海底地质探测装备选择 -2020年海底探测器

2019年，我国在“硬核”科技领域好消息频频，从“嫦娥四号”全球首次登陆月背，到长征三号以“一箭双星”方式发射第50、51颗北斗导航卫星，从“新世界第七奇迹”北京大兴国际机场正式投运，到造岛神器“天鲲号”正式投产等等。中国完成了一件又一件重大科技创举。然而，目前国际形势依然严峻，部分欧美国家对我国的科技领域封锁呈现有增无减态势。与此同时，中国仍有部分科技领域尚未完全攻克或实现自主可控。不过，可喜的是中国正展现出改革创新、攻坚克难的时代精神和力量。我们仍需努力，仍在路上，未来终将引领世界科技潮流。下面我们就来盘点一下2019年中国十大“硬核”科技新闻事件，“燃”情中国，砥砺前行！嫦娥四号：世界首次在月背着陆“我选择着陆月球背后，不是因为它简单，而是因为它更难”。2019年1月3日上午10点26分，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。这也是2013年“嫦娥三号”成功着陆月球正面之后，中国探测器再度造访月球，并因此成为世界上第一个在月球正面与背面均成功完成探测器软着陆的国家。

之所以这么多年没有国家登陆月球背面，就是因为在这里登陆“难于上青天”。由于月球本身的阻挡，探测器和地球指挥中心无法直接通讯，所以我国才发射了“鹊桥”中继星，用以连接“嫦娥四号”和国内控制台。不辱使命，“嫦娥四号”探测器成功着陆那一刻，中国航天科研专家们喜极而泣，全国一片沸腾。这代表中华民族勇攀世界科技高峰，并为人类探索宇宙奥秘作出又一卓越贡献。 * s; E4 p) y; ~

月球背面对于人类是一块“处女地”。之前各国仅通过照片分析其地质构造、土壤结构等，而这次“嫦娥四号”登月，能在荒凉月表上培育唯一的生命，“勘探” 深埋月下的“矿藏”，测量太阳风粒子在月表的作用等等，为人类开发月球提供宝贵的经验。1月17日，“国家航天局”在《人民日报》刊发署名文章指出，“嫦娥四号”落月有继往开来的重大意义，是我国由航天大国向航天强国迈进的重要标志之一。与此同时，权威外媒也刊登了这一喜讯，并配文称，这是中国2019年第一大成就！北斗导航：全球定位系统即将建成11月23日上午8时55分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭（及配套远征一号上面级），以“一箭双星”方式成功发射第50、51颗北斗导航卫星。这也是长征系列运载火箭的第319次飞行。最新发射的两颗卫星均属于中圆地球轨道卫星，是我国目前在建的北斗三号系统的组网卫星。经过3个多小时的飞行后，卫星顺利进入预定轨道，后续将进行在轨测试，适时入网提供服务。 + c+ R, E* s# J- b

而仅仅在不到二十天前，11月5日1时43分，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射第49颗北斗导航卫星。该卫星发射成功，标志着北斗三号系统3颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕。历史来看，2017年11月5日，北斗三号首发星顺利升空、成功入轨，开启北斗系统全球组网新时代。正值两年时间之际，北斗工程7大系统、300多家参研参建单位、数万名科研人员圆满完成16次卫星发射任务，成功将24颗北斗三号组网卫星和2颗北斗二号备份卫星送入预定轨道。值得一提，截至6月底，GPS只有31颗在轨卫星。至于其他两大导航系统，欧盟“伽利略”拥有22颗定位卫星，俄罗斯“格洛纳斯”拥有24颗，另外日本拥有4颗区域性“准天顶”卫星，印度也仅拥有6颗。

