新聞周刊 | 深海舞蛟龍
文/半島全媒體記者 王麗平 李曉哲 圖/受訪單位提供
當“蛟龍號”擾動的沉積物再次歸于平靜,透過13厘米厚的觀察窗玻璃,馬里亞納海溝7062米深海的樣子,漸漸展現在28歲的唐嘉陵眼前,也是這條神秘的海溝,第一次在中國人眼前顯露真容。
2012年6月27日,距今已過去12年。
“現在想來,仿佛還在昨天。”唐嘉陵說。
不久前,中國大洋83航次圓滿結束,“蛟龍號”實現了中國載人潛水器在大西洋的首次載人深潛科考。跟隨“蛟龍號”一同下潛的,就有我國第一代潛航員唐嘉陵,也在該航次中,創下了他的百潛紀錄。
作為我國首臺自主設計、自主集成研制的載人深潛器,“蛟龍號”從2009年首次下水,到現在已經完成近300次深潛,是我國探索深海、逐夢深藍的國之利器。
唐嘉陵駕駛這臺承載其青春與夢想的“鋼鐵兄弟”,征戰“一海三洋(南海、太平洋、印度洋、大西洋)”,完成了從初次下水到1000米、3000米、5000米……再到后來的7062米的多次深潛試驗。
從初見7000米深海的荒蕪,到發現海底獨特生物群落;從水下3米時都緊張,到深潛7000米嫻熟自如,他和“蛟龍號”并肩作戰、共同成長,一同遨游大洋、探索深藍。剛剛完成的大西洋航次,更是打破了大西洋是歐美國家后花園的“傳說”,創造了多項紀錄。
“馭龍少年”終成英雄。
開局操控幾個億的裝備
從大西洋凱旋的唐嘉陵一直很忙,要進行“蛟龍號”整修、樣品歸檔、參加報告會議等工作。6月25日,剛從北京趕回青島,唐嘉陵又一次站在國家深海基地管理中心7062米紀錄標識前。
這是屬于他的7062米,背后的努力卻很少被提起。
現在,他已經從一名大學畢業生,成長為高級潛航員、國家深海基地管理中心技術部副主任、中國“載人深潛英雄”。
唐嘉陵在介紹蛟龍號部分裝備
時間再次撥回這一切的起點,來到2003年。
1984年出生的唐嘉陵參加高考,從小夢想奔向大海的他,高考志愿毅然填報了在船海核領域具有頂尖水平的哈爾濱工程大學的電子信息工程專業,從巴蜀到東北,開啟人生新的旅程。
“在此之前從來沒見過海”的唐嘉陵,報到中途特意去了一趟北戴河。大海的遼闊與蔚藍讓他深受震撼,也更堅定了自己的夢想。
四年的求學之旅轉瞬即逝。2006年準備考研時,一則國家深海基地招收潛航員的信息,再一次將這名川渝少年往強海之路上推了一把。
經過層層選拔,他從數百名競爭者中拔得頭籌,來到青島參加原國家海洋局北海分局組織的深潛試航員面試選拔。最終,經過身體素質、心理素質、專業能力、綜合能力等六個方面、近百項標準的嚴苛審視,他從15名候選人中脫穎而出,成為我國首批僅有的兩名潛航員之一。
“后來才知道,我們當年計劃招收6名潛航員,但在200多名報名人員中,最終只有我們倆符合要求。”唐嘉陵說,這也說明了要求非常苛刻,即使計劃不滿,也不會降低標準。
唐嘉陵 (劉文 攝)
入選只是開始,大量的“魔鬼”訓練在等著他們。
2007年,唐嘉陵被派往“蛟龍號”載人深潛器的設計單位——中船重工第七研究所接受專業培訓。
