中国“探海神器”大盘点，未来水下有望成为人类的栖息地？ -2020年中国水下探测器

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中国地质调查局广州海洋地质调查局2日对外通报，该局“海洋六号”科考船与中国科学院深海科学与工程研究所“探索一号”科考船于4月28至30日展开联合科学考察活动。期间，两船分别搭载的4500米级深海作业型潜水器“海马”号遥控潜水器和“深海勇士”号载人潜水器，对南海珠江口盆地西部海域“海马冷泉”区进行联合科学考察。

通报表示，这是我国首次实施的两类具有自主知识产权的国产化大深度潜水器的联合深潜科学考察活动。

深海勇士

“蛟龙”、“海龙”、“潜龙”、“海斗”、“海马”、“海燕”、“深海勇士”……近年来，随着我国加大海洋科考投入力度，自主研发出了多款海洋观测装备，如水下机器人、水下滑翔机、载人潜水器等。这些层出不穷的“探海神器”不免让人眼花缭乱，那么它们之间有何关联？我国为何不断加大深海探测能力？

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中国“探海神器”各显神通

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目前，深海潜水器大概可以分为：带缆水下机器人（ROV）、无缆自主水下机器人（AUV）、自主遥控水下机器人(ARV)和载人潜水器（HOV）等。

“蛟龙号”载人潜水器

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大名鼎鼎的“蛟龙号”是载人潜水器（HOV），“蛟龙号”的最大工作设计深度为7000米，理论上它的工作范围可覆盖全球99.8%的海洋区域。2012年“蛟龙号”在西太平洋的马里亚纳海沟试验海区创造了中国载人深潜最新记录，首次突破7000米，最大下潜深度达7015米，这也是世界同类型的载人潜水器的最大下潜深度。

“海龙Ⅲ”无人有缆潜水器，设计最大作业水深6000米

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“海龙11000”万米级无人有缆潜水器

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“海龙号”是无人有缆潜水器（ROV），前不久，我国最新研制的“海龙三号”和“海龙11000”无人有缆潜水器在西太平洋进行了海试，其中“海龙Ⅲ”完成最大潜深4266米，“海龙11000”首次海试潜水深度410米。

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我国最先进的“潜龙三号”4500米级无人无缆潜水器

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“蛟龙”号和“海龙”号均擅长局部作业、定点精细探测，却不擅长大范围精细探测。

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“潜龙”号则不同，它是无人无缆自主潜水器（AUV），可以自由行动，在较大的区域范围内进行精细探测，可以自主导航、自主作业以及自我保护。

“海斗”号万米级自主遥控水下机器人

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“海斗”号是我国首台万米级自主遥控水下机器人(ARV)，2016年在马里亚纳海沟挑战者深渊，“海斗”号最大潜深达10767米，创造了我国无人潜水器的最大下潜及作业深度纪录，使我国成为继日、美两国之后第三个拥有研制万米级无人潜水器能力的国家。

“海马”号4500米级深海遥控无人潜水器

“海马”号是我国自主研制的首台4500米级深海遥控无人潜水器（ROV），“海马”号的研发实现了我国在深度无人遥控潜水器自主研发领域“零的突破”。

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4月20日拍摄的载人深潜器“深海勇士号”执行第一次下潜任务

“深海勇士”号是4500级载人潜水器（HOV），也是我国继“蛟龙”号之后的第二台深海载人潜水器。今年4月20日，“深海勇士”号在西沙群岛北礁海域完成了我国首次深海考古调查的“第一潜”。借助载人深潜器“深海勇士”号，水下考古工作者将工作海域最深拓展至水下1003米，下潜时长共计66小时51分，并成功采集到文物标本。

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海燕系列水下滑翔机入水图片

除了潜水器，还有水下滑翔机。相比传统的潜水器，水下滑翔机耗能小、成本低、部署便捷，具备独立在水下全天候工作的能力，并且可以搭载科考所需的任务传感器进行数据采集。

今年4月21日，我国的“向阳红18”科考船搭载着31套我国具有完全自主知识产权的“海燕-4000”级水下滑翔机和“海燕-10000”米级水下滑翔机等设备奔赴马里亚纳海沟，下潜最大工作深度达到了8213米，刷新了下潜深度的最新世界纪录。

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去年，我国最新研制的“海翼1000”水下滑翔机在南海北部无故障连续工作91天，创造了我国水下滑翔机连续工作时间最长等多项新纪录。

人类“下深海”比登天难

人们常说某某事比登天还难，其实对于人类来讲登天相对容易，“下深海”则比登天难。

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地球是一个蓝色的星球，海洋占到地球面积的70%。然而到目前为止，人类对海洋的勘探与研究仍停留在十分初步的阶段。阻碍人类前进的脚步恰恰就是“海水”。

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要潜入海洋，第一个问题就是海水的巨大压力，海水深度每增加10米，压力就增加一个大气压。当深度达到1000米左右时，海水产生的压力为100个大气压，即我们生活在空气中承受压力的100倍，相当于一个指甲盖上要承受100公斤的重物。

