10月31日，“雪龍”號(hào)極地科考船從中國極地考察國內(nèi)基地碼頭啟航，正式開啟了我國第39次南極考察之行。

據(jù)悉，中國自1984年首次踏足南極起，用三十多年時(shí)間建立起較為完善的極地立體監(jiān)測(cè)體系，科學(xué)探測(cè)的深度和廣度在不斷拓展?？茖W(xué)考察船作為海洋科學(xué)研究的基礎(chǔ)設(shè)施，也在不斷升級(jí)發(fā)展中，中國海洋科學(xué)調(diào)查由近岸到大洋、由淺海到深海的歷史性跨越。

逐“代”發(fā)展

(相關(guān)資料圖)

回顧新中國海洋科考的發(fā)展，可以從科考船的發(fā)展入手。

新中國成立初期，科考船主要經(jīng)由舊船改造而成。1958年至1960年開展了新中國首次大規(guī)模全國海洋綜合調(diào)查，摸清了我國海域家底。

20世紀(jì)60年代，開始出現(xiàn)專門設(shè)計(jì)建造的科考船，第一艘2500噸級(jí)海洋實(shí)習(xí)調(diào)查船“東方紅”號(hào)、3000噸級(jí)綜合調(diào)查船“實(shí)踐”號(hào)，以及分散到各海洋調(diào)查研究機(jī)構(gòu)的首艘“向陽紅”“遠(yuǎn)望”“科學(xué)”“實(shí)驗(yàn)”“探索”“曙光”“奮斗”“中國海監(jiān)”系列的科考船。

20世紀(jì)90年代至2012之前，除自主研制的“東方紅2”號(hào)、“遠(yuǎn)望3”號(hào)和“遠(yuǎn)望4”號(hào)等之外，僅有從國外購買并改裝的“大洋一號(hào)”和“雪龍”號(hào)。這個(gè)時(shí)期的科考船為“查清中國海、進(jìn)軍三大洋、登上南極洲”奠定了裝備基礎(chǔ)，成為我國第二代主力科考船。

2012年開始，中國科考船進(jìn)入“質(zhì)”和“量”的高速發(fā)展期。以“科學(xué)”號(hào)綜合考察船投入運(yùn)行為里程碑，船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)和動(dòng)力定位系統(tǒng)被逐步推廣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010-2021年中國新建海洋科考船的數(shù)量達(dá)30余艘，涌現(xiàn)出一大批世界先進(jìn)水平的科考船。全世界第1艘六纜高精度、短道距地震電纜三維物探船“海洋地質(zhì)八號(hào)”使中國站上國際海洋物探領(lǐng)域船型技術(shù)的制高點(diǎn)；全球首艘具備艏艉雙向破冰技術(shù)的極地科考破冰船“雪龍2”號(hào)成功首航南北兩極……

如今，我國逐漸發(fā)展形成了以中國科學(xué)院系統(tǒng)“科學(xué)”“實(shí)驗(yàn)”“探索”“創(chuàng)新”系列、國家海洋局系統(tǒng)“向陽紅”“大洋”“雪龍”系列、教育部高?！皷|方紅”系列、中國地質(zhì)調(diào)查局“海洋地質(zhì)”系列和衛(wèi)星測(cè)控中心的“遠(yuǎn)望”系列為主要代表的海洋綜合、專業(yè)和特種三大類的中國海洋科考船。

走向深海

作為國際上公認(rèn)的最先進(jìn)的綜合科學(xué)考察船之一，“科學(xué)”號(hào)使我國海洋科學(xué)研究從近海邁向遠(yuǎn)海，從淺海邁向深海，為我國開展遠(yuǎn)洋綜合科學(xué)考察研究乃至我國海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的實(shí)施，提供了不可替代的、強(qiáng)有力的能力支撐。

