入海探秘境,苏州市科学技术局

来源:http://www.aobaot.com 作者:科学 人气:139 发布时间:2019-09-23
摘要:中科院深渊科考队刘心成:科学大院里的一个老兵 2016年,马里亚纳海沟深海装备海试及科考航次领导合影。 火星车与着陆器外观图 图①为2014年11月23日,“蛟龙号”载人深潜器运至江

中科院深渊科考队刘心成:科学大院里的一个老兵

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2016年,马里亚纳海沟深海装备海试及科考航次领导合影。

火星车与着陆器外观图

图①为2014年11月23日,“蛟龙号”载人深潜器运至江苏省江阴市苏南国际码头与母船“向阳红09”船会师。陈剑摄/光明图片

2016年,马里亚纳海沟深海装备海试及科考航次领导合影。

“我是一个兵,一个39年兵龄的老兵。”这是刘心成在接受《中国科学报》记者采访时说的第一句话,也是他反复提及的一句话。

万米深海,已不再是我国海洋科技界的禁区。6月22日到8月12日,中国科学院探索一号船在马里亚纳海沟挑战者深渊开展了我国第一次综合性万米深渊科考活动。23日上午,中科院公布了此次科考所取得的初步成果。本航次中,有三型装备5次突破万米深度,带回来自深海的第一手资料。 中科院深海科学与工程研究所航次领队刘心成介绍,原位实验号深渊升降器搭载实验装置在海底成功进行了深渊底部氮循环的原位培养实验、天涯号深渊着陆器单次获取大量海底水样,这在国际同等或类似装备上都无先例。科考团队使用国产海底地震仪首次在挑战者深渊西部开展主动源人工地震勘探,成功获得一条完整地震剖面。他们还利用船载绞车系统和沉积物采样设备,获得了9150米水深的箱式沉积物样品,创造了同类型深海装备作业深度的新纪录。 本航次虽然不单纯追求深度,但也确实在深度上取得突破。 我国自主研制的海斗号无人潜水器最大潜深达到10767米。它是我国首台下潜深度超过万米并进行科考应用的无人自主潜水器,创造了我国无人潜水器的最大下潜及作业深度纪录。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。刘心成说。 此外,我国自主研制的水下滑翔机下潜深度达到了5751米,创我国水下滑翔机的最大下潜深度纪录;国产地震仪工作深度也首次突破了7000米,并采集到马里亚纳海沟一次大于7.7级的天然地震信号。 潜得更深,是为了将深海世界的信息收集得更全。 此次科考,成功获得了2条9000米级和2条万米级水柱的温盐深数据,深度序列完整的海底沉积物样本,以及深度序列完整的马里亚纳海沟水样。 而且,我们还捕获了活物。刘心成介绍,我国首次获得了具有深渊专属特性的狮子鱼以及万米水深的大生物样品。狮子鱼是一种只生活于深渊的鱼类,它从哪里来,它为什么能承受住深海压力,都还有待研究。 中科院院长白春礼强调,这是继蛟龙号7000米海试成功后又一个海洋科技的里程碑。此次科考的成功,标志着我国的深潜科考开始进入万米时代。 刘心成透露,下一步,团队将返回挑战者深渊,执行第二次万米深渊科学考察。他希望,能以开放性模式吸引中科院乃至全国多学科力量,对万米级深渊的各类样品和数据进行全面、深入的科学研究。来源:科技日报

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■本报记者 沈春蕾

刘心成是中国科学院深海科学与工程研究所首席顾问、科技部21世纪议程管理中心“十三五”国家深海重点专项总体专家组副组长,教授级高级工程师。

图②为2016年7月13日“蛟龙号”完成第37航次科考任务返回青岛。新华社记者 张旭东摄

“我是一个兵,一个39年兵龄的老兵。”这是刘心成在接受《中国科学报》记者采访时说的第一句话,也是他反复提及的一句话。

今年6~8月,刘心成担任中科院深渊科考队领队兼临时党支部书记,带队赴马里亚纳海沟挑战者深渊海域进行深渊科学考察,完成84项科考作业,创造13项国际、国内突破性成果,标志着中国深潜科考进入万米时代。

7月13日,青岛国家深海基地码头,伴随着嘹亮的汽笛声,国家海洋局“向阳红09”科考船缓缓靠岸,此时,蜚声中外的“蛟龙号”载人潜水器正像一个大胖娃娃静静地躺在“向阳红09”船的怀中。

