央廣網(wǎng)上海2月18日消息(記者吳善陽 唐奇云)我國大型水面艦船的研制能力和水平究竟如何？未來的智能船廠是什么樣的？深海礦產(chǎn)資源開發(fā)的難度到底有多大？我國自主研發(fā)的無人遙控潛水器何時(shí)深探馬里亞納海溝？中國角逐極地的裝備如何？由高新船舶與深海開發(fā)裝備協(xié)同創(chuàng)新中心主辦的首屆“高新船舶與深海開發(fā)裝備”創(chuàng)新論壇從昨天持續(xù)到今天，成為一場(chǎng)關(guān)于“深海？智能？極地”前沿理論、關(guān)鍵技術(shù)與未來發(fā)展的“饕餮盛宴”。
當(dāng)今世界，海洋已經(jīng)成為國際政治、經(jīng)濟(jì)和軍事的重要舞臺(tái)。世界各國對(duì)海洋資源的開發(fā)和爭(zhēng)奪空前激烈，這歸根到底就是支撐國家權(quán)益的海洋科技競(jìng)爭(zhēng)。黨的十八大提出建設(shè)海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略和“21世紀(jì)海上絲綢之路”的總體部署，國務(wù)院接連發(fā)布了《中國制造2025》和《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，明確將海洋工程裝備和高技術(shù)船舶列為國家重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。“工欲善其事，必先利其器�！焙Ｑ髲�(qiáng)國的發(fā)展呼喚新的核心技術(shù)，國家主權(quán)的保衛(wèi)需要海洋工程和技術(shù)為支撐，海洋資源開發(fā)需要先進(jìn)的海洋工程裝備。
深海開發(fā)與探測(cè)裝備將有重大突破
一部《海底兩萬里》，讓人魂?duì)繅?mèng)縈百余年。如果說尼摩船長駕駛的“鸚鵡螺號(hào)”激發(fā)了人們對(duì)海底世界的無限想象，那么上海交大楊建民教授團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)“海底礦產(chǎn)開采技術(shù)”，正將當(dāng)年法國作家儒勒？凡爾納的科學(xué)幻想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
深海大洋深處富含銅、鉆、鎳、錳、鐵、鎢、欽、鋁、金、銀、鉑等76種元素，儲(chǔ)量大，且品位較高。但由于極端惡劣的深海環(huán)境，以及海底礦產(chǎn)特殊的附著形式，以及環(huán)保、輸送、控制、通訊等因素，使得開采難度極大。由于深海礦產(chǎn)資源的誘人前景，世界各國將深海礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用作為技術(shù)前沿問題進(jìn)行研究。我國也將開發(fā)3500米深海多金屬結(jié)核采礦試驗(yàn)系統(tǒng)作為國家十三五重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，完成系統(tǒng)整體海上試采試驗(yàn)，提升我國深海采礦裝備整體技術(shù)水平，躋身世界前列，為未來商業(yè)化開發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。楊建民說：“深海采礦船總體設(shè)計(jì)和動(dòng)力特性、深海海流作用下的長距離輸送管道環(huán)境載荷、 長距離輸送管道內(nèi)部復(fù)雜流場(chǎng)、礦石粗顆粒的高效輸送和流動(dòng)保障、 重載采礦車在復(fù)雜地形中的穩(wěn)定行走和控制、強(qiáng)噪聲和沉積物擾動(dòng)環(huán)境下的深海采礦車導(dǎo)航和定位、復(fù)雜環(huán)境下的重載采礦車精確布放和回收、深海采礦系統(tǒng)的整體聯(lián)動(dòng)協(xié)同控制、采礦系統(tǒng)對(duì)深海海洋環(huán)境的影響等，是深海礦產(chǎn)資源關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題。”隨著深海礦產(chǎn)資源開發(fā)科學(xué)問題和關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破，高效、環(huán)保的商業(yè)化海底采礦圖景正在逐步顯現(xiàn)。
