马里亚纳万米海沟迎来中国科考神器 再携利器探深渊

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▲“海逸”7000米水上滑翔机正在部署。(数据图片)

？在马里亚纳海沟部署了1万米的海底地震仪。(数据图片)

▼“勘探一号”科研船停靠在南海打捞局三亚基地打捞码头。(数据图片)

一万米深的海底一直是吸引人类不断探索的秘密之地。继去年在中国成功完成第一次万米深渊综合考察后，中国科学院的万米深渊考察队今年再次对马里亚纳海沟万米深渊进行了考察，并于近日结束了ts-03航行返回三亚。在68天7929海里的113次试验和科研任务中，科研团队不断受到恶劣海况的干扰，多次经历设备损失和试验失败。第二次去万米深渊，中国人带了什么法宝？你打破了哪些世界纪录？

家用水上滑翔机

6329米，创造了新的世界纪录

在这次航行中，深海滑翔机“海伊”在马里亚纳海沟的挑战者深渊完成了一次深潜观察任务，并被安全回收。它的最大潜水深度达到6329米，创造了水下滑翔机最大潜水深度的新世界纪录，为我国的深度科学研究提供了新的科学研究手段。此前，美国科学家创造的水上滑翔机最大潜水深度的世界纪录是6003米。

水下滑翔机是一种新型的水下机器人，它可以通过调整浮力和姿态在水中滑行，并采集水信息。它具有低功耗、高静音的特点，可以在特定海域进行高精度、大规模的水观测。

中国科学院沈阳自动化研究所研制的“海逸”水下滑翔机拥有完全自主知识产权，是一种新型的水下观测平台。从样机的研发到深渊观测任务的成功完成，“海一号”经历了13年，包括浅海、深海、深渊等不同类型的水上滑翔机20余架。

这一次，“海伊”水上滑翔机进行了“发现号-1 ts03”的航行，并在马里亚纳海沟完成了12次观测任务。它已经工作了87个小时，总航程超过130公里，最大潜水深度为6329米。它是目前中国乃至世界上安全潜水深度最大的水下滑翔机。这证明“海一”水上滑翔机作为一种新型的海洋智能设备，可以为现有的深渊观测任务提供新的解决方案。这次测试的结果将有助于改进和提高海艺更大的下潜深度。

在这次观测任务中，海逸水上滑翔机收集了大量的深渊区域高分辨率水体信息，为海洋科学家研究该区域的水文特征提供了宝贵的信息。

国产海底地震仪

获得了第一个万米海洋人造地球剖面

这次航行的另一个亮点是中国自主研发的万米海底地震仪。它在世界最深处马里亚纳海沟挑战者深渊的成功应用，标志着中国已成为世界上第二个有能力独立开发万米海底地震仪的国家，仅次于日本。借助地震仪，探索出1号ts03-01航次在马里亚纳海沟挑战者深渊完成了两个万米人工地震剖面，标志着中国成为世界上第一个成功获得万米海洋人工地震剖面的国家。

海底地震仪是一种海洋地球物理仪器，是海洋地球科学勘探的重要设备，既可用于自然地震观测，也可用于活动源人工地震勘探。它记录了海底地震波信号，并对海底地层进行成像，为了解海底地球内部结构提供了基础。

中国科学院地质与地球物理研究所经过近20年的不断努力和自主创新，研制出了万米海底地震仪，在这次航行中显示了它的才华。借助两个万米人工地震剖面，剖面设计长度为600公里，实际运行长度为669公里，投入使用了60套三种类型的海底地震仪。其中，第一段投入40台海底地震仪，成功回收38台，最大回收深度10027米；在第二个剖面图中，放置了20台海底地震仪，成功回收了18台，最大回收深度为10，026米。所有恢复的仪器数据记录完整，数据质量良好。

同时，本次航行还成功回收了2016年8月由勘探一号放入马里亚纳海沟的两台长周期被动源海底地震仪，最大深度为6444米，获得了该地区近半年的天然地震和微动数据，为该地区海底地壳速度结构成像和近震参数研究提供了有价值的数据。此外，五台长期被动源海底地震仪在本次航行中成功投入使用，计划半年后回收。

