當(dāng)?shù)貢r(shí)間2月15日晚，西南印度洋，科考船“向陽紅10號(hào)”攜帶的吊架掛鉤成功鉤住了深海潛水器“潛龍二號(hào)”，并將之緩緩送上后甲板。藉此，我國首臺(tái)自主研發(fā)的面向神秘的大洋熱液區(qū)探測(cè)的4500米級(jí)自主水下機(jī)器人的首次試驗(yàn)性應(yīng)用任務(wù)成功完成。
2月15日，“潛龍二號(hào)”深海機(jī)器人正在接受最后調(diào)試，準(zhǔn)備下水。
2月15日，作業(yè)組多人從各個(gè)方向拉起“潛龍二號(hào)”，準(zhǔn)備入水。
作業(yè)組正在拉繩維持潛器平衡。本組圖片攝影：新京報(bào)記者金煜
新京報(bào)快訊(特派記者 金煜)當(dāng)?shù)貢r(shí)間2月15日晚，西南印度洋，科考船“向陽紅10號(hào)”攜帶的吊架掛鉤成功鉤住了鮮黃、魚形的深海潛水器“潛龍二號(hào)”，并將之緩緩送上后甲板。藉此，我國首臺(tái)自主研發(fā)的面向神秘的大洋熱液區(qū)探測(cè)的4500米級(jí)自主水下機(jī)器人的首次試驗(yàn)性應(yīng)用任務(wù)成功完成，意味著其已開始為我國勘探西南印度洋海底資源，調(diào)查極為復(fù)雜的海底地形地貌做出貢獻(xiàn)。
茫茫印度洋，首次開始應(yīng)用
當(dāng)?shù)貢r(shí)間2月15日下午2點(diǎn)，科考船“向陽紅10號(hào)”緊鄰后甲板的監(jiān)控室內(nèi)，幾名值班的年輕的科研人員一邊盯著數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)滾動(dòng)的屏幕，一邊開起了打賭的玩笑：在深海潛水器“潛龍二號(hào)”何時(shí)浮出水面這個(gè)問題上，有人猜是2點(diǎn)，有人猜是4點(diǎn)，作為潛水器的總設(shè)計(jì)師，劉健也參與了打賭，他猜了3點(diǎn)。
劉健來自中科院沈陽自動(dòng)化研究所，操著一口標(biāo)準(zhǔn)的東北腔，“都瞎猜的，我們誰也不知道它什么時(shí)候會(huì)上來?！?正是因?yàn)檫@是一臺(tái)全自治的水下機(jī)器人，“潛龍二號(hào)”十分智能，母船并不需要給它實(shí)時(shí)指令，它自己就可以決定什么時(shí)候結(jié)束任務(wù)，浮出水面。 對(duì)于正在西南印度洋執(zhí)行第40航次第二航段任務(wù)的我國第一艘官方和民營資本合作的新型科考船“向陽紅10號(hào)”來說，其上負(fù)載的“潛龍二號(hào)”是這次科考任務(wù)中最大的亮點(diǎn)。該航段首席科學(xué)家倪建宇介紹，潛水器項(xiàng)目是該航段中最主要，最優(yōu)先的科研任務(wù)。
作為“十二五”國家863計(jì)劃深海潛水器裝備與技術(shù)重大項(xiàng)目的課題之一，“潛龍二號(hào)”此前已分別在我國南海和西南印度洋進(jìn)行了海上試驗(yàn)。
今年1月10日，也就是“向陽紅10號(hào)”上一個(gè)航段中，該深海機(jī)器人首次成功下潛至1600米指定位置，獲得了設(shè)定區(qū)域的精細(xì)海底地形地貌圖，實(shí)現(xiàn)了它在洋中脊海底的首次勘探，第一航段的試驗(yàn)結(jié)束后，多位隨船現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收試驗(yàn)專家對(duì)其各方面性能進(jìn)行了嚴(yán)格的打分，并最終通過了驗(yàn)收。
從南海試驗(yàn)以來，潛龍二號(hào)一共執(zhí)行了24次下水任務(wù)。在西南印度洋進(jìn)行了8次，雖然和國外那些研發(fā)已久的水下機(jī)器人下水的次數(shù)比起來這還少得多，但運(yùn)行順利，已完成試驗(yàn)階段規(guī)定的全部?jī)?nèi)容。而現(xiàn)在，“潛龍二號(hào)”進(jìn)入了試驗(yàn)性應(yīng)用階段，雖然還不完美，但它已開始參與到勘探西南印度洋海底資源的實(shí)際工作中。
