“蛟龙”号在6963米深处采集的海底生物样本。新华社发
“蛟龙”号在6963米深处采集的海底沉积物样本。新华社发
7月16日，深潜员付文韬展示一个原本直径15厘米的泡沫实验球被水压挤缩后的形态。新华社发
胜利完成海下7000米级下潜试验，创造了世界同类作业型潜水器的最大下潜深度纪录，“蛟龙”上周载誉归来，这也为历时10年的“蛟龙”号研制和海试工作划上了圆满的句号。明日“蛟龙”号将抵达江苏省江阴市，随后回“家”——位于江苏省无锡市太湖边上的中国船舶重工集团公司第702研究所（以下简称“702所”）。
为了挑战7000米级的下潜目标，今年6月3日，“向阳红09”船载着“蛟龙”号载人深潜器奔赴位于太平洋、拥有世界最深点的马里亚纳海沟。在44天的海试期，“蛟龙”号共完成6次下潜试验，其中3次超越7000米，最大下潜深度达到7062米，对潜水器289项、水面支持系统24项功能和性能指标进行了逐一验证。
在夏威夷以南700海里、基里巴斯东北400海里的海域，成功完成5000米级海试的“蛟龙”号团队在新的海域、新的海底深度看了什么？做了哪些试验？挑战海下7000米的过程中，他们遇到了哪些技术难题？又如何解决这些难题？
为了解答这些疑问，南方日报特派记者专赴“蛟龙”回国的第一站——青岛，专访了“蛟龙”号载人深海潜水器的总设计师徐芑南、副总设计师崔维成，潜航员叶聪、唐嘉陵，讲述他们挑战海下7000米的故事。
下潜
700个大气压考验“蛟龙”的身子骨
不少登山者成功地征服了珠穆朗玛峰，但探测深海的奥秘却极其困难。马里亚纳海沟，北太平洋西部马里亚纳群岛以东，一条洋底弧形洼地，延伸2550公里，平均宽69公里。那里拥有人类目前探知的地球最低点——海下11034米。如果把世界最高的珠穆朗玛峰放在此沟底，珠峰顶也露不出水面。
在这延伸2550公里的海沟中，中国“蛟龙”号载人深潜器海试队员们选择了一块海下谷地进行试验。去年，潜航员唐嘉陵驾驶着“蛟龙”下潜至海下5188米，成为5000米级海试达到的最深点。今年，又是他，和同事付文韬将“蛟龙”下潜至海下7062米，创造了“蛟龙”下潜最深的纪录。
唐嘉陵告诉记者，每次下潜前，海试指挥部会根据海底作业的不同任务选择3名驾驶员和试航员，并向3人描述下潜任务和可能遇到的困难以及相应的对策。在母船把“蛟龙”号放到海面后，下潜人员还要对“蛟龙”号进行一次检查，确保电力、通信正常。一切无误的情况下，“蛟龙”号便会被“松绑”，脱离母船。这艘重达22吨的大家伙，其重力超过海水的浮力，一旦被“松绑”，便会一路下沉。下潜速度为每分钟30米—40米。
“这种下潜有点像黑了灯、慢速向下坠的电梯。”唐嘉陵说。他说，下潜的过程中，一开始还能看到外面有“流星雨”逆流而上，但下潜到几百米以下时外面便一片漆黑。他所说的“流星雨”是指海下自发光的浮游生物，“这些生物发出各种不同颜色的光”，加上“蛟龙”的下潜速度比较快，所以，下潜人员经常能看到一道道光点逆向飞逝，就像夜空的流星划过一样。“不过，可能是因为这个海域比较接近赤道，所以浮游生物相对南海少多了，发光生物明显比去年少很多。”
不要以为，下潜过程中，下潜人员只是看风景，那只是极偶尔可以享受的闲趣。在下潜中，他们要靠声纳系统探知哪有鱼洞、哪是坑、障碍物在哪，以便避开。更重要的是要集中精力测试“蛟龙”号各个设备的参数变化，每个阶段都有一定的作业任务，总共有20余项。尤其是突破5000米到7000米的过程中，要特别留意各个设备的变化。海下7000米意味着700个大气压，能将人瞬间挤碎，这考验着“蛟龙”的“身子骨”。