刘心成是中国科学院深海科学与工程研究所首席顾问、科技部21世纪议程管理中心“十三五”国家深海重点专项总体专家组副组长,教授级高级工程师。

转业、退休再就业

至此,2016年“蛟龙号”试验性应用航次历时94天,航行近1.2万海里,累计下潜22次,安全圆满地完成了计划中的科学考察任务。

今年6~8月,刘心成担任中科院深渊科考队领队兼临时党支部书记,带队赴马里亚纳海沟挑战者深渊海域进行深渊科学考察,完成84项科考作业,创造13项国际、国内突破性成果,标志着中国深潜科考进入万米时代。

1969年2月,刘心成参军入伍,先后任海军南海舰队舰艇轮机兵、班长、机电长,某导弹快艇支队装备科长、处长,海军机关处长,海军北海舰队某基地装备部长,某保障基地司令员。

跨越:从“0”到“7000”

1969年2月,刘心成参军入伍,先后任海军南海舰队舰艇轮机兵、班长、机电长,某导弹快艇支队装备科长、处长,海军机关处长,海军北海舰队某基地装备部长,某保障基地司令员。

“我31岁当上处长,41岁当上部长,转眼到了51岁,没几年就要退休了,我却作出让人震惊的转业决定。”刘心成告诉记者,“我不想就这样在部队等待退休,我觉得自己还能干点什么。”

长期以来,由于深海探测技术的限制,海洋深渊一直是人类探索地球的“禁区”。

“我31岁当上处长,41岁当上部长,转眼到了51岁,没几年就要退休了,我却作出让人震惊的转业决定。”刘心成告诉记者,“我不想就这样在部队等待退休,我觉得自己还能干点什么。”

刘心成的转业申请引起了一定程度的震动,战友和领导的挽留都没有改变他的决心,他毅然在转业申请志愿里填写了国家海洋局北海分局。最终他如愿了。

20世纪60年代起,国际上载人潜水器研制就进入了快速发展阶段,美俄等发达国家纷纷研制出一系列大深度载人潜水器。而我国直到20世纪90年代,才开始向着世界潜水器研制的前沿水平追赶。1990年,中国大洋矿产资源研究开发协会成立,明确提出要研制中国大深度载人深潜器;21世纪初,科技部正式把7000米载人潜水器列为国家“863计划”重大专项,国家海洋局是专项组织部门,中国大洋协会办公室作为具体组织实施单位。

刘心成的转业申请引起了一定程度的震动,战友和领导的挽留都没有改变他的决心,他毅然在转业申请志愿里填写了国家海洋局北海分局。最终他如愿了。

2007年,刘心成顺利转业,并出任国家海洋局北海分局副局长、中国海监北海总队总队长。刘心成的这一决定,拉近了他和深海的距离。

潜水器的深度要达到7000米,所面临的技术难度绝不仅仅是数字上的增加。由于国外技术封锁,可借鉴的资料非常匮乏。中船重工七〇二所是项目的技术牵头单位,研制团队从一开始就确定了“丰富继承、重点突破、集成创新、整体跨越”的设计思想。

2007年,刘心成顺利转业,并出任国家海洋局北海分局副局长、中国海监北海总队总队长。刘心成的这一决定,拉近了他和深海的距离。

2009年6月24日,中国蛟龙号载人潜水器海上试验正式启动,而参试人员来自全国10多个单位,互不隶属,国家海洋局领导考虑到刘心成长期在部队工作,有带队伍的实践经验,因此委任他为海试临时党委书记。

在长达10年的研制过程中,科研人员攻克了无数难关,实现了非线性环境下空间运动水动力、无动力下潜上浮运动特性等16项关键技术零的突破。

2009年6月24日,中国蛟龙号载人潜水器海上试验正式启动,而参试人员来自全国10多个单位,互不隶属,国家海洋局领导考虑到刘心成长期在部队工作,有带队伍的实践经验,因此委任他为海试临时党委书记。

服从命令是军人的天职,但刘心成是第一次接受这样的任务,心里难免有点忐忑:“既然是试验,就有不确定性。虽然蛟龙号设计下潜深度世界第一,却没有现成的经验可以借鉴,海试将是一条充满挑战与曲折的创新探索路,需要全体海试队员拿出最大的勇气和智慧。”