同時(shí)，隨著科技創(chuàng)新的飛速發(fā)展，許多新型理念技術(shù)實(shí)現(xiàn)“質(zhì)”的飛躍。

近日，“探索二號(hào)”科考船攜“深海勇士”號(hào)載人潛水器完成一系列海試任務(wù)，目前已返回三亞。海試期間，科研人員成功在海底布設(shè)大深度原位科學(xué)實(shí)驗(yàn)站，將實(shí)現(xiàn)深海長周期無人科考。

據(jù)了解，原位科學(xué)實(shí)驗(yàn)站是近年來由我國提出的一種新型深海裝備技術(shù)體系，它以深海/深淵基站為核心，可攜帶多種無人潛水器，并可接入化學(xué)/生物實(shí)驗(yàn)室等平臺(tái)，在深海/深淵原位開展一系列科學(xué)探測(cè)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

“在海底布設(shè)原位科學(xué)實(shí)驗(yàn)站相當(dāng)于把陸地實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試、分析儀器整體搬到海底。”中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所副研究員陳俊介紹，與從海底取樣后拿到陸地實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的傳統(tǒng)海洋調(diào)查方式相比，在深海原位進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以避免因環(huán)境變化導(dǎo)致的樣本數(shù)據(jù)損壞或缺失。

且此次布設(shè)的原位科學(xué)實(shí)驗(yàn)站配置了兆瓦時(shí)級(jí)鋰電能源系統(tǒng)，在能量密度方面實(shí)現(xiàn)了新的突破。該能源系統(tǒng)可儲(chǔ)存1000度電，支撐原位科學(xué)實(shí)驗(yàn)站在海底連續(xù)工作半年以上。

后續(xù)，該原位科學(xué)實(shí)驗(yàn)站還將接入更多智能化無人實(shí)驗(yàn)、探測(cè)及信息傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)深海長周期無人科考。

極地探險(xiǎn)

南極和北極是地球上極為特殊的兩個(gè)地方，特別是南極的高寒荒漠，一直有著“生命禁區(qū)”之稱。從1984年中國開啟第一次南極科學(xué)考察到今年已經(jīng)是第39次了。

幾十年間，中國共有四艘極地科考船搭載過一批批南極科學(xué)考察隊(duì)。目前，新一代科考船“雪龍2”號(hào)已經(jīng)連續(xù)3年參加南極科學(xué)考察。據(jù)悉，該船總長約122米，寬約22米，設(shè)計(jì)排水量近1.4萬噸，續(xù)航力達(dá)到2萬海里的“雪龍2”號(hào)是中國第一艘自主建造的極地科學(xué)考察破冰船，也是全球第一艘采用船艏、船艉雙向破冰技術(shù)的極地科考破冰船，名副其實(shí)的大國重器。

從“雪龍”號(hào)到“雪龍2”號(hào)，“雙龍?zhí)綐O”的背后是我國科技創(chuàng)新能力的不斷躍升。中國極地研究中心“雪龍2”號(hào)船長趙炎平回憶，以前的雪龍?zhí)柺菃蜗蚱票?，在固定冰區(qū)域掉個(gè)頭要花十幾個(gè)小時(shí)，但“雪龍2”號(hào)能雙向破冰，在中山站外圍固定冰區(qū)的掉頭時(shí)間可縮短到1小時(shí)以內(nèi)。同時(shí)，由于“雪龍2”號(hào)擁有智能船體和智能機(jī)艙系統(tǒng)，破冰時(shí)“用多快的速度去撞冰”不再僅僅靠駕駛員的經(jīng)驗(yàn)和直覺，大大提高了決策的科學(xué)性，船體結(jié)構(gòu)損壞的可能性也大大降低。

此次“雙龍?zhí)綐O”的考察模式，在考察隊(duì)人員構(gòu)成、航線規(guī)劃以及任務(wù)配置等方面可以提供更多的選擇，有效增強(qiáng)了我國南極考察的綜合能力。如今第39次南極考察，中國正譜寫第三次“雙龍?zhí)綐O”新篇章，“雙龍?zhí)綐O”也將為國際極地科學(xué)發(fā)展和人類和平利用南極做出新的貢獻(xiàn)。

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