深海，不僅蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源，還是全球最大的獨(dú)立生態(tài)系統(tǒng)，包含著生命起源、生物進(jìn)化等奧秘，一直是國際社會(huì)關(guān)注的另一處資源戰(zhàn)場(chǎng)。長期以來，深海資源勘探這個(gè)“富人俱樂部”一直由美國、德國、英國、法國、日本、俄羅斯等國占據(jù)。沒有攻克深海勘探與開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，沒有先進(jìn)的深海開發(fā)裝備，就好比沒有伸向大洋的雙手，沒有邁向大洋的雙腳，成為中國走向大洋的最大障礙。
2016年9月，中國國土資源部發(fā)布戰(zhàn)略規(guī)劃，稱將在未來5年提高深地、深海和深空的探測(cè)能力，并提出在2020年前開發(fā)1.1萬米的深海潛水器，進(jìn)軍“挑戰(zhàn)者深淵”——馬里亞納海溝。2016年，國家科技部推進(jìn)“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)，全力推進(jìn)全海深潛水器研制。葛彤教授領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)牽頭的“全海深無人潛水器（ARV）研制”項(xiàng)目獲得國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃支持。
葛彤，上海交通大學(xué)“深海水下工程裝備”團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人。從3500米作業(yè)型“海龍”號(hào)到6000米勘探取樣型ROV，該團(tuán)隊(duì)開展了大量深海無人遙控潛水裝備的研制工作。水深范圍從6000m到11000m左右的海域，被科學(xué)家稱為“海斗深淵”（Hadal trench），是地球上最深的海洋區(qū)域。海斗深淵科學(xué)研究的是海斗深淵的海洋生態(tài)、海洋地質(zhì)和生活在那里的海洋生物，它是國際地球科學(xué)尤其是海洋科學(xué)的最新研究前沿。目前，已有多個(gè)國家啟動(dòng)了海斗深淵科學(xué)研究計(jì)劃。但對(duì)于萬米深淵，人類所觸及到的也只是零星點(diǎn)點(diǎn)。
全海深潛水器是人類探索海洋最深區(qū)域、開發(fā)海洋資源必不可少的工具。但是要進(jìn)入萬米深淵，這些龐然大物面臨的將是在更加復(fù)雜的地形、更加強(qiáng)大的海流和風(fēng)浪，還要表現(xiàn)的如同“原住民”一樣的穩(wěn)定、安全。也許我們無法想象在黑暗無聲的萬米深海，人類可以通過這樣一個(gè)笨重的物體敲開這扇大門。但是，全海深無人潛水器將真的實(shí)現(xiàn)這一愿望。
那么，全海深潛水器到底具備哪些先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，能夠在萬米深海行動(dòng)自如？據(jù)葛彤介紹，全海深潛水器將具備全面組合導(dǎo)航系統(tǒng)，保證即使在陌生的深海，依舊能夠不“迷路”。在近距離接觸海底之后，該潛水器將大力施展它的能力，通過先進(jìn)的探測(cè)裝備在海底廣闊范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并開展精細(xì)調(diào)查。而如果是在海底管線周圍，它可以在極端海洋環(huán)境下定位極小的海管泄漏，防止災(zāi)難的發(fā)生�？傊�，它會(huì)高效、及時(shí)地將它的所見、所聞、所感全部轉(zhuǎn)化為信息，穿透萬米水深，知曉于世人。人的能力也通過它逐步放大，由水面無縫延伸至海底。甚至，在不久以后，通過海上人工的實(shí)時(shí)介入和潛水器深�，F(xiàn)場(chǎng)的取樣，我們將會(huì)拼繪出一幅幅“萬米深淵圖”。