那段時間,他既要學習包括船舶、液壓、機械、電子和潛水器材料等在內的基本理論課程,還要接受體能和心理訓練。
其中一項幽閉訓練讓唐嘉陵印象深刻——他要在一個逼仄的漆黑空間里獨自待上12個小時。
之所以進行這項訓練,是因為“蛟龍號”的內徑只有2.1米,里面要容納幾十臺計算機,最多承載三人,而且只能席地而坐,“幾乎是腿碰腿,非常擁擠”,空間利用到了極致。
一次幽閉訓練就刻進了唐嘉陵“肌肉記憶”,訓練時,感覺時間過得特別慢,后來就沒有了時間概念。當訓練結束從“小黑屋”鉆出來,有種如釋重負的感覺,“對接下來的訓練也更有信心了”。
唐嘉陵和隊友從水池轉移到江水中,模擬訓練實戰環境下的潛航。
2009年,熟練掌握了潛水器操作的唐嘉陵,終于邁出了走向深海的第一步——三亞近海50米海試。這是唐嘉陵人生中第一次海試,也是“蛟龍號”的首次海試。
第一次下水的深度其實只有3米,主要測試“蛟龍號”的無線電通信、聲學通信。當時處于拖拽狀態的“蛟龍號”,并不需要潛航員過多操作。但是,當這件造價昂貴、凝結著無數科學家心血的大國重器,交到只有25歲的唐嘉陵手中時,他“確實壓力山大”。
8月的三亞酷暑難耐,艙外,驕陽似火,熱浪翻滾;艙內,3平方米的空間內,十幾臺計算機同時運行,三名潛航員同時作業,密閉窒息的感覺可想而知。
8月15日,承載著萬千矚目,唐嘉陵操控著“蛟龍號”順利下水。當脫離母船入海的那一刻,他作為主駕駛員,就是“蛟龍號”的第一責任人了。
隨著海浪的涌動,“蛟龍號”不斷顛簸,狹小空間內的潛航員極易產生眩暈感,在心理、生理的雙重考驗下,唐嘉陵努力使自己鎮定下來,為保證操作流程和動作準確無誤,每次操作前,他都會在腦海中先過兩遍。
經過兩個多小時的下潛,唐嘉陵完美完成了“蛟龍號”首次下水試驗,出艙時,他的衣服已經濕透。
“國家將價值幾個億的裝備交到我手中,這份沉甸甸的責任和信任,我唯有用更加堅定的決心與更加高超的技藝才能回報。”第一次下潛的經歷,讓唐嘉陵終生難忘。
隨著操作的不斷熟練、“蛟龍號”的不斷升級,與試驗期動輒兩三個小時的漂浮不定相比,唐嘉陵駕馭現在的“蛟龍號”,入水5分鐘就可以下潛,到達水下10米就進入穩定狀態。
時間仿佛定格在那一刻
雖然“蛟龍號”一直保持百分百安全深潛紀錄,但是深海復雜多變的環境,還是會給深潛工作帶來許多未知的危險與挑戰。在某些深海區域,也會有人類活動的痕跡,如漁業捕撈后遺留下許多破損的漁網,這些漁網卷成一大卷沉入海底,對深海潛航器是極大的威脅。
蛟龍號從深海中采的多金屬結核
“蛟龍號”上下有100多根電纜,將艙內和艙外的設備連接起來。這些橡膠包覆的電纜,表皮如果被輕輕戳一下,在淺海區作業可能不會有危險,但是在7000米深海,即使是再細小的損傷,超強的壓力下,海水就會滲入電纜,進而造成短路,損傷設備。
這樣的潛在威脅,唐嘉陵想來都有些后怕。
2010年進行3000米海試時,完成任務回到母船上,唐嘉陵照例進行設備維護。待到“蛟龍號”腹部進行查看時,剛好一滴油滴在了他臉上——“這油怎么是溫的?”