当前，北斗三号系统建设已进入决战决胜冲刺阶段，后续还将发射4颗北斗三号组网卫星，预计明年全面建成北斗全球系统。届时，它将超越GPS成为全球第一大卫星导航系统，不仅是中国人的骄傲，也将为世界卫星导航贡献“中国力量”。C919民航客机：正式拉开试飞新序幕12月5日上午11时，中国商飞C919大型客机105架机在上海浦东国际机场第四跑道起飞前往南昌。据悉，105架机主要承担刹车调参、排液、电源、防火、环控等试飞任务，以及高温高湿和高寒等专项试飞。随着105架机开展新一阶段的试验试飞任务，这也标志着C919大型客机正式拉开了三地试飞序幕。执飞机组试飞员包括蔡俊、聂飞、邹礼学，试飞工程师为王嘉一、王海刚。不到两个月前，10月24日10时00分，C919大型客机105架机从上海浦东国际机场起飞，经过1小时37分钟的飞行，在完成多个试验点、对飞机各系统进行了初始操纵检查后，于11时37分返航并平稳降落，顺利完成其首次试验飞行任务。

10月24日，C919大型客机105架机在上海浦东国际机场起飞目前，已经实现上天飞行的C919实体机已经有5架。通俗而言，就是C919的101号机、102号机、103号机、104号机和105号机。C919的试飞已有近两年有余。2017年5月5日15时19分，C919的101号机在上海浦东机场起飞。首飞机长蔡俊、试飞员吴鑫驾驶首次飞上蓝天的C919，在江苏南通东南3000米高度规定空域内巡航平稳飞行1小时19分钟，完成预定试飞科目。飞机安全返航着陆后，现场4000多人发出激动的欢呼声，许多人难抑热泪。此后，C919的102号机、103号机和104号机均在上海浦东国际机场完成试飞。其中，102号机于2017年12月17日完成首飞，这意味着C919大型客机拉开全面多机试验试飞的新阶段。另外，103号机、104号机则分别于2018年12月28日和2019年8月1日成功首飞。 : [6 [: j2 H" S& Q& t, `

截至目前，中国商飞公司的5架C919飞机已在上海浦东、西安阎良、山东东营、江西南昌等地开展试验试飞，静力试验和其他地面验证试验等也在稳步推进。与此同时，106号机正在商飞的生产厂房内部装。数据显示，2018年初，C919已经累计获国内外28家客户的815架订单。而到今年，各方预计C919的订单很可能已经突破1000架。到2021年，中国商飞将交付首架C919的商业运行型号。可以预见，未来中国民用航空工业将迎来全新发展阶段。大兴国际机场：台媒惊呼“新世界第七奇迹”9月25日11时28分，习近平主席走上机场联检大厅的投运仪式主席台，郑重宣布：“北京大兴国际机场正式投运！”全场随即响起热烈掌声。当日16时23分起，来自7家国内航空公司的7架大型客机依次从北京大兴国际机场起飞，分别前往广州、上海、成都、延安、杭州、福州、厦门，标志着北京大兴国际机场正式通航。

该机场位于北京大兴、河北广阳之间，占地面积达到140万平方米，体量相当于首都机场1号、2号、3号航站楼加起来的总和。由于设计极具时代气息以及远期规划年客流量1亿人次，它将成为北京的新地标、勾连世界的枢纽。作为目前国内最新的大型机场，大兴国际机场有着以下几个“世界之最”：世界规模最大单体航站楼、世界施工难度最高航站楼、世界最大隔震支座航站楼、世界最大无结构缝一体化航站楼。在这些世界之最之外还有一个数字：4年，从动工到投入运行，仅仅四年。这样的建设速度不得不令人惊叹，也使得西方媒体报道这一重大成就时多了一股子“酸味”。此外，大兴机场的种种高科技设施，也让对岸媒体在节目中连连惊呼“黑科技”、“新世界七大奇迹”。

据了解，2014年12月，北京大兴国际机场开工建设。本期工程主要建设“三纵一横”4条跑道、70万平方米的航站楼、268个机位的站坪以及相关配套设施。2018年12月，飞行区4条跑道全面贯通，飞行校验工作于2019年2月圆满完成。投资达数千亿元的大兴机场建设践行新发展理念，立足自主创新，开发应用多项新专利新技术新工艺新工法，建设指标达到世界一流。除了建设上的成就之外，机场更重要的意义是将更好满足京津冀地区经济发展需求及升级壮大中国航空力量。东风41导弹：覆盖全球战略目标11月22日，五角大楼证实中国试射了最新型东风-41洲际导弹。这是中国在6月份试射JL-3潜射洲际弹道导弹以后又一次试射战略核导弹。在这之前，东风-41已成为中外媒体关注的焦点。

