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深渊中心“逐梦号”无人潜水器研制团队完成马里亚纳海沟航次

发布日期:2021-01-22 责任编辑:蔡霞本条信息已被查看了 527设置

在上海海洋大学、西湖大学和上海叔同深渊科学技术发展基金会、上海海洋大学教育发展基金会的联合支持下,由上海海洋大学深渊科学与技术研究中心主持研制的“逐梦号”全海深作业型无人潜水器,在经过了近两年半的关键技术攻关、全系统设计与集成、实验室测试、压力测试、千岛湖湖试和南海海试后,“逐梦号”无人潜水器研制团队于2020年12月4日开启了2020年马里亚纳海沟海试与科考航次,从深圳出发,向最终全海深的目标发起冲击。本航次搭乘“沈括”号科考船,考察队员和船员共44人,分别来自上海海洋大学、西湖大学等国内7家单位。整个航次共27天,航程4028海里。

参试队员合影

离开深圳母港后,无人潜水器试验团队首先开展了第一阶段浅水试验。12月5日上午在深圳外海浅水区域进行潜水器第一次50米级下潜试验。在完成带缆下潜后,实现了一次水下脱钩测试和一次比较完整的水面布放与回收演练。同时对船上各绞车系统和CTD采水系统进行测试。受南海风浪影响,被迫取消原定计划在南海进行的1000米级深度测试,直接前往深海区开展第二阶段海试。

逐梦号全海深无人潜水器及其水面控制室

但巴林塘海峡和巴士海峡风力大于8级,海浪在4米以上,为了保证航行安全,海试指挥部决定绕行宫古海峡。航行途中海浪较大,海况不佳,人员晕船情况严重,甚至潜水器控制集装箱外板也被海浪打弯。经过近6天的航行,母船才驶出宫古海峡,潜水器试验团队随即展开第二阶段试验的准备。

从50米级浅水区直接跨越到5000米级深水区海试,这样的挑战对于试验团队来说不仅是技术上的考验,更带来了巨大的心理压力。12月12日,无人潜水器顺利完成了4500米级海试,突破了该潜水器原有南海试验下潜的深度记录,实现了水下摄像和采水作业,但光电复合缆和光纤贯穿件出现了故障。潜水器回收后,紧急抢修1天,12月14日,顺利完成了6000米级海试,最终到达海底深度6347米;此时潜水器全系统功能正常,并在海底完成了沉积物取样、取水等作业。这次海试的成功极大地鼓舞了团队士气,但时间紧迫,第二阶段深水区试验一结束,母船就直奔马里亚纳海沟挑战者深渊海域,向最深处发起挑战。

潜水器布放

沉积物取样

母船于12月18日中午到达挑战者深渊。科考团队收到的最新气象信息显示,19-21日期间该区域将面临5级海浪,6级风力,随后将进一步恶化。更糟糕的是,船长通报,此次“沈括”号由于绕行,再加上经过几年运行后航速变慢,且耗油更快,设计指标为50天续航力的船舶,实际只能支撑35天的航行。在这种情况下,只有19-21日可以作业,这意味着留给潜水器试验团队的时间窗口仅3天。

CTD取水作业

12月18日晚,上海海洋大学无人潜水器团队召开了11000米试验技术准备和动员会。北京时间19日0点30分(当地时间凌晨2点30分),开始了第一次无人潜水器11000米挑战。潜水器在下潜到6100米左右时,微细光纤发生断裂,潜水器应急返回;北京时间中午12点潜水器回到水面,然而由于涌浪巨大,潜水器在回收过程中缆绳多次绷断,情况一度十分危急,经过全船近3小时的努力,潜水器才终于回到甲板。由于母船撞击以及回收绞车缆绳的意外打滑,潜水器出现了多处结构损伤,但此时试验团队已筋疲力尽。考虑到有限的作业窗口,试验团队坚持连夜开展了系统维修工作,并于20日和21日连续两天高海况下进行试验。遗憾的是,两次下潜均因中间出现故障而未能到达11000米海底。

21日潜次结束后,接下来的几天试验团队都将面临更恶劣的海况,而且船舶剩余燃油不足以支撑团队在马里亚纳海沟继续等待下一个试验窗口。带着巨大的遗憾,指挥部决定从21日中午起开始返航。无人潜水器在本航次8天的有效作业窗口中,共完成7次下潜作业和2次水下配平,其中3次6000米级下潜和2次5000米级下潜,突破了上海海洋大学无人潜水器最大下潜记录和单一航次大深度下潜次数记录。

在马里亚纳海沟有限的三天高海况条件下,试验团队迎难而上,面对挑战绝不服输。科学探索的道路总是充满荆棘和挑战,深渊技术团队必将重新整装,在深渊探索的道路上继续努力!

科考过程中参试科学试验团队完成了CTD采水、表层水取样等科学研究,累计采集海水样本2310升,服务于上海海洋大学深渊中心、西湖大学等科研院所的科学研究。全体考察队员在海试指挥部和临时党支部的坚强领导下,团结一心,拼搏奋斗,取得了丰硕的考察成果。

(供稿:海洋科学学院)
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