感覺不對的唐嘉陵挨個檢查電池箱,最終發現有一個電池箱是熱的。經過查找,發現就是因為備用電池的一根電纜上出現一個細小破損,滲進了海水,造成電纜短路,導致電池自己在放電。而油箱里的補償液因此被加熱、膨脹后溢出。
“如果沒有及時發現這一隱患,那這組電池就會報廢,在海上作業就會有極大的安全隱患。”唐嘉陵說,要想保障海上工作萬無一失,就不能放過任何一個細小的差錯。
“每一次下潛都是從0米開始!”這是“蛟龍號”海試團隊確保每一次下潛安全返航的保障,也是唐嘉陵多年來堅持的原則。同時,每次下潛他都要把裝備維護到位、檢查到位,確保下潛萬無一失,“盡最大可能保障科學家的安全,讓他們能夠心無旁騖地進行海底科學試驗。”
深潛團隊工作照片
一切,都是為了突破7000米的目標。
“蛟龍號”的設計深度是7000米,從2006年到2012年的6年間,這一深度就成了唐嘉陵奮斗的目標,“7000”——成為每天縈繞在他心頭的數字。
3米、1000米、3000米、5000米……隨著海試的數字不斷增加,目標越來越近。
2012年6月27日,馬里亞納海溝,“蛟龍號”終于抵達7000米級設計下潛深度,并達到最大下潛深度7062米。這是迄今“蛟龍號”下潛的深度紀錄,也創造了世界上同類載人深潛器的新紀錄。
“當然非常激動!”回想那一時刻,唐嘉陵至今仍興奮不已,音調都高了幾度。
當抵達7000米的深度時,“蛟龍號”也逐漸接近下潛極限,艙內的三人屏氣凝神,彼此用眼神進行交流,激動之情溢于言表。但很快,大家就鎮定下來,因為還有幾頁紙的科研任務等待完成,他們要繼續在海底進行4個小時的科研作業。
科考隊員工作照片
其中,唐嘉陵還肩負一項重要任務,就是突破7000米作業深度。他駕駛“蛟龍號”不作停留,繼續一點點增加下潛深度。
7000米深海的壓強為70兆帕,相當于一個指甲蓋上承受700公斤的重量。在這樣的壓力下,雖然艙內保持常壓狀態,但突破極限的過程總是讓人忐忑。
最終,抵達7062米時,“蛟龍號”穩穩坐到海底,一項紀錄就此誕生。
彼時,唐嘉陵“有種時空錯亂的感覺”,時間仿佛定格在了那一刻——
原本寂靜的幽深海溝,在“蛟龍號”的攪動下,千萬年的沉積物四下泛起,舷窗外的視野一片混沌,只能等待沉積物慢慢沉降。
蛟龍號利用Pushcore采集沉積物
“平時我們攪動渾水可能三五分鐘就會變清,但在深海至少需要十分鐘。”唐嘉陵說,“那時候,我們感覺時間變慢了。”
但當他們完成4個小時的深海試驗返航時,又感覺時間飛快流逝。
唐嘉陵透露,“蛟龍號”共三次突破7000米深度,由不同的乘組執行任務,每次在海底任務完成后,上浮前,他們都會在艙內拿出事先準備好的五星紅旗,相互拍照片留念。
唐嘉陵
“雖然我們遠離祖國,但祖國一直是我們堅強的后盾。”
蹈海“蛟龍”再進化
2012年突破7000米后,“蛟龍號”實現了從樣機到試驗性應用的轉變。2013年到2017年,連續5年進行大洋航次科考任務,唐嘉陵也跟隨這只“蛟龍”一起成長為職業潛航員,服務我國海洋科學。
作為我國第一代載人深潛器,“蛟龍號”為之后“深海勇士號”“奮斗者號”等新一代載人深潛器的研制提供了寶貴經驗。
“蛟龍號”從立項到走向深海,歷時10年之久,而“深海勇士號”“奮斗者號”從實驗室進入海試只花了一年多時間。
當初跟隨“蛟龍號”一同參加海試的工程技術人員,如今在許多深海研究領域發揮著中流砥柱作用,大家雖然研究領域不同,但殊途同歸,都在為我國逐夢深藍、探索海洋匯聚力量。
可以說,“蛟龍號”的成功,不單單是我國載人深潛器的成功,更為我國打造了第一支深海潛器的技術研發、保障團隊。
