1月29日,4500米級深海資源自主勘查系統(tǒng)(AUV)西南印度洋海上試驗現(xiàn)場驗收專家組正式公布了對“潛龍二號”驗收試驗的考評結果:一致同意通過現(xiàn)場驗收。此次重要考核節(jié)點的驗收通過,標志著我國在使用AUV進行海底硫化物調查領域進入國際先進行列。
據中國海洋報特派記者了解,4500米級深海資源自主勘查系統(tǒng)(“潛龍二號”)是“十二五”國家“863”計劃深海潛水器裝備與技術重大項目課題之一,總體目標為自主研制出一套4500米級的AUV系統(tǒng),以此為平臺,集成熱液異常探測、微地形地貌測量、海底照相和磁力探測等技術,形成一套實用化的深海探測系統(tǒng),用于多金屬硫化物等深海礦產資源勘探作業(yè)。該課題由中國大洋礦產資源研究開發(fā)協(xié)會辦公室負責,中科院沈陽自動化研究所為技術總體單位,聯(lián)合國家海洋局第二海洋研究所等單位共同研制。
中國大洋40航次第一航段期間,“潛龍二號”在我國西南印度洋多金屬硫化物合同區(qū)共開展8次探測試驗,取得多項突破性成績:首次使用自主知識產權的AUV進行洋中脊熱液區(qū)探測任務,獲得了斷橋、龍旗熱液區(qū)的近海底精細三維地形地貌數(shù)據和磁力數(shù)據,同時獲得和發(fā)現(xiàn)斷橋、龍旗熱液區(qū)多處熱液異常點,并獲得洋中脊近海底高分辨率連續(xù)照片,將為西南印度洋多金屬硫化物合同區(qū)資源勘探提供重要依據。該技術的應用將大大提高海底硫化物勘探能力和效率,這是我國大洋多金屬硫化物勘探技術的重大突破。
西南印度洋脊上熱液活動的分布與斷裂和巖漿活動密切相關,大多分布在洋脊的復雜地形。西南印度洋熱液區(qū)地形極為復雜,其中斷橋熱液區(qū)試驗海域海底地形起伏高達290米,龍旗熱液區(qū)試驗海域海底地形起伏更是高達850米。對于完全自主的AUV系統(tǒng)來說,要在如此復雜的地形條件下實現(xiàn)近海底探測極其困難。由于課題組在航前進行了周密準備,開展了大量復雜地形下的仿真工作,因此在本航次試驗中,“潛龍二號”表現(xiàn)出良好的近海底復雜地形條件下的穩(wěn)定航行能力,以及出色的避碰控制性能,為其安全有效完成探測任務奠定了基礎。僅在斷橋熱液區(qū)一次下潛探測中,“潛龍二號”就先后有效完成9次規(guī)避障礙控制。
完成近海底精細地形地貌探測是“潛龍二號”的一項重要功能?!皾擙埗枴辈捎脺y深側掃聲吶水下實時信號處理技術,實現(xiàn)了深海近海底高精細地形地貌快速成圖,這是我國AUV首次獲得洋中脊復雜地形近海底精細地形地貌三維圖。
熱液活動區(qū)熱液異常探測是“潛龍二號”的又一重要功能,它是發(fā)現(xiàn)熱液活動區(qū),進而找到熱液活噴口的重要手段?!皾擙埗枴毖b載有CTD、氧化還原電位計、濁度計、甲烷傳感器、磁力儀等重要探測設備,能夠探測到熱液活動區(qū)的熱液異常。在本航段試驗中,“潛龍二號”成功在龍旗熱液區(qū)發(fā)現(xiàn)和獲得熱液異常。這是我國AUV首次開展洋中脊熱液區(qū)的熱液異常探測。
熱液活動區(qū)的近底光學探測是最終確認熱液噴口及硫化物分布的重要手段?!皾擙埗枴毖b載有高清晰數(shù)碼相機,具有在復雜海底地形條件下近底航行的能力,可實現(xiàn)近底5米~7米光學成像。本航段試驗中,“潛龍二號”獲得洋中脊近海底高分辨率照片300多張,成功拍攝到多張含有硫化物、玄武巖、貝殼及魚蝦生物的照片。這是我國AUV首次獲得洋中脊熱液區(qū)的近海底高清晰照片。
由于本航次是“潛龍二號”首次在復雜洋中脊作業(yè),試驗過程中也不可避免地遇到了一些問題,其中包括由于對熱液區(qū)環(huán)境缺乏足夠認識而造成失誤、潛水器裝載設備出現(xiàn)可靠性問題等。試驗隊員克服困難、團結協(xié)作、刻苦攻關,不斷總結經驗和教訓,解決問題并完善設計,終于完成了規(guī)定的所有驗收試驗項目。
本次試驗再次驗證了“潛龍二號”的多項關鍵技術:首次采用全新非回轉體立扁形設計和推進器布局,增強了潛水器的機動性能,實現(xiàn)了復雜海底地形下的穩(wěn)定航行和路徑跟蹤能力;首次采用基于前視聲吶的避碰控制方法,大大提高了障礙物的有效識別能力,實現(xiàn)了復雜海底地形條件下的有效避碰控制;采用測深側掃聲吶水下實時信號處理技術,實現(xiàn)了深海近海底高精細地形地貌快速成圖;國內首次在AUV上安裝磁力探測傳感器,實現(xiàn)了對磁輻射設備的有效屏蔽及磁探測數(shù)據的有效校正及處理。
西南印度洋第一航段驗收試驗的結束,標志著“潛龍二號”試驗性應用的開始。根據航次計劃,“潛龍二號”將在大洋第40航次第二航段開展試驗性應用,逐步形成資源勘察能力。 (特派記者 崔鯨濤)