人类要想进入深海，离不开能承受如此巨大压力深海装备。但这并非易事。

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与国外相比，新中国的海洋科考起步很晚。1976年，中国开始首次远洋调查。2005年，中国才首次开始环球科考。由此相伴的是技术装备和研发能力的落后。

“2000年左右的时候，我国的载人潜水器最大下潜深度只有300米，我们的研发队伍到国际上给人当学生人家都不收。”中国大洋协会办公室主任刘峰曾在接受《光明日报》采访时回忆道。

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2012年，党的十八大报告首次提出海洋强国战略。2016年科技“三会”上，习近平指出，深海蕴藏着地球上远未认知和开发的宝藏，但要得到这些宝藏，就必须在深海进入、深海探测、深海开发方面掌握关键技术。国土资源部则在未来五年的规划中，明确将着力突破深海探测的关键技术，向深海空间拓展。

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以上一系列战略，使得中国的深海探测器迎来了技术研发与应用高速发展的机遇期。目前，我国已经成功自主研发出了多款海洋观测装备，如无缆水下机器人、水下机器人、水下滑翔机、载人潜水器等。

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其中，“海龙”“潜龙”和“蛟龙”被称为“蛟龙探海”工程“三龙”，是我国的深海重器。

中国大洋协会秘书长兼办公室主任刘峰介绍，2018年，大洋协会将全力推进“蛟龙探海”工程实施，大力推进“三龙”变“七龙”——在“三龙”基础上，增加深海钻探的“深龙”、深海开发的“鲲龙”、海洋数据进行云计算的“云龙”以及在海面进行支撑的“龙宫”，更好地推进大洋工作可持续发展。

深海中蕴藏着巨大的“宝藏”

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纵观中国历史，我国从来没有像今天这样重视海洋，我国有漫长的陆岸线和岛岸线，有美丽而且富饶的南海。这一切都需要我们有强大的海上实力，无论是科学考察实力还是海上的军事实力，因为我们的宝藏不仅在陆地上，也在海洋里，更在深海里。

在深海中蕴藏着巨大的“宝藏”：

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海底资源丰富（图片来自网络）

1、储量巨大的锰结核矿

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锰结核分布在4000米以下的大洋海底的矿物质，含有钴、镍、铜等70多种元素。据科学家估算，全世界海底锰结核矿的总储量有3万亿吨，足够满足人类对此资源上万年的需求。

2、海底石油和天然气

科学家估算，现在已经探明的海底石油储量约为1400亿吨，占全世界可开采石油总量的45%。海底天然气则占世界储量的一半左右。

3、可燃冰

可燃冰（图片来自网络）

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海底的宝藏还有天然气水合物，这种东西是是由甲醛气体分子和水分子在低温高压的环境中结合而成，又被叫做“可燃冰”，这也是人类的未来能源之一。

未来水下有望成为人类的栖息地

想要探索这些深海“宝藏”，离不开深海技术的支持，这也是目前各国在大洋深处竞赛场。

2016年，国务院印发《“十三五”国家科技创新规划》，这是我国首次以国家科技创新规划命名。《规划》提出，“十三五”期间，要面向2030年再部署一批体现国家战略意图的重大科技项目，深海空间站项目名列其中。

前苏联一级核动力深海工作站工作想象图

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生活在地球上的人们对太空空间站并不陌生，但很少有人知道，人类早已着手在海底打造“深海空间站”。

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深海空间站，又称深海工作站，有人形象地将它比作“龙宫”——把地面的“房间”搬到了深达千米的水下，可利用站载（物理、化学、生物检测系统及光、声学）观察系统，直接操控所携带的潜水器、水下吊车等作业工具。提升人员进入深海并实施长时间、大功率的作业能力，取得海洋科学、经济、军事等方面的效益。而且可以为科学家提供原位数据，使人们的生活范围拓展至水下，未来水下有望成为人类的栖息地。

放眼全球，除了美俄等传统海洋强国，挪威、荷兰等欧洲国家也都在开展用于深海油气、矿产资源开发的深海工作站研究。正因如此，拥有很强的深海作业能力已成新世纪海洋强国的战略取向。谁掌握了核心技术，谁将在未来深海资源探测和开发中占得先机。

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　中国深海工作站龙宫一号模型

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实际上，中国很早就提出了类似建设“深海空间站”的计划：第一步，研制小型深海空间站试验艇；第二步，研制小型深海移动工作站；第三步，建造可以水下逗留60天的未来型深海空间站。

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中国工程院院士、船舶力学专家吴有生指出，深海空间站是在载人深潜器基础上发展的新一代居住型深海科考平台，这就意味着载人深潜技术与深海空间站技术的共通性。而近些年来，中国通过“独立设计、自主集成”建设的潜水器，积累了大量深海应用技术，这为深海空间站的建设进行了充裕的高精尖技术储备，也积累了丰富经验。

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（稿件转自：新华社、人民日报、科技日报、观察者网、经济参考报、光明日报、科普中国等）

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