“蛟龍號的技術團隊就像載人潛器領域的黃埔軍校一樣,之后的深海研究領域的許多技術骨干,都與‘蛟龍號’有著深厚淵源。”唐嘉陵說。
在剛剛完成的中國大洋83航次中,“蛟龍號”團隊克服調查任務重、區域跨度大、作業時間緊、海上條件復雜等困難,成功開展載人深潛作業46次,創造了單航次下潛次數最多和三次“九天九潛”的新紀錄。
在剛剛結束的中國大洋83航次,唐嘉陵(中)作為蛟龍號主駕駛與航次首席科學家孫永福研究員(左)、工程技術人員劉坤一同完成下潛任務
“這樣的作業強度在以前是很難想象的。”唐嘉陵說,這也驗證了“蛟龍號”的下潛能力、保障能力,以及在復雜海洋環境條件下的精準作業能力。
隨著科考任務的不斷提升,“蛟龍號”也在不斷升級。2017年完成5年試驗性應用,“蛟龍號”迎來第一次升級。從2020年開始,進入業務化運行,到今年正好是第5年,目前,正在進行第二次技術升級,將一直持續至2027年。
目前“蛟龍號”使用的電池,每次激活后只能使用一年,再次“進化”后的“蛟龍號”,將會像其他兩臺新一代載人深潛器一樣,換上鋰電池,激活后能使用5年。在單套價值相當的前提下,將會極大降低海上運行成本,能夠更好地為科研院所服務。
同時,“蛟龍號”的推力器也會升級,單套推力器推力增加至100公斤,水下航行的速度、克服水下暗流的能力將大大提升。此外,還將引入4K攝像機、36倍光學變焦攝像機,大大提高水下拍攝的清晰度……
蛟龍號觀測到的小飛象章魚
蛟龍號觀測到的海底珊瑚
與“蛟龍號”一同“進化”的,還有御龍的潛航員團隊。
值得一提的是,2013年,唐嘉陵參加了我國第二批潛航員的選拔培訓工作,在這一批潛航員中,也誕生了我國首批女潛航員。
如今,在第一代潛航員的帶領下,我國第二代潛航員已經成長為一支專業深潛團隊,其中就包括兩位首批女潛航員。
“嚴謹求實,團結協作,拼搏奉獻,勇攀高峰”。在國家深海基地管理中心,載人深潛精神標語隨處可見。這一精神,既刻在墻上,也深深刻在每一位潛航員的心中。
經過多年運行,目前“蛟龍號”技術保障團隊共16人,其中6名潛航員。接下來,他們還將進行深海基地管理中心的第三批潛航員的招收工作,繼續壯大我國潛航員隊伍,將載人深潛精神繼續發揚光大。
為更好發揮深海技術優勢服務國家重大戰略,國家深海基地管理中心相關負責人介紹,2023年中心將深入推動國家深海基因庫、深海大數據中心和深海標本樣品館三大國家平臺建設,完成基于現有條件下的深海三大國家平臺業務化運行。三大國家平臺的建設將促進深海業務活動與深海資源保存、利用進一步融合發展,為我國逐夢深藍、探索海洋插上騰飛的翅膀。
今年8月,唐嘉陵將駕駛“蛟龍號”再次踏上潛海新旅程,跟隨中國大洋86航次第二航段,去西太平洋海域開展生物多樣性及資源環境調查,深潛之旅一直在路上……
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海底7000米藏著什么?難道真是一片死寂?
深海到底是什么樣的?
唐嘉陵印象中最深的一次下潛,是第一次到達6965米的海底時,他看到了與想象中完全不同的景象。
那是一片荒蕪。漆黑中,探照燈打過去,眼前是灰蒙蒙的一片“沙漠”,了無生機。“我們就像駕駛著宇宙飛船來到一個全新的星球一樣,新奇又震撼。”唐嘉陵說,這個全新的“星球”,與他想象中的魚群游弋、水草搖曳的海底世界完全不同。
在海底巡航了大概4小時后,他們依然沒有看到任何生物,唐嘉陵才駕駛“蛟龍號”返回母船。
“難道海底真的是一片死寂?”
