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中国骄傲！“奋斗者号”坐底海洋深处10909米

中国骄傲！“奋斗者号”坐底海洋深处10909米
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作者：张鼎 杨阳（云海科普团队）王俊龙（天津大学海洋学院融媒体中心）
来源：《知识就是力量》杂志
9998米，9999米，10000米！10909米！2020年11月10日早8时12分，随着显示器上的数字正式突破一万大关，探索一号下潜指挥室中传来了一阵短促又热烈的掌声，奋斗者号深潜器突破了万米大关，成功坐底马里亚纳海沟！中国人首次在世界的最深处留下了自己的印记，在成功的背后，蕴含着的是中国船舶工程团队、海洋科研工作者半个世纪的辛劳与汗水，这也是一段从追赶到超越的风雨荆棘路。

蹒跚前行——从无到有的突破

受限于科技水平，人类在20世纪30年代才正式展开对深海的探索。1932年，美国工程师巴顿和博物学家比伯乘坐他们自己设计的一个球状潜水器下潜到了923米的深度，一时间吸引了来自社会各界好奇的目光。美国军界迅速意识到深潜器所蕴含的巨大价值——失事潜艇救援、海底地形勘探、海洋资源开发……不管哪一项都有着巨大的经济和军事潜力。1970年，世界第一艘深潜救生艇神秘客号应运而生。
就在神秘客号下水的同年，时任中国海军副司令员的周希汉将军对哈尔滨工程大学下达指示，要研发中国自己的深潜救生艇。以罗培林为代表的老一辈船舶人不怕苦更不畏难，用15年的时间摸索、研究出了中国第一艘载人潜水器——7103救生艇。虽然它的下潜深度只有美国神秘客号1500米的五分之一，但它却使中国深潜技术实现了从0到1的突破。
随着“863计划”（国家高技术研究发展计划）的实施，海底丰富矿产资源的逐步发现，中国在20世纪90年代开始逐渐拥有了“潜得更深”的动力与科技条件，而联合国批准15万平方千米的多金属结核开辟区给中国的消息更是进一步激励了中国的有识之士。不过，之前“863计划”为中国带来的机器人多为有缆遥控水下机器人，受限于电缆的长度和强度，它们潜得不够深，探索的范围也不够大。而太平洋的平均深度足足有3957米，海域广阔程度更是世界之最。“863计划”再次出马，组织了一批科研院所，并请来了俄罗斯海洋技术研究所的专家当老师。经过6年的艰苦研发，最终在1994年，探索者号甩掉了与母船之间联系的电缆，实现了中国深潜器从有缆到无缆的飞跃。有了经验，剩下的只需时间。
中国骄傲！“奋斗者号”坐底海洋深处10909米
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探索者号
(图片来源/中国科学院沈阳自动化研究所)
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CR-01号深潜机器人
(图片来源/中国科学院沈阳自动化研究所)
1997年，在烟波浩渺的北太平洋上，大洋一号科考船将名为CR-01号的深潜机器人轻柔地放入水中，几小时后，一面鲜艳的五星红旗便在5179米深的太平洋海底静静飘扬，中国的潜水器第一次突破到如此深度。CR-01号的面世，标志着中国成为世界上拥有潜深6000米自制水下机器人的少数国家之一，世界上关于深海的话语权中开始出现了中国人的声音。
奋起直追——承上启下的三龙探海

进入21世纪，“863计划”在深潜器领域继续发力。2002年，中国科技部将深海载人潜水器研制列为“863计划”的重大专项，蛟龙号载人深潜器的研制启动。载人深潜器的研发难度相较于之前的无人水下机器人完全不可同日而语：水下机器人不用担心乘员安全问题，不需要载人舱和复杂的生命维持系统；此外由于机器人内部与海洋环境联通，内外压力平衡，一定程度上降低了深海巨大压强的考验，它所需要考虑的更多还是深海低温高压条件下如何做到电气设备的密封和防水。
无数新课题、新挑战摆在了科研人员的面前。经过近10年的潜心研制，蛟龙号项目取得了丰硕的成果：从2009年至2012年，蛟龙号接连取得1000米级、3000米级、5000米级和7000米级海试成功，尤其是在2012年6月，蛟龙号在马里亚纳海沟创造了下潜7062米的世界同类作业型潜水器最大下潜深度纪录，这意味着从此世界上99.8%的海域向中国敞开了大门。
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为了应对7000米水深的复杂环境，蛟龙号在4个领域取得了突破：抗压、续航、通讯以及浮力材料。抗压方面，7000米的水深不仅意味着1.5℃的低温，还意味着潜水器的外壁每平方米要承受7000吨的巨大压力，在这么大的高压下，几毫米厚的钢制容器会像蛋壳一样被压碎。因此国际通用的潜水器制造材料是高强度、高韧性且十分耐腐蚀的特种钛合金，蛟龙号也不例外，它的耐压壳体由国内研究团队设计，采用了先进的瓜瓣焊接技术，应对7000米的水深绰绰有余。

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