快到海底的时候，下潜人员会抛掉一组压铁，之后“蛟龙号”便会悬浮在海底，就像直升机的悬停一样。随后在海底巡航，了解海底的环境，找符合任务目标的作业地点进行作业。
作业完成后，下潜人员会抛弃第二组压铁。由于浮力大过了重力，“蛟龙”号会慢慢地浮上水面。母船人员发现后，便会派出小艇，工作人员用绳索挂住“蛟龙”，将其收回上船。上船后，科研人员开始处理“蛟龙”从海底带来的相关数据和一些样品进行分析。每次海试都将持续12个小时左右，其中在海底作业时间为3个多小时。
发现
世界载人深潜器首次在7000米海底取得如此多样品
“报告，报告，我们在海底被生物们包围了！”这是唐嘉陵在下潜7062米时，从海下向母船指挥部发来的报告。事后，他告诉记者：“没想到这次能遇到这么多生物，有红色的虾、白色的虾、镶有金边的多足虫，还有一条大鱼，我还抓了一只海参回来。”很多生物是唐嘉陵没有见过的，因此他只能概括性描述。
“蛟龙”号的副总设计师崔维成告诉记者，据统计，此次7000米级海试，通过视频以及取得的生物样品，初步判断发现了11种新生物。“不过，是否是新物种，将要请生物学家进一步验证。”他说，此次海试，“蛟龙”号取得了地质、生物、沉积物样品和水样，并记录了大量海底影像资料，是世界载人深潜器首次在7000米海底取得如此多的样品，“我们的科学家看了都如获至宝”。
发现地理特质、发现生物品种是此次海试的一个重要任务。但当下潜人员第2次下潜至海下6965米时，却发现那个地方很荒芜，就像一片荒漠。正当大家为“无美景可观”发愁的时候，第3次下潜时，下潜人员们就看到了有一些微生物，不过并不多。
第5次下潜，即至海下7062米的那次下潜，下潜人员有意带着诱饵下海，寻找海底生物。结果，“很多生物都从海底的沉积物里爬了出来，他们像蚂蚁搬家一样，出来搬食物，海参、小虾、大鱼等等也全都游了过来。”一同下潜的崔维成告诉记者。
但到第6次下潜的时候，海底情况又不一样，下潜人员航行了半个小时，进行观察，看到了有几种不同的景观，一开始看到石头比较多，比较大，再过了一段，看到一块海底，那里好像刚刚地震过一样，石头坍塌得很乱，很荒凉。“我们感觉海底地质真是非常多样，即使在那么小的一块区域，也如此丰富。”崔维成说。
为了看得清、看得远，“蛟龙”配有石英卤素灯、HID和HIM等8个水下灯源和10台LED灯，灯光能照射的距离为7—9米。它还装有2台高清摄像机、1台照相机等。利用这些设备，潜航员在第2次海试的时候，“蛟龙”号进行了7000米级海底微地形地貌测绘，成图1400米x450米。除了明亮的眼睛，“蛟龙”还有一双敏捷、轻巧的手。右手被称为绣花手，很精细，可以伸出，轻巧地张合手掌；左手是开关控制，肩、肘、腕各关节操控起来动作都很明显，力量大，可以用来抓住大块头的东西，也起到锚定的作用。
看着两个长度超过一个人身长的金属机械手，很多人怎么也想不到它能捉到软体的海参。抓海参的时候，潜航员要操控“蛟龙”的右机械手，伸过去，张开手，收拢，抓住，再成功地装进了位于“蛟龙”前方的采样篮中。
