一,、南海海洋調(diào)查航次簡要描述,?
我國新一代遠(yuǎn)洋綜合科考船“科學(xué)”號(hào),29日?qǐng)A滿完成中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)“熱帶西太平洋海洋物質(zhì)能量交換及其影響”2017年南海綜合考察航次任務(wù),,抵達(dá)深圳補(bǔ)給,。本航次中,我國首次實(shí)現(xiàn)了纜控式和自治式水下機(jī)器人深海交匯拍攝,,不同類型裝備協(xié)同作業(yè),,同時(shí)對(duì)南海一冷泉區(qū)進(jìn)行了精細(xì)調(diào)查,取得了大量生物樣品,。
亮點(diǎn)一:水下機(jī)器人深?!凹s會(huì)”
在1000多米深的黑暗海底,一個(gè)根據(jù)預(yù)編程自主航行的機(jī)器人穿梭而過,,能用另外一個(gè)機(jī)器人在海底準(zhǔn)確找到它并跟蹤拍攝嗎,?我國科學(xué)家在本航次做到了!
7月26日,,“科學(xué)”號(hào)搭載的纜控式遙控?zé)o人潛水器“發(fā)現(xiàn)”號(hào)與自治式水下機(jī)器人“探索”號(hào)在南海北部實(shí)現(xiàn)深海交匯拍攝,,這也是我國首次實(shí)現(xiàn)上述兩類水下機(jī)器人交匯拍攝。
航次技術(shù)首席、中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所副所長李碩說,,雖然看上去是一次簡單拍攝,,但里面蘊(yùn)含了非常復(fù)雜的技術(shù)體系,非常令人興奮,。
李碩介紹,,“探索”號(hào)是自治式水下機(jī)器人,下水后根據(jù)預(yù)編程自主航行,。在本潛次中,,它保持距海底5米進(jìn)行光學(xué)拍照。要實(shí)現(xiàn)這兩類水下機(jī)器人交匯拍攝,,“探索”號(hào)穩(wěn)定性和可靠性要非常高,,航行位置和姿態(tài)控制要非常精準(zhǔn),導(dǎo)航定位能力要非常強(qiáng),,這樣才能克服海底洋流和復(fù)雜地形影響,,按照預(yù)設(shè)路徑和時(shí)間出現(xiàn)在預(yù)定位置。
航次首席科學(xué)家孫松說,,要實(shí)現(xiàn)交匯拍攝,,還需要母船和遙控?zé)o人潛水器“發(fā)現(xiàn)”號(hào)的精準(zhǔn)配合。由于“發(fā)現(xiàn)”號(hào)和母船之間有一根纜相連,,因此母船要有非常精準(zhǔn)的動(dòng)力定位能力,,同時(shí)“發(fā)現(xiàn)”號(hào)要具備精準(zhǔn)導(dǎo)航定位能力,準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)確出現(xiàn)在相應(yīng)位置,,捕捉并跟蹤拍攝“探索”號(hào),。
“兩種不同類型的水下機(jī)器人和母船由三個(gè)不同團(tuán)隊(duì)操控,這次交匯拍攝體現(xiàn)了三個(gè)團(tuán)隊(duì)高水平的操控能力,,以及相互之間的配合能力?!崩畲T說,。
亮點(diǎn)二:不同類型探測裝備協(xié)同“作戰(zhàn)”
航次第二航段開始后,科考隊(duì)員率先將“探索”號(hào)自治式水下機(jī)器人布放到海水中,,它隨即開始進(jìn)行大范圍地形掃描和拍照,。
基于“探索”號(hào)探測資料,科考隊(duì)員選擇了最想要調(diào)查的區(qū)域,,連夜將“發(fā)現(xiàn)”號(hào)遙控?zé)o人潛水器布放到水中,。
在“發(fā)現(xiàn)”號(hào)即將結(jié)束作業(yè)時(shí),科考隊(duì)員又將深海著陸器布放到海底,?!鞍l(fā)現(xiàn)”號(hào)準(zhǔn)確找到著陸器位置,將其移動(dòng)到科學(xué)家最想觀測位置。深海著陸器將拍攝冷泉區(qū)生物三個(gè)月的生活習(xí)性和變化,。
這只是“科學(xué)”號(hào)搭載的系列海洋探測裝備協(xié)同作業(yè)一個(gè)縮影,。本航次中,還實(shí)現(xiàn)了高通量深海海水采集及分級(jí)過濾系統(tǒng),、海洋生物光學(xué)剖面測量系統(tǒng)和船舶自身海洋探測裝備的協(xié)同作業(yè),。科考隊(duì)員在本航次還布放了12臺(tái)水下滑翔機(jī),,開展組網(wǎng)同步觀測,,可測得流體溫度、鹽度,、濁度,、含氧量、海流強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)方向等數(shù)據(jù)和資料,。
孫松說,,此次利用“科學(xué)”號(hào)搭載我國自主研發(fā)系列海洋探測裝備開展協(xié)同作業(yè),提高的不僅是科考效率,,更重要的是有利于解決海洋中的重大科學(xué)問題,。
亮點(diǎn)三:探秘南海冷泉“海怪”
我們都知道萬物生長靠太陽,,但在深海的冷泉區(qū),,這里漆黑、高壓,,到處都是甲烷等化學(xué)物質(zhì),,但卻有非常繁茂的生物生存,,這讓科學(xué)家非常感興趣。
冷泉是指來自海底沉積界面之下,,含有硫化氫,、甲烷及其他富碳?xì)浠衔锏牧黧w的滲漏活動(dòng),這些流體與海底溫度相近,。1983年美國科學(xué)家查理斯首次在墨西哥灣佛羅里達(dá)陡崖發(fā)現(xiàn)冷泉,,之后世界范圍內(nèi)不斷涌現(xiàn)有關(guān)冷泉的報(bào)道,現(xiàn)已在全球大陸邊緣海底發(fā)現(xiàn)上千個(gè)活動(dòng)冷泉,。
在本航次中,,“發(fā)現(xiàn)”號(hào)遙控?zé)o人潛水器在南海一冷泉區(qū)采集到了100多只白色的潛鎧蝦、棕色的貽貝和少量阿爾文蝦等,,有些生物到船上還活著,,這讓科學(xué)家非常興奮。
中國科學(xué)院海洋研究所副研究員蔣維說,,冷泉區(qū)生物和常見的近海生物有很大區(qū)別,,它們生活在海底,,沒有光,所以眼睛都退化了,。同時(shí),,它們身上或者體內(nèi)都附著了很多微生物,它們就依靠食用這些微生物而生存,,而這些微生物是依靠甲烷等化能而生存,。
“我們將用這些生物樣品開展極端環(huán)境下生物進(jìn)化與演變、生物多樣性,、基因測序,,以及冷泉生物與地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系等方面的研究?!笔Y維說,。
二、科學(xué)考察船是干什么的,?