这些数据对研究地球最深点马里亚纳海沟的俯冲带结构具有重要意义。这项工作的成功也标志着中国在深海海底地震探测技术领域进入了国际先进水平。

紫外拉曼光谱仪

这位7449米的寻宝者第一次出海

在这次航行中，中国自主研发的一系列深海设备通过现场实验、万全和天涯深渊登陆舱成功地进行了测试和应用，其中包括世界上首次成功应用的7000米紫外激光拉曼光谱仪。

该光谱仪是世界上第一台用于深海探测的紫外激光拉曼光谱仪，也创造了拉曼光谱仪的最高深海探测记录:7449米。

由于拉曼光谱能够原位、准确地测量海水中的物质，深海拉曼光谱仪器一直是深海资源勘探领域研发的重点，国内外许多研究团队投入了大量的资源。然而，当该仪器用于海洋研究时，会有严重的荧光干扰。

早在1998年，中国科学院大连化学物理研究所的李灿团队就研制出了中国第一台具有自主知识产权的紫外拉曼光谱仪。此后的一系列研究表明，紫外拉曼光谱可以大大提高拉曼信号的检测灵敏度，避免荧光的干扰，在高温高压水体系的研究中显示出巨大的优势。

在此基础上，将紫外拉曼光谱引入深海海底进行勘探是目前世界上尚未报道的尝试。这不仅具有科学意义，也是高端仪器发展的一个创举。

然而，相关仪器的发展仍然面临两个主要问题:越多的激发光进入紫外区，对光栅分裂的要求越高，所需的光谱仪尺寸越大，但深海探测所需的仪器越小越好，而R&D团队需要紫外拉曼光谱仪。拆分系统缩小到笔记本大小；此外，在深海条件下，光谱仪面临高压(约700个大气压)和频繁着陆冲击等极端条件，这对光谱仪的性能提出了严格要求。

对此，李灿院士团队采用折叠镜、光纤软连接、同轴镜等一系列技术，经过三年攻关，成功研制出一种能够满足深海应用极端条件的紫外拉曼光谱仪，并与三亚深海研究所工程人员共同完成了光谱仪的工程应用。

“这次海上试验的成功表明，从现在起，中国可以在世界99%以上的海域进行分子光谱探测，为中国深海矿产资源和能源资源的开发以及海洋科学研究提供了一种武器。”范对说道。

深海勘探的大样本

鱼类存活的最大深度为8152米

在这次航行中，不仅有各种各样的法宝，而且还有他们找回的各种各样的样本、数据和视频资料。

中国研发的深海相机记录了狮子鱼在挑战者深渊8152米深处的活动，这是世界上发现的最大深度的鱼。在雅浦海沟7884米的深度，科研小组还获得了一个深海狮子鱼样本，这是国际上首次在雅浦海沟发现狮子鱼，也是目前中国深海获得的最大鱼类样本深度。

本次航行还使用了自主研发的4类设备，20次进入挑战者深渊海底10800多米，最深达到10911米，累计着陆时间超过230小时。这些成功的潜水帮助中国在世界最深处获得了1200多升水样、120升原位化学实验培养的水样、330多份底栖生物样品、近4升底栖生物沉积物样品、12小时高清视频和40小时标准清晰度视频数据，并通过自动过滤富集和固定海底1250升海水获得了大量微生物样品。其中，近2800毫升的保压密闭水样是世界上首个在1万米深度获得的保压密闭水样。

此外，根据去年考察1号深渊时获得的7公里长的海底沉积物柱状样品，考察队分别在8638米和9373米深处获得了3.61米和2.16米长的海底沉积物柱状样品。这些样品对研究海都深渊的沉积环境和历史、微生物的活动和分布具有重要价值，也创下了世界深海长柱状地质取样深度的新纪录。

再次探索万米深渊，多次打破世界纪录。中国人民以优异的成绩证明，万米海战的深渊不再是中国科学家的禁区，中国科学家有能力在世界这一前沿科学领域开展开创性的科学研究，为人类科技进步做出应有的贡献。(经济日报中国经济网记者严慧敏)

(编辑:胡风)

来源：荆州新闻