2009年,跃跃欲试的“蛟龙”终于出海;2012年6月24日,“蛟龙号”下潜首破7000米,潜航员和在太空中的中国宇航员互相致以问候,这一幕相隔几百公里海天互动的画面被永远定格……以创新为驱动,“蛟龙号”最终创造了世界同类作业型潜水器最大下潜7062米的“中国深度”。

服从命令是军人的天职,但刘心成是第一次接受这样的任务,心里难免有点忐忑:“既然是试验,就有不确定性。虽然蛟龙号设计下潜深度世界第一,却没有现成的经验可以借鉴,海试将是一条充满挑战与曲折的创新探索路,需要全体海试队员拿出最大的勇气和智慧。”

4年时间,蛟龙号载人潜水器海试团队先后转战中国南海、东北太平洋和马里亚纳海沟海域,克服了数不尽的困难和艰辛,圆满完成1000米、3000米、5000米和7000米级海试任务。

“通过创造世界同类作业型潜水器最大的潜深纪录,我国大深度载人潜水器结构的设计技术得到了验证,定位和悬停功能取得重大突破,水声通信系统不仅能传输语音、控制信号,还可以传输海洋地质地貌的扫描图形。”谈到“蛟龙号”的技术突破,七〇二所所长何春荣这样说。

4年时间,蛟龙号载人潜水器海试团队先后转战中国南海、东北太平洋和马里亚纳海沟海域,克服了数不尽的困难和艰辛,圆满完成1000米、3000米、5000米和7000米级海试任务。

在海洋局一干又是7年8个月,刘心成终于要退休了,“我仍然觉得自己还没有干够,恰逢中科院深海所组建,我遇到了现任深海所所长丁抗,两人一拍即合,我答应了他的邀请并承诺一旦退休,第二天我就去深海所报到。”

进步:“蛟龙号”作业能力大幅提升

在海洋局一干又是7年8个月,刘心成终于要退休了,“我仍然觉得自己还没有干够,恰逢中科院深海所组建,我遇到了现任深海所所长丁抗,两人一拍即合,我答应了他的邀请并承诺一旦退休,第二天我就去深海所报到。”

2015年5月26日,刘心成正式退休,5月27日他就去了深海所。然而,他是绑着绷带去的,因为三个月前他随蛟龙号出海时摔了一跤,造成左胳膊肌腱断裂。但这并没有阻碍他去兑现自己的诺言,义无反顾加入深海所。

这些年,“蛟龙号”对深海的探索从未停歇。“这是‘蛟龙号’自2012年7000米级海试成功以后,首次重返海沟区密集开展超过6000米深度的下潜作业,在科学研究方面取得了丰硕成果。”中国大洋第37航次第二阶段首席科学家彭晓彤表示。

2015年5月26日,刘心成正式退休,5月27日他就去了深海所。然而,他是绑着绷带去的,因为三个月前他随蛟龙号出海时摔了一跤,造成左胳膊肌腱断裂。但这并没有阻碍他去兑现自己的诺言,义无反顾加入深海所。

难舍的海洋情结

据介绍,依托“蛟龙号”大深度作业优势,在全球深渊的代表区域——雅浦海沟、马里亚纳海沟开展作业,成功获得了海斗深渊探测的第一手资料和样品,这对于科学界探究深渊生命、环境和地质过程意义重大。同时,也有助于我国跻身深渊科学前沿研究之列。

来到科学大院,刘心成的身份和角色先后出现了很大的变化,不变的是他对海洋的情结。

来到科学大院,刘心成的身份和角色先后出现了很大的变化,不变的是他对海洋的情结。

本航次科考首次在马里亚纳海沟南坡发现了活动的泥火山,拍摄了大量高清视频资料;证实了马里亚纳海沟北坡作业区海山为泥火山,获取了大量泥火山地质样品。“这些样品和视频资料为研究泥火山地质活动和俯冲板块的地质过程提供了依据。”彭晓彤说。

“长期以来,每年出海时间近100天。”刘心成离不开大海,大海给了他很多难忘的经历。

“长期以来,每年出海时间近100天。”刘心成离不开大海,大海给了他很多难忘的经历。

在中国大洋第37航次总指挥邬长斌看来,此航次“蛟龙号”作业能力得到大幅提升和拓展,创造了自“蛟龙号”下潜以来多项纪录,在大深度潜次中,“蛟龙号”总体技术状态稳定、各系统设备性能可靠。