科學(xué)考察船,,是指用于調(diào)查研究海洋水文、地質(zhì),、氣象,、生物等特殊任務(wù)的船舶,如美國ATLANTIS號(hào),、英國JAMES COOK號(hào),。
科學(xué)三號(hào)考察船是我國新千年建造的第一艘海洋科學(xué)考察船,由武昌造船廠建造,,是中國2005年建造的第一艘海洋科學(xué)考察船,,主要用于中國近海物理海洋學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué),、海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)和海洋化學(xué)等綜合考察與實(shí)驗(yàn),。
三、科學(xué)考察船是什么樣子,?
科學(xué)一號(hào)海洋科學(xué)考察船是中國科學(xué)院所屬的一艘5600噸的海洋科學(xué)考察船,。此船配備先進(jìn)的海洋調(diào)查儀以及衛(wèi)星系統(tǒng),導(dǎo)航系統(tǒng),,可進(jìn)行地質(zhì)、地球物理,、氣象,、化學(xué)、生物和環(huán)境保護(hù)等綜合調(diào)查,。模樣呈菱形,,船長60多米,船寬10米左右,最大航速11.5節(jié),。主要用于調(diào)查海洋水文,,地質(zhì),氣象等特殊任務(wù)的船舶如美國的ATLANTIS號(hào)等,。
四,、海洋科考船的特點(diǎn)?
研究深海,,前提是抵達(dá),。中國曾因缺少專為深海設(shè)計(jì)的科考船而“望洋興嘆”,直到“科學(xué)”號(hào)設(shè)計(jì)建造成功,。它“短寬型”的船體結(jié)構(gòu),、封閉式甲板、360度可環(huán)視駕駛臺(tái),、重力活塞取樣的翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì),,都為海上作業(yè)提供了良好的平臺(tái)。
科學(xué)號(hào)海洋科考船采用的吊艙式全回轉(zhuǎn)電力推進(jìn)系統(tǒng),,是國際最先進(jìn)的推進(jìn)方式之一,。其合為一體的推進(jìn)器與螺旋槳不僅節(jié)省倉容空間,也提高能量轉(zhuǎn)換效率,,可增加船體機(jī)動(dòng)性與靈活性,,并減少船舶的震動(dòng)噪聲,有利于科學(xué)考察人員進(jìn)行海上作業(yè),。
五,、2011年11月30日被稱為海上移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的我國新一代海洋科學(xué)綜合考察船下水是哪一艘船?
2011年11月30日,,我國新一代海洋科學(xué)綜合考察船——“科學(xué)”號(hào)順利下水,,標(biāo)志著我國海洋科學(xué)考察能力邁入國際先進(jìn)行列。
“科學(xué)”號(hào)是完全由我國自主設(shè)計(jì)建造的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目海洋科學(xué)綜合考察船,,它的建造極大地提升了我國深遠(yuǎn)海綜合考察研究的能力和水平,,引領(lǐng)了我國海洋科學(xué)綜合考察船的發(fā)展。
六,、國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施是什么,?
國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施是為探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律,、實(shí)現(xiàn)技術(shù)變革提供極限研究手段的大型復(fù)雜科學(xué)研究系統(tǒng),,是突破科學(xué)前沿、解決經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國家安全重大科技問題的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ),。是國家為在科學(xué)技術(shù)前沿取得重大突破,、解決經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國家安全中的戰(zhàn)略性,、基礎(chǔ)性和前瞻性科技問題而投資建設(shè)的科學(xué)技術(shù)研究設(shè)施。重大科技基礎(chǔ)設(shè)施是實(shí)現(xiàn)科學(xué)前沿突破的重要基礎(chǔ),,是促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的科技保障,,是推進(jìn)高新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展動(dòng)力,是培養(yǎng)人才和提升國際合作水平的重要平臺(tái),。