“探索一号”科考船首航取得一系列重大突破性成果，中科院专家详解科考背后的奥秘
万米深海的奇幻探险
“天涯”号深渊着陆器
钩虾
狮子鱼
海南日报记者苏庆明
核心提示
从三亚出发，航行6555海里，潜入深海1万余米，科考作业37天，作业84项，取得一系列重大突破性成果。
近日，由位于三亚的中国科学院深海科学与工程研究所负责实施的“探索一号”科考船首航太平洋马里亚纳海沟科考成果公布。这次科考，我国自主研制的无人潜水器、深渊着陆器、深渊升降器等成功突破万米深度，获取了大批珍贵样品和数据，取得了系列国内和国际突破性成果，标志着我国深海科考进入万米时代。
这是一次突破之旅，也是一次探索之旅。万米深渊，如何进去？科学家们从那里收获了什么？海底是什么样子？那里还有鱼生存吗？深海科考对海南海洋研究有何意义？
带着一系列的疑问，本报记者采访了参与本次“探索一号”科考的一批科学家及工程师等，揭开本次科考的更多“秘密”。
入深海
比上天更难
深海，是不是指海底，或是海里比较深的部分？
这是通常人的理解，但在深海科学研究上并不确切。中科院深海所研究的深海，指的是海里深度超过6000米的地方。这是什么概念？“整个南海，都达不到这样的深度。”中科院深海所首席科学家彭晓彤说，这样的地方通常是板块俯冲形成的海沟区域，其最深处形似漏斗，国际上叫Hadal Trench，国内将其形象地译为“海斗深渊”。
海南出发征服地球最深处
尽管科学研究不断进步，但海斗深渊对人类而言，还堪称认识的禁区。研究进展缓慢，主要在于技术瓶颈。科学家介绍，海里每深10米，物体承受的压强就增加一个以上标准大气压，如是1万米深度，就是1000个以上大气压，相当于一个手指甲盖大小的面积上就得承受约1吨的重量，这足以摧毁大部分的科考设备。深海所首席顾问、本航次领队刘心成说，世界载人航天和载人深潜技术都于上世纪50年代起步，但前者的发展远远快于后者，因此人类对太空的认识远远超过对深海的认识。“可以说，与上天相比，下海更难。”
直到2012年蛟龙号潜水器突破7000米深度，我国才真正开始具备进入深海和初步具备海斗深渊探测能力。但即便如此，与国际先进水平相比，整体上我国深海技术还处于跟踪研发阶段。
今年6月22日，“探索一号”从深海所所在地三亚出发，执行中科院“海斗深渊”先导专项科研任务，直接把目标指向3600多公里外的马里亚纳海沟——地球上最深的地方，目的就是争取突破更深的禁区。
“我们就是要试，看看研发出来的设备能不能真下得去。”刘心成说。
为南海研究提供技术支撑
尽管深海所设在海南，但海南周边包括南海都没有“深渊”，是不是意味着它与海南“没有关系”？答案是否定的。彭晓彤介绍，深海所的研究范围与国家任务相关，必须为国家需求服务。因此，深海(深渊)不是该所的唯一研究范围，“我们以深渊为基点开展工作，但也会关注南海。从技术上说，超过6000米深度海区的研究掌握了，南海、国内浅海就不是问题。”刘心成则表示，深海所会给海南本地相关科研和经济社会发展带来帮助，海南是“近水楼台先得月”。
实际上，深海所的定位就包括支撑和促进海南涉海科研-教学-高科技产业体系的建设，填补我国深海战略上的地域空白。而自2011年决定筹建、2012年中科院与海南省及三亚市政府启动三方共建以来，深海所已经以海南近海海域生态环境为对象开展多个项目考察研究，取得一些新突破新发现，并为海南开展生态保护提供科学依据。
靠“神器”
练就深潜硬功夫
“上九天揽月，下五洋捉鳖”，靠的就是设备，这也是突破技术瓶颈的所在。如同“天宫二号”上天有“神器”长征火箭相助，“探索一号”首航也有自己的系列“神器”来下海。
这些深潜装备主要有：“海斗”号全海深自主遥控水下机器人(无人潜水器)，以海南风景名胜命名的“海角”号、“天涯”号深渊着陆器，“原位实验”号深渊升降器，“海翼”号水下滑翔机。
耐压“金钟罩”
深海水压巨大，没有“硬功夫”，肯定是下不去的。为此，科研人员先给这几样装备都穿上了“金钟罩铁布衫”。
“海斗”号和“天涯”号、“海角”号的舱体主要用的是高强度铝合金材料，这属于海洋探测通用材料。但为了满足科研需要，舱体需要控制厚度，而这样一来它们就难以顶住深海水压。为此，科学家们想出了一个巧妙的办法，以压力补偿的方式，在舱体内部填充特殊材料，由内而外顶住水压。
这种特殊材料就是绝缘的液压油。据介绍，这种油理论上压缩率极低，通过补偿方式能使这些装备内部保持略大于外部的压力，这样无论其下潜到多深，都能保证密封及抗压性能。
“海斗”号及水下滑翔机研制单位沈阳自动化研究所副研究员唐元贵说，水下滑翔机与上述装备不同，滑翔机的内部是空气，空气是可压缩的，因此其抗压只能依靠壳体的强度。一般而言这时候需要用金属材料，但对其7000米深海作业设计目标而言，金属过于厚重。因此，科研人员选择了强度更高、重量却较经的碳纤维复合材料。这种材料的应用，当前还属于探索阶段。
据介绍，“原位实验”号有两个舱体，其中一个用的是钛合金材料，同样具有出色的强度；另一个用的是玻璃材料，也采取了内部压力补偿的方式，但所用材料与“海斗”号们有所不同。
下潜上浮“土办法”
这些装备，是如何下去，如何上来的？
据介绍，“海斗”号和水下滑翔机属于海洋移动平台，可以依靠自身的运动实现上浮和下潜。而“天涯”号、“海角”号以及“原位实验”号都不能仅靠自身就下到深渊。为此，科学家想出了个“土办法”，给它们系上俗称重块的压载块，靠重块把它们“拉下去”，上来的时候就把重块给卸掉，在浮力球或浮力材料的带动下浮上来。