2012年9月,刘心成担任海上副指挥员,与指挥员一起带领8艘中国海监船首次挺进我国钓鱼岛海域进行维权巡航,“那种感觉至今都很难用语言来形容。”刘心成回忆道。

2012年9月,刘心成担任海上副指挥员,与指挥员一起带领8艘中国海监船首次挺进我国钓鱼岛海域进行维权巡航,“那种感觉至今都很难用语言来形容。”刘心成回忆道。

“本航次‘蛟龙号’多次实现长距离、大落差航行,水下航行距离最长达到5000米、水下作业爬升高差最大1100米、单潜次最大地质样品取样重量达124公斤,创造了下潜以来单潜次航行距离、作业高差及地质样品取样重量的最大纪录。”邬长斌说。

“我在部队获得3次三等功,分别在1984年、1990年和2002年,其中,2002年,我执行了人民海军舰艇编队首次环球航行任务,并且顺利完成。”刘心成介绍,这次环球航行历时132天,沿着赤道附近航行了33126海里,创造了人民海军舰艇编队出访时间最长、航程最远、航经海域最广、访问国家最多等纪录。

“我在部队获得3次三等功,分别在1984年、1990年和2002年,其中,2002年,我执行了人民海军舰艇编队首次环球航行任务,并且顺利完成。”刘心成介绍,这次环球航行历时132天,沿着赤道附近航行了33126海里,创造了人民海军舰艇编队出访时间最长、航程最远、航经海域最广、访问国家最多等纪录。

未来:“蛟龙”家族将“龙丁兴旺”

人的一生可能会经历很多次运动会,可有几个人能有机会参加在太平洋上举行的运动会呢?2011年7月9日和10日,在蛟龙号母船“向阳红09”船举办了这样一场别开生面的大洋航行运动会。运动会设置了乒乓球、跳绳、围棋、五子棋、象棋、仰卧起坐、俯卧撑等8大比赛项目。“这给枯燥的航行带来了激情和喜悦,也为当时即将到来的蛟龙号5000米海试坚定了必胜的决心。”刘心成说。

人的一生可能会经历很多次运动会,可有几个人能有机会参加在太平洋上举行的运动会呢?2011年7月9日和10日,在蛟龙号母船“向阳红09”船举办了这样一场别开生面的大洋航行运动会。运动会设置了乒乓球、跳绳、围棋、五子棋、象棋、仰卧起坐、俯卧撑等8大比赛项目。“这给枯燥的航行带来了激情和喜悦,也为当时即将到来的蛟龙号5000米海试坚定了必胜的决心。”刘心成说。

“蛟龙号”载人潜水器从2002年立项伊始,到2009年开始1000米级海试,直至2012年7000米级海试,只用了10年时间。

海上航行有喜也有悲。今年7月21日,刘心成的岳母病逝,“老人身体状况一直挺好,走得有点突然,而我却连最后一面都没见着”。说到这里,刘心成有点哽咽……

海上航行有喜也有悲。今年7月21日,刘心成的岳母病逝,“老人身体状况一直挺好,走得有点突然,而我却连最后一面都没见着”。说到这里,刘心成有点哽咽……

刘峰,中国大洋协会的秘书长,作为“蛟龙号”的项目负责人,曾连续4年在一线参与“蛟龙号”海上试验。他感慨颇深:“‘蛟龙号’作为我国海洋技术发展的前沿与制高点,是我国从‘深海进入’‘深海探测’到‘深海开发’的一个里程碑。”他还告诉记者,未来,“蛟龙家族”将会谱系化,会出现“蛟龙二号”“蛟龙三号”等等,试验性应用也将转向业务化运行。

2009~2012年,刘心成担任我国蛟龙号载人潜水器海试临时党委书记,带领海试团队创造蛟龙号成功下潜7062米深度,创造了世界纪录。海试队被党中央、国务院表彰为英雄集体。

向深海深渊挺进

全球海洋深度大都在3000米至5000米之间,平均深度为3700米,相对于7000米级的“蛟龙号”载人潜水器,研制4500米载人潜水器无疑是一个更为经济实用的选择。“拥有完整自主知识产权的4500米载人潜水器将于今年完成组装,明年海试,将大大带动我国相关新材料、新工艺在深海装备产业方向的全面发展。”刘峰介绍。