“黃色小魚”設(shè)計(jì)感極強(qiáng)
2月14日，1.5噸重的“潛龍二號(hào)”擺在后甲板，開始最后的調(diào)試，準(zhǔn)備下水進(jìn)行一天多的勘測(cè)。母船進(jìn)入作業(yè)區(qū)后遭遇多日惡劣天氣，而這一天海況終于有所起色，船長判斷，第二天的海況會(huì)更好，有利于回收。
科考船上滿是重型設(shè)備，實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)入作業(yè)區(qū)的后甲板須穿工作服，戴安全帽，而這臺(tái)深海機(jī)器人強(qiáng)大的“設(shè)計(jì)感”則為這種沉重的作業(yè)環(huán)境帶來一絲可人的氣息。沒有人會(huì)否認(rèn)，“潛龍二號(hào)”看起來像是一條嫩黃色的熱帶魚，此前，還有人把它形容成動(dòng)畫片角色“尼莫”。
劉健也不否認(rèn)這點(diǎn)，但對(duì)所有關(guān)于他是否從魚身上得到啟發(fā)的疑問，他都會(huì)解釋，自己設(shè)計(jì)初衷并非為仿生，而是為了滿足熱液區(qū)探測(cè)的需求而設(shè)計(jì)，最終，“大自然、生物界進(jìn)化的結(jié)果，跟我們科技研究逐漸優(yōu)化的結(jié)果，兩者最后殊途同歸。” 劉健介紹，通常的潛器設(shè)計(jì)為回轉(zhuǎn)體，橫向和縱向的阻力比較平衡，但對(duì)于熱液區(qū)這樣具有非常復(fù)雜地形的地方，潛器需要不斷垂直進(jìn)行調(diào)整，“可以說是翻山越嶺，爬山下山”，為此，他們將“潛龍二號(hào)”設(shè)計(jì)成現(xiàn)在的“立扁型”，大大增強(qiáng)了潛器垂直面的靈活性和機(jī)動(dòng)能力。而且，立扁型的設(shè)計(jì)，使之具有很高的抗風(fēng)浪能力，即使在浪大的海面上，也可以如不倒翁一樣保持不被翻身。
除此之外，它在海面上還具有一定的航行能力，可以通過母船的遙控器進(jìn)行簡(jiǎn)單的操控。這個(gè)還處于“幼年期”的水下機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入3000多米深的西南印度洋熱液區(qū)海底，去探測(cè)復(fù)雜多變的海底。它身上攜帶可以測(cè)量鹽度、溫度、深度、濁度、甲烷、側(cè)掃聲納、磁力儀、照相機(jī)等多個(gè)傳感器，最終將在近海底采集各類信息，以期最終繪制出海底的地形地貌圖來。
“潛龍二號(hào)”入水前。
正在入水的“潛龍二號(hào)”。
“潛龍二號(hào)”總設(shè)計(jì)師劉健緊張地盯著作業(yè)組調(diào)試潛水器準(zhǔn)備下水。本組圖片攝影：新京報(bào)記者金煜
機(jī)器人也會(huì) “長大”
20多個(gè)作業(yè)人員從各個(gè)方向拉著牽繩，在四面平衡中，A型架緩緩地將“潛龍二號(hào)”放入船尾的水中，一眨眼間，這條黃色的“魚”就消失在了水里，只剩撲打出白沫的浪涌。
“接下來就看它的了，‘孩子’要有出息，晚點(diǎn)回來我們也高興。” 潛水器入水后，劉健望著海浪說，他挺喜歡把它叫做“孩子”。在他看來，“潛龍二號(hào)”下水作業(yè)的這段時(shí)間，母船上的科研人員除了值班之外，反而可以休息一下，因?yàn)閷?duì)于這臺(tái)進(jìn)入工作狀態(tài)的智能水下機(jī)器人來說，人其實(shí)也做不了什么。因?yàn)閹捰邢蓿ぷ鳡顟B(tài)中的潛器只向母船發(fā)來如高度、深度、位置等簡(jiǎn)單的信息，大量的聲學(xué)影像等探測(cè)信息都被儲(chǔ)存起來，等到其回到母船，人才會(huì)有海量的數(shù)據(jù)分析要做。
劉健說，設(shè)計(jì)這臺(tái)全自治水下機(jī)器人，初衷就是要讓人的指令干預(yù)越少越好。科研人員事先對(duì)機(jī)器人編寫使命任務(wù)，如此次的勘探目標(biāo)是西南印度洋一塊約30多平方公里的熱液區(qū)的海底，其被“切割”成數(shù)條橫線線路，機(jī)器人將沿著線路在海底來回橫掃，其上攜帶的各種傳感器采集各類信息。
