6月8日,記者從中國科學院瀋陽自動化研究所獲悉,該所主持研製的“海鬥一號”全海深自主遙控潛水器(以下簡稱“海鬥一號”),在馬裏亞納海溝成功完成其首次萬米海試與試驗性應用任務,取得多項重大突破,填補了我國萬米級作業型無人潛水器的空白。
“海鬥一號”布放過程
在航次中,“海鬥一號”在馬裏亞納海溝實現4次萬米下潛,最大下潛深度10907米,刷新了我國潛水器最大下潛深度紀錄。在高精度深度探測、機械手作業、近海底工作時間、聲學探測與定位、聲學通信作用距離及高清視頻傳輸等方面,創造了我國潛水器領域多項第一。
“海鬥一號”在國內首次利用全海深高精度聲學定位技術和機載多傳感器信息融合方法,完成了對挑戰者深淵全球最深區域的巡航探測與高精度深度測量,獲取了完整的全海深剖面與深淵海底的温鹽深、深度剖面洋流變化等數據,為研究深淵水團特性的空間變化規律、深淵底層洋流結構等,提供了寶貴的數據資料。
機械手抓取海底沉積物樣品
“海鬥一號”利用其搭載的具有完全自主知識產權的全海深機械手,完成了多次萬米深淵坐底作業,在國際上首次利用七功能電動機械手完成了深淵海底樣品抓取、沉積物取樣、標誌物布放、水樣採集等科考作業,獲得了深淵專屬性物理、化學、地質及生物相關的數據。同時利用搭載的高清攝像系統,還獲取了不同作業點的深淵海底地質環境、深淵底棲生物運動、海溝典型地質環境變化等影像資料,為我國深入研究和探索深淵地質環境特點和生物演化機制提供了寶貴的研究素材。
機械手抓取海底岩石狀物體
“海鬥一號”是由科技部“十三五”國家重點研發計劃“深海關鍵技術與裝備”重點專項支持,瀋陽自動化所聯合國內十餘家優勢單位共同研製的我國首台作業型全海深自主遙控潛水器。歷經兩年半的關鍵技術攻關與測試驗證,2019年3月,“海鬥一號”完成實驗室總裝聯調和水池試驗,5月完成千島湖試驗,8月完成南海4500米階段性海試。2020年初,在新冠疫情面前,瀋陽自動化研究所全力保障“海鬥一號”萬米海試的試驗準備工作。團隊克服重重困難,如約履行計劃任務,4月10日在南海開展技術驗證航次。
通過南海技術驗證航次後,4月23日,“海鬥一號”搭乘“探索一號”科考船赴馬裏亞納海溝執行TS-17深淵科考航次任務。在船員和科考隊員的支持下,項目組克服了諸多困難,在短時間內高效完成了航次海試和試驗性應用任務。
5月9日,在超4級海況下,“海鬥一號”迎來了萬米“首秀”,在深度為10884米海底完美軟着陸,完成了高清視頻探測深淵海底及底棲生物,實現了機械手觸發採集萬米海底水樣、機械手抓取插管進行海底沉積物取樣等全部作業內容,遙控拋載上浮,安全回收。
機械手在下潛最深點布放瀋陽自動化所所標
5月14日,海況依然惡劣的情況下,“海鬥一號”再次向萬米深淵發起挑戰。在深度10907米近海底進行航行,完成了聲學測線後,坐底開展了機械手觸發採水、機械手布放標誌物、機械手沉積物取樣、高清視頻拍攝等全部操作。完成規劃的全部探測與作業內容後,主動拋載上浮,夜間安全回收。
“海鬥一號”拍攝到的萬米海底岩石照片
之後,“海鬥一號”又完成了1次10802米探測下潛。5月26日,“海鬥一號”第四次奔向萬米海底,在挑戰者深淵10863米的北坡區域着底,高清攝像觀測到周邊類似岩石狀的海底凸起。利用機械手,完成了採水樣、布放標誌物、沉積物取樣和岩石狀物體的抓取,完成作業任務後安全上浮回收。
“海鬥一號”的研製成功,是我國海洋技術裝備領域的一個里程碑,為我國深淵科學研究提供一種全新的技術手段,也標誌着我國無人潛水器技術跨入了一個可覆蓋全海深探測與作業的新時代。
“海鬥一號”回收過程
(光明日報全媒體記者 劉勇;中國科學院瀋陽自動化研究所 供圖)