法国军事专家给出的导弹飞行路线10月1日上午，在国庆70周年大阅兵中，东风-41核导弹方队在32个装备方队中压轴出场。这是东风-41核导弹首次公开亮相。揭开神秘面纱同时，电视直播的解说词中介绍：“战略制衡、战略摄控、战略决胜，东风-41洲际战略核导弹，是我国战略核力量的中流砥柱！”据悉，东风-41是我国现役导弹中射程最远的型号，可以覆盖全球战略目标。这款导弹总长16.5米，略超东风31-a，1.5万公里的射程也超过美国LGM-30“民兵”（1.3万公里）和俄罗斯RT-2PM2“白杨M”（1.1万公里），足以覆盖美俄全境。澳大利亚ABC电视台称，这是世界上射程最大的洲际弹道导弹。美国智库战略与国际研究中心导弹防御项目评价，东风-41能够搭载10枚独立的核弹头。理论上可以在30分钟内到达美国。 0 V$ H& x% M! w0 C$ _

过去多年，中国的弹道导弹一直是西方分析人士最激烈猜测的对象。在2019年版的《中国军力报告》中，五角大楼猜测该导弹在公路机动的基础上，似乎还增加了铁路机动和井式发射方式。西方观察家普遍认为，机动部署方式让东风41更加难以被跟踪，因此具备更强的生存能力；而分导式分弹头让它能同时打击多个战略目标，并具备更强的突防能力，对美国的导弹防御体系构成严峻挑战。对于部署东风-41的战略意义，国防部新闻局局长、国防部新闻发言人吴谦表示，其可以更好地维护中国的主权、安全、发展利益，更好地维护世界和平、稳定与繁荣。首艘国产航母：试航穿越台湾海峡11月17日，我国首艘国产航母暨第二艘航母顺利通过台湾海峡，赴南海相关海域开展科研试验和例行训练。据悉，首艘国产航母11月14日上午离开大连造船厂，展开为期五天的第九次出海试航。11月19日，首艘国产航母驶入三亚军港，宣告其首次远航顺利完成。有观点认为，此次进行的跨区海试，很可能是正式服役前最后一次“大考”。另外，有网友拍摄到首艘国产航母已经离开大连造船厂，船舷未见刷号，也没有搭载舰载机模型。不过，从官方公开的视频画面来看，在经过台湾海峡时航母上已经有了6-8架歼-15舰载机，并且进行了起降试验，部分舰载机上挂载有实弹。由此，可以推断首艘国产航母应该在中国某舰载机综合试验训练基地附近海域进行了停留，并接装了数架舰载机，证明舰机一体能力也达到一个新的里程碑。在正式服役后，战斗力生成的速度将会显著超过“辽宁”舰。值得一提的是，这次上舰的歼-15全部是两位数编号，而且开头数字是2，有别于16号“辽宁”舰的1**编号方式，这可能意味着其是中国海军第二支舰载机编队。

第八次海试之前，正在大连造船厂舾装的国产航母

对于国产航母何时入役一事，国防部新闻局局长、国防部新闻发言人吴谦在10月31日答记者问上曾这样告诉记者：中国第二艘航母正按计划开展各项试验，各项工作稳步推进。至于服役时间，需要根据它的建造进展和试验情况综合确定。然而，从2018年至今，国产航母从最初的动力系统测试、通信系统测试，到后来的甲板调度测试、舰载机起降测试等，无疑已经完成了大部分测试。对比来看，“辽宁”号航母前前后后共进行了十次海试，而首艘国产航母估计亦相差不大，所以距离服役应该已经不远。±1100特高压：全球“四最”直流输电工程通电9月30日晚22时许，皖南夜幕下的特高压古泉换流站正紧锣密鼓地进行调试工作。“特高压古泉站极1低端站系统调试所有启动试验项目已完成，试验结果正确！”调试总指挥汇报完毕，换流变压器上的一排排风扇随即转动。