根據(jù)事先輸入的指令，有三種情況會(huì)使得機(jī)器人終止任務(wù)，浮上水面。一是電力耗盡，二是任務(wù)完成，三是出現(xiàn)重大故障。除此之外，編程者也設(shè)計(jì)了一條30個(gè)小時(shí)的最大工作時(shí)限以確保機(jī)器人的安全，對(duì)于14日的這次下潛任務(wù)，這個(gè)最大安全時(shí)限意味著其必須在2月15日下午5時(shí)之前開始上浮。
“潛器研發(fā)五年，孩子帶五年也該長大了?！眲⒔〕３ＳX得對(duì)潛器的研制如同培育孩子成長，而每次潛器下海，他的心中也既緊張，又充滿期待，“就像期待自己的孩子一樣，希望它能長大，能獨(dú)立。”
2月18日，濕漉漉的潛器被回收到母船。新京報(bào)記者金煜 攝
首次堅(jiān)持走完全航程
2月15日下午4點(diǎn)45分，監(jiān)控屏幕上，潛水器發(fā)來的高度數(shù)據(jù)開始變小，在連續(xù)30個(gè)小時(shí)正常工作后，它發(fā)來了“97”的代碼，這意味著已達(dá)到最大工作時(shí)限，“潛龍二號(hào)”自動(dòng)終止任務(wù)，開始上浮。
此前的西南印度洋驗(yàn)收試驗(yàn)中，出于考察各種性能的目的，這臺(tái)深海機(jī)器人每次下水只進(jìn)行不到10個(gè)小時(shí)左右的任務(wù)，而堅(jiān)持了整整30個(gè)小時(shí)的全航程探測(cè)，這是它在熱液區(qū)的第一次。
然后，只有被安全回收，任務(wù)才能算是成功的，而回收也是整個(gè)過程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一個(gè)小時(shí)后，潛水器在距離母船上千米外浮出水面，母船調(diào)向朝之徑直開去?？拷鼤r(shí)，從其左側(cè)緩緩駛過，并盡可能靠近。潛水器在船的一側(cè)越來越靠近，它黃色的機(jī)身隨著海浪上下起伏，上方的感應(yīng)器閃爍著紅燈，頭頂不時(shí)有海鳥盤旋。
作業(yè)組20余人早已等在甲板一側(cè)，他們嘗試用拋繩、撐桿等試圖勾上潛水器，然而，此時(shí)，風(fēng)力突然加大，海浪開始翻滾，潛水器被海浪推得忽遠(yuǎn)忽近，很難用普通的甩繩鉤勾住。這是一個(gè)需要技巧的工作，不僅要攔截住潛水器，而且還得防止它過于靠近母船造成撞擊。最終經(jīng)過努力，作業(yè)組終于用繩子套住了潛水器吊鉤。這個(gè)滿載著各種數(shù)據(jù)的濕漉漉的“機(jī)器魚”被小心翼翼地拖了上來。
此時(shí)夜幕已落，科學(xué)家和工程師們很快對(duì)“潛龍二號(hào)”進(jìn)行全身檢查?！棒~肚子”被打開，連上一根長長的網(wǎng)線，開始下載數(shù)據(jù)， “魚背”也即將被打開，以便更換電池。 “休息”了一天后，17日，“潛龍二號(hào)”再次下水，繼續(xù)探尋另一塊新的未知海底世界。
“目前看，這個(gè)潛次是成功的?！焙蕉问紫茖W(xué)家倪建宇說。劉健也表示，潛水器下到了數(shù)千米以下地形極為復(fù)雜的海底，第一次持續(xù)工作到30個(gè)小時(shí)的最大時(shí)限，回收也基本順利，潛水器在執(zhí)行探測(cè)任務(wù)時(shí)能夠按規(guī)劃路徑航行，而至截稿前的初步數(shù)據(jù)分析情況看，探測(cè)數(shù)據(jù)都被導(dǎo)出且基本有效，這意味著“潛龍二號(hào)”的首次試驗(yàn)性應(yīng)用任務(wù)成功了。
“大洋渺茫，都是未知數(shù)，每次孩子下去探測(cè)的都是未知世界，每次都是新的考驗(yàn)，但每次下潛，我們都可以提供更多的寶貴數(shù)據(jù)供科學(xué)家做分析，豐富我國的海洋智庫，尋找人類所需的寶藏，同時(shí)也為進(jìn)一步探測(cè)提供依據(jù)。”劉健說。
