蛟龍號下潛破7000米深度 深潛秘密到底是什麼?

「蛟龍號」載人潛水器24日在馬里亞納海溝成功突破7000米深度,創造了世界同類潛水器的最大下潛深度。它能深潛的秘密到底是什麼?

大陸新聞中心/綜合報導

『蛟龍號』載人潛水器24日在馬里亞納海溝成功突破7000米深度,創造了世界同類潛水器的最大下潛深度。從現場發回的照片看,『蛟龍號』是被母船的纜繩吊著放入水中,那這次下潛需要配備7000餘米的纜繩嗎?母船是否可以通過(透過)視頻觀察潛航員的一舉一動?潛航員又是否與宇航員一樣會經歷失重?帶著這些問題,新華網記者專訪了國家海洋局北海分局潛航員管理辦公室主任吉國,他詳細解釋了有關『蛟龍號』深潛的秘密。

『蛟龍號』是無動力自主下沉與上浮

記者:從現場照片看,『蛟龍號』是被母船的纜繩吊著放入水中,那『蛟龍號』下潛過程中一直是帶著纜繩嗎?
吉國:『蛟龍號』是無動力自主下沉與上浮,當它入水後,『蛙人』乘坐橡皮艇就將纜繩解開,『蛟龍號』便完全自主、獨立運行。

在下潛試驗前,現場工作人員都要測海底作業區的海水密度,確定『蛟龍號』需要搭載多少重量的壓載鐵。由於有壓載鐵,潛器為負浮力,進入海水中後開始下沉。當到一定深度,潛器根據作業需要拋掉部分壓載鐵,以使潛器的比重最大程度接近海水密度,減少螺旋槳的工作壓力。

『蛟龍號』坐底後,潛航員操作潛器進行標誌物布防、沉積物採樣和海底微型地貌勘測等。在完成所有作業後,潛航員操作再次拋掉壓載鐵,潛器變為正浮力,開始上升。壓載鐵放在潛器兩側的位置,每次下潛實驗前才根據需要安裝壓載鐵。

『蛟龍號』無法即時傳回視頻圖像

記者:『神州九號』宇航員在太空工作、生活的視頻圖像可以即時傳回陸地,那『蛟龍號』是否也可以即時向母船傳回生命艙內或者外部攝像頭拍攝到的視頻圖像?
吉國:『蛟龍號』下潛作業過程中與母船依靠水聲通訊機來傳輸資訊,但水聲的特性決定了聲學通訊機傳輸資訊的速率慢、容量低,只能保證語音、文字、資料和圖片的傳輸,達不到視頻即時傳輸的要求。

聲音在水中大約是以1500米/秒的速度傳播,但是隨著深度的增加傳播速度會逐漸降低。隨著深度的繼續增加,聲音的傳播速度出現一個拐點之後,即深度越深,聲音傳播速度又逐漸提高。因此,下潛試驗前,都要根據海水鹽度等要素的觀測資料測算這個拐點的深度,將水聲通訊機放在拐點深度以下,保證通訊質量。

通過水聲通訊機,母船與潛器之間可以語音通話,潛器的各種資訊可以傳輸回母船,如深度、電池容量、艙內氧氣和溫度等,但由於聲傳輸的速度較慢,會出現時間差。此外,在水中定位潛器的超短基線同樣運用的是水聲通訊的原理。

潛航員並不需要穿『宇航服』

記者:潛航員出艙時我們看到他們所穿的衣服與宇航員極為相似,那他們在下潛過程中是否也要穿『宇航服』?他們在艙內是否也會失重?
吉國:『蛟龍號』每下潛10米它所承受的壓力就增加一個大氣壓,但是潛器生命艙內基本是恆溫、恆壓的,而且有氧氣供給。因此,潛航員並不需要穿『宇航服』,他們在下潛過程中也不會經歷失重。

在剛入水准備階段,海面上溫度是比較高的,艙內溫度也相對較高,這時潛航員相對會比較難受。潛器在下潛過程中,環境溫度會逐漸降低,艙內的溫度也會開始降低,所以潛航員在下潛時需要有一些防寒措施,穿著較厚的衣服下潛。此外,7000米級海試每次試驗都長達10餘個小時,但他們注意力要高度集中,而且潛器內解手不便,因此他們都很少吃東西和喝水,只吃一點蘋果或巧克力而已。