“你们看到的是鲜花和掌声,而我们更多看到的是汗水和挫折。”刘心成说。比如,2010年7月11日,此前蛟龙号已经在3000米级试验海区连续创造了下潜新纪录,但有一个大问题没有解决——接地检测报警。

2009~2012年,刘心成担任我国蛟龙号载人潜水器海试临时党委书记,带领海试团队创造蛟龙号成功下潜7062米深度,创造了世界纪录。海试队被党中央、国务院表彰为英雄集体。

根据此前科技部发布的重点研发计划指南,我国在今年将启动万米级潜水器的研制,向世界上最深的海域发起挑战,届时中国大洋科考的“中国深度”将再次被刷新。

那天,每当下载深度达到1800米左右,接地值就从“正常”一下子跳到超过“上限”而报警。通过两次上浮和下潜均没有查出原因,也将海试逼入绝境。蛟龙号上的潜航员做了一个大胆的决定,在下潜至1800米深度,报警器再次响起的时候,对用电设备逐个采取隔离措施,同时继续加大下潜深度,延长报警出现的时间以求确定故障点。

“你们看到的是鲜花和掌声,而我们更多看到的是汗水和挫折。”刘心成说。比如,2010年7月11日,此前蛟龙号已经在3000米级试验海区连续创造了下潜新纪录,但有一个大问题没有解决——接地检测报警。

终于,电力与配电小组通过检查发现,在一根32芯线电缆的插头根部有电火花烧蚀的微弱痕迹,进一步检查发现是水密插头轻微进水。“问题解决,十多天来大家悬着的心终于可以放下来。”刘心成感慨道。

那天,每当下载深度达到1800米左右,接地值就从“正常”一下子跳到超过“上限”而报警。通过两次上浮和下潜均没有查出原因,也将海试逼入绝境。蛟龙号上的潜航员做了一个大胆的决定,在下潜至1800米深度,报警器再次响起的时候,对用电设备逐个采取隔离措施,同时继续加大下潜深度,延长报警出现的时间以求确定故障点。

辽阔富饶的深海是一座巨大的宝藏,也是未来能源的希望,并且具有重要的战略意义。与发达国家相比,我国的国际海底区域资源勘探开发工作在多方面都存在一定差距。

终于,电力与配电小组通过检查发现,在一根32芯线电缆的插头根部有电火花烧蚀的微弱痕迹,进一步检查发现是水密插头轻微进水。“问题解决,十多天来大家悬着的心终于可以放下来。”刘心成感慨道。

6000米以深的海洋叫深渊。近年来,我国虽然研发了ROV(有缆无人水下机器人)、AUV(无缆无人水下自治机器人)、电视抓斗、水下钻机等新型深渊科考装备,但这些都是将设备布放到水下,然后由科学家们在调查船上控制。

辽阔富饶的深海是一座巨大的宝藏,也是未来能源的希望,并且具有重要的战略意义。与发达国家相比,我国的国际海底区域资源勘探开发工作在多方面都存在一定差距。

随着蛟龙号成功将科学家送入大洋深渊直接观察、选取有价值的样品,必将加快深渊科考进程。刘心成认为培养新一代深渊科考团队非常重要,他期望科考团队可以勇于担当,不畏失败。

6000米以深的海洋叫深渊。近年来,我国虽然研发了ROV(有缆无人水下机器人)、AUV(无缆无人水下自治机器人)、电视抓斗、水下钻机等新型深渊科考装备,但这些都是将设备布放到水下,然后由科学家们在调查船上控制。

刘心成说:“宁冒风险,不当逃兵。深渊科考团队既要对自己的科考成果负责,也要懂得与人分享,这样才能保障我国深海事业的发展。”

随着蛟龙号成功将科学家送入大洋深渊直接观察、选取有价值的样品,必将加快深渊科考进程。刘心成认为培养新一代深渊科考团队非常重要,他期望科考团队可以勇于担当,不畏失败。

《中国科学报》 (2016-12-12 第6版 院所)

刘心成说:“宁冒风险,不当逃兵。深渊科考团队既要对自己的科考成果负责,也要懂得与人分享,这样才能保障我国深海事业的发展。”

(原载于《中国科学报》 2016-12-12 第6版 院所)

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