±1100千伏古泉换流站

这标志着±1100千伏“新疆准东-安徽皖南”特高压直流工程具备了输送电力的条件，来自新疆的±1100千伏特高压电能将通过“电力高速”送至华东。其输送容量1200万千瓦，较以往输送容量最大的直流输电工程提高200万千瓦。该特高压直流工程起于新疆昌吉换流站，止于安徽古泉换流站，途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽六省区，全长3324千米，共有铁塔6079基，总投资407亿元，是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压直流输电工程。据了解，从2015年12月获得国家发改委核准到如今贯通送电，这条“四最”特高压直流输电工程的建设已历时两年多，其间翻过天山，穿行河西走廊，跨越黄河、长江天堑，各建设单位群策群力，一路攻坚克难。 6 r( a p A6 p$ m3 w) n) [5 | i1 H

±1100千伏准东-皖南特高压长江大跨越工程附件安装现场据国家电网测算，“新疆准东-安徽皖南”特高压直流工程每年可从新疆向东中部输送电力660亿千瓦时，减少燃煤运输3024万吨，减排二氧化碳7000万吨，二氧化硫70万吨。满负荷条件下输送能力相当于6条750千伏线路，节约了土地和走廊资源。同时，该工程是国家实施“疆电外送”的第二条特高压输电通道，对于促进新疆经济社会发展、加快资源优势向经济优势转化，缓解华东地区能源供需矛盾、推动安徽经济增长，带动电力装备制造业转型升级等均具有十分重要的战略意义。“天鲲号”自航绞吸船：造岛神器捍卫南疆国土  3月12日，亚洲最大的重型自航绞吸船“天鲲号”完成通关手续，从江苏连云港开启首航之旅。这标志着完全由我国自主研发、建造的疏浚重器“天鲲号”正式投产。“天鲲号”是现役亚洲最大的绞吸挖泥船“天鲸号”的升级版，全船长140米，宽27.8米，最大挖深35米，总装机功率25843千瓦，设计每小时挖泥6000立方米，绞刀额定功率6600千瓦，是目前亚洲最大、最先进的绞吸挖泥船，也是目前世界上智能化水平最高的自航绞吸船。

2018年6月8日在江苏启东拍摄的由中国完全自主设计建造的亚洲最大、最先进的绞吸挖泥船“天鲲号” “天鲲号”于2018年10月2日赴江苏启东开展挖泥试验。经过近1个月调试，其挖泥最高生产率达每小时7501立方米，远超每小时6000立方米的设计标准，同时验证了该船15公里超长排距的挖掘输送能力。值得关注的是，“天鲲号”将凭借其强大的远程输送能力成为建设中国海疆的国之重器，甚至被网友称作“地图编辑器”。

（南海填岛）该船监造组船体工程师孔凡震曾比喻，“假如使用‘天鲲号’挖掘填满一座‘水立方’，功率最大的情况下只需要6天半时间。”正是因为“造岛神器”的工作效率异常惊人，在2017年5月，中国商务部发布公告：为维护国家安全，对大型挖泥船实施出口管制，未经许可任何单位和个人不得对外出口。从战略意义而言，除促进一方经济发展之外，使用“天鲲号”在南海填海造陆之后，就可以建设永久性军事基地。这对维护国家主权与领土完整，以及国家的经济安全具有非常重要的意义。平潭海峡公铁大桥：“京台高铁”关键节点建成9月25日，随着重达473吨的钢桁梁完成精准联结，被桥梁专家称为“世界在建难度最大”平潭海峡公铁两用大桥鼓屿门航道桥成功合龙，标志着世界最长、中国第一座跨海峡公铁两用大桥贯通。平潭海峡公铁两用大桥的合龙段钢桁梁在吊装中（无人机拍摄）全桥共计228个桥墩，钢结构用量124万吨，混凝土用量294万方，其用钢量和混凝土总方量是迄今为止国内外桥梁之最。大桥下层设计为时速200公里的双线I级铁路，上层设计为时速100公里的双向六车道高速公路。然而，该桥的建设两大难是天上是终年肆虐的风和海底是万年积累的硬。据悉，平潭海峡与百慕大、好望角并称世界三大风口海域，7级以上大风超过200天。另外，千万年来的海峡大风带动海涌淘走了海底的松散岩层，剩下硬度堪比钢铁的光板岩，打桩基础根本无处安放。中国工程院七位院士在考察后表示，“平潭海峡公铁两用大桥，其独特的海峡环境，无论地质条件的复杂程度，还是大风、强浪、强涌、急流等海况的恶劣程度，均远超已建成的东海大桥、杭州湾大桥、青岛湾大桥和港珠澳大桥。” - P5 M! J' |& M, J7 Z V U7 p8 u

