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海南为深海装备测试与应用搭台 深海科技澎湃旺盛创新力

  海南为深海装备测试与应用搭台

  深海科技澎湃旺盛创新力(大数据观察)

  今年,“深海科技”首次写入《政府工作报告》。海南四面环海,得天独厚的自然条件,为深海装备测试与应用搭建了平台。无人风帆航行器穿越台风,载人潜水器探索深海,科学考察船远航大洋……在海南,众多团队在此攻关深海科技,各种深海科技装备从这里出发,服务于科研,彰显出澎湃的创新力。

  “信天翁”无人风帆航行器

  追风探海 实测数据

  台风越来越近,浙江大学海南研究院海洋过程与装备团队的成员们各司其职:张小波和同事乘坐小艇,将“信天翁”无人风帆航行器布放到海面上,升帆的航行器渐行渐远;岸边,李彦君聚焦屏幕,时刻关注航行器的状态。

  穿越台风,观测台风内部气象变化、海洋动力过程等,这是“信天翁”此次探测肩负的任务。

  “信天翁是一种善于利用风的鸟,既能在空中翱翔,又能潜水捕鱼。以它为名,是希望航行器能凭风借力,航行得又快又远,也能潜进深海。”李彦君介绍,“信天翁”是我国自主研发的新型海洋探测装备,升帆时利用风力,收帆漂流时吸收光照发电,低能耗的设计使其能够长距离行驶,最大下潜深度达1000米,可在台风、中尺度涡等复杂气候、海洋环境中开展科学观测。

  这次航行,“信天翁”从距离台风北部530公里处出发,进入台风眼,从东南部穿出,历时3天。它能自主航行、规划路径,在最大风力超过30节的恶劣条件下,将采集到的台风观测数据实时回传。

  “一次台风实测获取的经验,远超传统的海测。‘信天翁’穿越台风,各方面性能都经受住了实测检验。”浙江大学海南研究院常务副院长、团队负责人李培良介绍,“信天翁”收集到的气象、海浪等数据,为科学家了解台风的内部结构、形成机制、演变规律等提供了支撑,将显著提升台风预报的准确性,增强防灾减灾能力。

  不仅追风,还能探海。“风能驱动的航行器在水面上行驶,通常只能观测水上目标。下潜后,‘信天翁’能观测海洋剖面,搭载声呐等设备探测水下目标。”李彦君认为,“信天翁”在未来还将发挥出更大的潜能与作用。

  “奋斗者”号载人潜水器

  挺进深渊 观测采样

  海南三亚市鹿回头半岛,中国科学院深海科学与工程研究所(以下简称“深海所”)坐落于此。凭借“奋斗者”号载人潜水器与自研深海探测装备的密切协作,深海所得以更加高效地开展科研与应用。

  在近万米深的海底,目前已知全球最深、规模最大的化能合成生命群落,呈现在“奋斗者”号载人潜水器的镜头中。如小树苗般的管状蠕虫、紧贴在岩石上的双壳类软体动物,靠着海底微生物制造的硫化氢等维持生命——这一发现,拓展了人类对深渊生态系统的认知。

  “在万米海底,压强极大,每平方米承受1万吨左右的压力。‘奋斗者’号耐高压的球舱与生命支持系统,能让科学家更好地看清海底世界,并获取样本、进行分析。”深海所深海科学研究部主任杜梦然说。

  有了“奋斗者”号载人潜水器这个好帮手,科学家们不仅能探访海洋深处的“生命绿洲”,还能捕捉藏于深海的鱼类。

  深渊着陆器迅速下坠,到达海底。它用腐肉作诱饵,引得一群深渊狮子鱼聚拢而来,进入装置。在灯光和摄像机下,它们的形态和一举一动被记录下来。这种生活在海洋深处的鱼类,体形像蝌蚪,体色较透明,游动姿态十分优雅。

  “常规的着陆器在布放到水中前,已经设定好了状态,在水下难以调整。‘奋斗者’号载人潜水器巡航深海,借助吸管装置和机械手臂,将深渊狮子鱼置入采样篮中,实现了‘被动等鱼’和‘主动捕鱼’相互配合。”深海所深海科学研究部博士后徐涵介绍,基于我国自研深潜技术获取的深海及深渊鱼类样本库,深渊狮子鱼等深海鱼类演化和基因组的相关研究取得了成果,并已在国际学术期刊《细胞》上发表。

  “深海探测装备紧密协作,让探索领域不断延展。我们对深海生物‘生命进化树’的认知也更加充分,这为未来生物资源开发与生态保护打下了基础。”杜梦然说。

  借助“奋斗者”号和“深海勇士”号载人潜水器、“探索”系列科考船,海南的深海进入技术及作业能力不断提升。相关企业同深海所共同建设的联合实验室也已经落地,将在深海照明、虚拟现实技术等方面推动成果转化,助力本地深海科技产业发展。

  南山港公共科考码头

  资源共享 服务研发

  科考船从三亚市南山港公共科考码头出发,到深海进行装备测试,仅需半天时间。

  “公共科考码头面向所有科研机构开放,以满足科考船靠泊和海洋装备测试需求。”三亚南山港码头有限公司市场总监沈悦介绍,“码头既能充分利用岸线资源,又能发挥集聚效应,吸引科研机构、企业在此驻留,带动深海科技产业链发展。”

  三亚深海科考码头与岸基实验保障平台项目,当前正在建设中。建成后,项目将与重大科技基础设施统筹衔接,形成更加开放共享的海洋科技平台。

  从2020年的30航次,到2024年的1416航次,南山港服务的科考航次越来越多。“今年上半年我们服务的科考航次,快赶上去年全年的量了。”沈悦说。

  原先以货运为主的南山港,已转变为拥有科考、货运、船舶维保等多功能场景的综合性港口:在海试应急备件方面,就地集成装配调试,为深海装备测试提供保障;此外,利用传感器、无人遥控潜水器等,进行水域搜救、水下打捞,大幅降低因装备测试不利造成的损失。

  “我们还提供代海试服务,通过整合船舶、海域、气象等资源,制定相关方案,试验周期平均缩短30%。”一家海洋科技相关企业的负责人刘港介绍,代海试服务可以促成资源共享,提升研发效能。

  截至目前,三亚崖州湾科技城高新区深海装备产值达7.7亿元,初步贯通了“试验场—研发—制造”环节链条。“我们将用好自然资源禀赋和政策优势,推进深海科技创新平台建设,鼓励发明创新、推动成果转化,打造具有特色和优势的深海科技产业。”三亚崖州湾科技城管理局相关负责人说。(人民日报 记者 董泽扬) 【编辑:梁异】

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