大学无人艇工程研究院还专门研发了“浑水水域水下成像装置”，解决了浑浊水域中图像清晰度的问题，使得水下拍摄的青花瓷器图像能够清晰呈现。
更值得一提的是，为了实现对古船的整体打捞，考古团队首创了“弧形梁非接触文物整体迁移技术”。这一技术方案融合了核电弧形梁加工工艺、隧道盾构掘进工艺、沉管隧道对接工艺，并运用液压同步提升技术、综合监控系统等高新技术。22根巨大的弧形梁，将逐根从古船下方穿引过去，并相互镶嵌在一起，组成一个长51米、宽19米、半径9米的半圆柱体沉箱，把古船及周围泥沙、海水“滴水不漏”地包裹起来，总重近万吨。
除了声呐技术，其他科技手段也在长江口二号古船的考古工作中大显身手。例如，复旦大学科技考古研究院的科学家团队对船中出水瓷瓶中的稻壳进行碳十四测年和古植物DNA研究，这是我国首次将分子水平的生物基因研究技术应用于水下考古领域。通过这些技术，研究人员不仅判断出稻壳放入瓷瓶的大致年代，验证了长江口二号古船的“年龄”，还根据稻壳DNA大致推测其产地，为推测古船的上货港口提供了线索。
长江口二号古船的发现和打捞，不仅是中国水下考古的重大突破，更是科技与考古完美融合的典范。声呐技术作为其中的关键工具，不仅帮助考古学家精准定位和探测沉船，更为后续的保护和研究工作提供了宝贵的数据支持。随着科技的不断进步，我们有理由相信，未来的水下考古将揭示更多历史的奥秘。