“5000米级海试时，抓获的海参最后都从采样篮中跑了，为此，这一年来，技术人员改进设备、潜航员们抓紧训练，出海前，潜航员们集中进行了3个月的作业训练，为的便是最终抓获海参。”唐嘉陵告诉记者。他说，目前抓获海参的最短时间是13分钟。此次海试，潜航员们共取回了两只海参样本。
挑战
推进器变形、海下联系中断考验重重
在被记者问到“此次海试的技术挑战时”，崔维成感叹地说：“我们遇到了其他国家下潜7000米遇到的所有问题！”比如，推力器的问题、可调压载系统的问题、液压问题、机械在深海操作的灵活性的问题等等。
唐嘉陵告诉记者，此次海试期间推力器的故障几乎是每次都有，尤其是前几次，但问题都还可控，而且回到母船之后便能修复。他解释道：推力器在7000米海底这超高压的环境下发生变形，进而造成螺旋桨稍偏心，偏心之后如果螺旋桨继续工作，就会加剧磨损，从而损害潜水器内的缸套，严重的情况下会造成缸套的穿孔，穿孔之后便会造成里面液压油和补偿油泄露，当油漏完之后，海水就可能进入缸套，损坏设备。
在海底作业的时候，潜航员们会根据各系统的监测情况了解各设备的运行情况，一旦出现故障，先进行预判，判断其对潜器继续运行的影响，稍严重的可采取“隔离”的办法，防止故障进一步扩大。“比如，如果发现问题，我们可以减少对推力器的使用，而且如果不是受到严重的损坏，它还是可以勉强进行工作的。”唐嘉陵说。他表示，虽然下潜过程中，“蛟龙”号出现了一些故障，但是它整体的技术状态还是很好的，依旧圆满完成了下潜任务，对下潜运行的时间没有产生影响。
非常可贵的是，海下发生的这些故障在“蛟龙”号回到母船时都得到有效的检修。
崔维成告诉记者，此次下潜，他们已经把推力器的问题基本摸清，并第一次在海上现场将国外进口的推力器拆开，换上了备件上的零件，对推力器进行重装。同时对一块在下潜过程中烧坏的电路板进行了修复。他说：“国际深潜界都知道，深潜作业出现这些故障都是非常正常的，关键是能够及时地解决这些问题。”
此次海试过程中还发生了一起非常惊险的情况——母船的指挥系统跟潜水器内部的潜航员失去联系近1小时。当时，海试指挥部的判断是：潜水器内肯定没有问题，因为各项数据显示潜器的设备运转正常。最后原因查明，原来是操作不慎，按到了一个开启另一种通信方式的按钮，这种通信方式是最优先的，其它通信方式在它开启的情况下都要关闭。当时，操作人员按到了这个按纽却没说话，所以造成了通讯的异常。发现问题之后，指挥部马上重新建立通讯，潜航员们也顺利地完成了剩下的作业。
“蛟龙”号的总设计师徐芑南告诉记者：“虽然7000米级海试获得成功，但‘蛟龙’号的路还很长，未来3至4年，我们将开展‘蛟龙’号试验性应用，先不急于冲击海下1万米。”但海洋探索前途依旧漫漫，马里亚纳海沟还有近4000米的深度等着中国人驾驭着新的“蛟龙”造访。
■名词解释
南海深部计划
该计划是国家自然基金委员会重大研究计划“南海深部过程演变”的简称，于2011年启动，预计耗时8年，投资1.5亿元。该计划以“构建边缘海的生命史”为主题，从深海盆演化、深海沉积、生物地球化学3方面展开研究，将利用现代技术重新测定南海磁异常条带，争取钻探大洋壳，系统研究火山链；观测现代深部海流和海底沉积过程，从深海沉积中提取边缘海盆演化的信息；认识海底溢出流体与井下流体的分布和影响，揭示微型生物在深海碳循环中的作用。
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