帶著這樣的疑問,兩天后,唐嘉陵再次駕駛“蛟龍號”來到海底,這一次他們帶來了誘餌。
當機械臂將裝有誘餌的采樣籃放到海底時,就看見從四周和海底沉積物里,爬出許多深海甲殼動物、多毛蟲,像螞蟻搬家一般成群結隊地匯聚到采樣籃上。
兩次不同的深潛經歷,讓唐嘉陵大為震撼:當“蛟龍號”在深海漫游的時候,無數生物正潛伏著,緊盯著這“海外來客”。同樣,仿佛憑空生出的深海生物,也突破著人類想象的極限。
深海是生機勃勃的,這也是深潛的意義所在。
蛟龍海底布放中國結、福字
現在,除了海盆,唐嘉陵還去過海坡、洋中脊、冷泉區、熱液區等不同海底地形區。每個區域都蘊藏著不同的生物。比如我們常見的海參大多是黑色,帶一點肉刺。但在深海中,他見過粉紅色的、紫色的,甚至透明的海參,還有長達一米的海參……“光海參就有幾十種,那是一片蘊含生機的海底富礦。”
蛟龍號觀測到的熱液區海葵
蛟龍號觀測到的熱液噴口盲蝦
熱液口盲蝦
借助“蛟龍號”,眾多海洋領域的科學家得以下到深海,親臨從未見到過的深海秘境。
中國科學院海洋研究所二級研究員、全國海洋生物學首席科學傳播專家、典贊·科普中國2023年度十大科普人物李新正,就是第一批乘坐“蛟龍號”下潛的科學家。
2013年開始,“蛟龍號”進入試驗性應用階段,李新正經過5輪選拔,幸運入選“蛟龍號”第一個科學家團隊。當時,他與潛航員唐嘉陵、中國科學院高級工程師張東升一起執行“蛟龍號”第58潛次南海考察任務。
“‘蛟龍號’幫我實現了到深海觀察生物及其環境的夢想。”李新正說,自1994年觀察標本發現深、淺海生物形態差異后,他就有到深海看看的夢想,但也僅僅是夢想。從未奢望過有一天這個夢想真的實現。
此前為了調查深、淺海生物形態差異背后的原因,李新正會背上氧氣瓶,在淺海潛水觀察海洋動物及其環境。但深海呢?2000米深處水壓達到200個大氣壓,潛水是不可能的。“我們還是要滿懷夢想,并為之努力,說不定某一天就真的實現了。”李新正曾經這樣發出感慨。
最終,“蛟龍號”助他實現了深潛夢。2013年7月,李新正成為團隊6人中第一位潛到3700米深海、親眼觀察深海景象的科學家,“那一刻的震驚無以言表。”
在深海中,他觀察到很多特殊的生物種類和生物現象,如一些深海中的海參居然能游泳,而淺海的海參只能在海底爬行。還有長出鰭的章魚、巨口小身子的深海魚、白色海百合、長在懸崖邊的海傘珊瑚、白色的鎧甲蝦、紫色的軟珊瑚……
地球上生物量最多的區域就是熱液區和冷泉區。
李新正在海山峭壁上看到了一株長在海底懸崖、如臉盆大的雪白海綿,就像長在高山上的雪蓮。后來經過詳細研究,認定這是一個海綿新種,就將其命名為“雪蓮海綿”。
李新正在海底發現的雪蓮海綿
從那之后,10多年來,李新正團隊發現了數十個深海新種,部分已經發表。在生物學領域,新物種發表是指生物分類學者將新發現的物種通過學術論文的形式發表出來,文章中介紹新物種的命名、形態描述、形態圖、生物體原色照片等信息。
我國海洋生態學領域著名專家、中國海洋大學李永祺教授曾在文章中說,李新正的下潛,采回大量深海樣品,標志著中國人拉開了考察研究深海生物的序幕。
參加蛟龍號首航回來后,李新正已經做了200余場“乘‘蛟龍’探秘深宮”的講座,將自己的所見所聞講給更多對深海感興趣的同學和民眾,激起了學生們探索深藍的熱情,將他的深潛經歷的作用發揮到最大。
到目前為止,像李新正這樣乘坐蛟龍號下潛到深海進行海底觀測、試驗的科學家已經有上百名,借助蛟龍號已經發現了幾十個新生物物種。
蛟龍號獲得的生物照片
目前,蛟龍號共搭載過微生物取樣器和培養裝置、小型巖石取芯鉆探機、原位拉曼光譜、激光多普勒噴口熱液流速測量系統等多種海底探測設備,將實驗室從陸地直接搬到了深海,實現了很多科學家進行原位試驗的“幻想”。
蛟龍深海銜珠來。
越來越多的科學家借助深潛發現,在國際頂級期刊上發表重要論文,我國深海科研的國際地位大幅提升。可以說,蛟龍號真正為我國探索深藍搭建了一個穩固的平臺。