中铁大桥局的建设者们在平潭海峡公铁两用大桥鼓屿门航道桥施工现场举行成功合龙贯通仪式大桥于2013年11月开建，历时六年。施工方在建设中力克道道难关，风雨前行，最终证明了中国建桥硬实力。并首创“深水裸岩区埋植式海上平台”技术，首次采用钢桁梁全工厂化整体节段全焊制造技术、首次采用两节间整体大节段对称悬臂架设施工工艺、首次采用钢桁梁整节段全断面合龙技术等。未来，平潭海峡公铁两用大桥将推动海峡西岸“半小时经济圈”发展及与台湾地区的融合。2016年3月5日，国家对外公布的“十三五规划”曾明确提出，要“建设北京至台湾（台北）”的高铁路线。大桥的贯通也意味着未来“京台高铁”的关键节点建成。蓝鲸2号：探步深海的大国重器9月26日，半潜式钻井平台“蓝鲸2号”命名仪式在烟台举行。此次仪式结束后，“蓝鲸2号”将离港作业。“蓝鲸2号”由中国海工企业中集来福士设计建造，是目前世界上作业水深、钻井深度最深的半潜式钻井平台。平台长117米，宽92.7米，高118米，自重43725吨，最大作业水深3658米，最大钻井深度15250米，可以在全球95%的海域作业。 5 h' |0 \0 L1 J" f- k# ]0 a4 k

“蓝鲸2号”是全球最大、最先进的超深水双钻塔半潜式钻井平台海上钻井平台被称为“流动的国土”，体现着一个国家的整体工业实力和发展方向。然而，10年前，中国还完全没有自主制造海上钻井平台的能力，中集来福士当时建造的第一座半潜钻井平台的国产化只有10%。而目前，中国在该领域已实现了完全自主化，其中超深水钻井平台的超厚钢板、钻井闭环技术全球首屈一指。同时，“蓝鲸2号”的国产化已达到60%。与传统单钻塔平台相比，该平台可提升30%作业效率，节省10%的燃料消耗。据悉，蓝鲸系列都达到了可以抵御16级台风的水准。尽管整体设计相同，但在“蓝鲸1号”的复盘总结中，中集来福士曾提出了556项提升改善措施，在“蓝鲸2号”的建设中应用。 - G: O+ _% N) a; d! \! s# h

设者们在平台上对设备进行紧张调试最终，“蓝鲸2号”在项目建造工艺等方面有重大创新突破，并在试航中完成了国内首次DP3操作模式下的电力系统的闭环试验，实现海洋工程能源及动力系统优化的重大突破。另一方面，“蓝鲸1号”于2017年5月在南海首次实现可燃冰试采，产气总量超过30万立方米，产气时长、产气总量，双双打破世界纪录。这次试采经历也为“蓝鲸2号”技术优化和作业准备提供了宝贵的经验。10余年来，从一无所有、备受质疑到世界领先，中国自主设计建造出了全球最先进的半潜式钻井平台，跻身世界海工装备第一梯队。这充分展现了中国深海海工的图腾力量，及加速迈向海洋强国的步伐。

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