這一項(xiàng)目將打破我國深海無人潛水器應(yīng)用的技術(shù)空白，最終將形成我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、覆蓋全海深的深海調(diào)查技術(shù)體系，建立全海深科學(xué)調(diào)查和取樣能力，為我國獲取第一手的深遠(yuǎn)海生物、環(huán)境和地質(zhì)研究樣品和資料，推動(dòng)我國深淵�？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，提供必要的保障裝備和技術(shù)支撐。本項(xiàng)目的實(shí)施還將有效支撐我國“蛟龍?zhí)枴?000 米載人潛水器的海上應(yīng)用，對(duì)實(shí)現(xiàn)國家深海戰(zhàn)略、推動(dòng)深�？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展具有重要意義。
走進(jìn)冰凍的“熱土”：極地戰(zhàn)略 裝備先行
一旗激起千層浪。2007年8月2日，當(dāng)俄羅斯科考隊(duì)員在4000多米深的北冰洋底插上一面鈦合金制造的俄羅斯國旗時(shí)，美國、加拿大、丹麥以及挪威都迅速做出回應(yīng)。一場(chǎng)針對(duì)極地的紛爭(zhēng)就此上演。隨著大國角逐北極的爭(zhēng)斗日趨激烈，這塊遙遠(yuǎn)的冰凍“熱土”也逐漸走入世人的視線。
全球51個(gè)國家參與了極地科學(xué)考察，我國在2015-2016期間，也成功實(shí)施了第32次南極考察和第七次北極科學(xué)考察。我們也許會(huì)疑問，遙遠(yuǎn)的南北極與我們到底有何關(guān)系，需要國家如此投入與關(guān)注？實(shí)際上，縱使隔著“千山萬水”，這一遙遠(yuǎn)的土地也時(shí)刻影響著我們，她關(guān)系著全球變化和人類的未來，也是一個(gè)國家綜合國力、高科技水平在國際舞臺(tái)上的展現(xiàn)和角逐，在政治、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、外交、軍事等方面都有其深遠(yuǎn)和重大的意義，倍受各國政治家的高度重視、全球科學(xué)家的向往。
同時(shí)，這一“無主權(quán)”地區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的石油、天然氣、礦物和漁業(yè)資源。雖然各國在極地進(jìn)行實(shí)際開采還有很長的路要走，但對(duì)于全球能源逐漸匱乏的現(xiàn)狀來說，極地?zé)o疑是地球“最后的寶藏”。而依托北極資源的大規(guī)模開發(fā)，北極航線可能成為中國新的能源供應(yīng)通道，與原有航線并存，有助于分散能源安全風(fēng)險(xiǎn)，更好地保障中國的能源安全和經(jīng)濟(jì)安全。
然而人類在距離遙遠(yuǎn)、氣候惡劣且環(huán)境脆弱的極地水域進(jìn)行商業(yè)運(yùn)輸以及科學(xué)考察、資源開發(fā)和漁業(yè)捕撈等活動(dòng)都必須依靠適用于極地航行且符合經(jīng)濟(jì)、安全和環(huán)保要求的“極地船舶”，任何國家若想實(shí)施極地戰(zhàn)略，必先發(fā)展適應(yīng)本國的極地船舶裝備。
中國船級(jí)社上海規(guī)范研究所副所長鐘晨康指出，極地戰(zhàn)略地位重要，北極顯性主權(quán)競(jìng)爭(zhēng)，南極也存在隱形主權(quán)劃分，我國參與極地事務(wù)，航運(yùn)和科考是介入極地事務(wù)的主要渠道。
中國船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院高級(jí)工程師吳剛在2015年年初參加了“雪龍?zhí)枴蹦蠘O考察活動(dòng)。作為中國新一代極地自破冰科考船的技術(shù)總師，他對(duì)極地船舶的技術(shù)發(fā)展有著較為深刻的認(rèn)識(shí)。吳剛認(rèn)為，極地船舶大致可分為過境航行、極地資源開發(fā)與運(yùn)輸、極地科學(xué)考察三種類型。其中，資源開發(fā)和運(yùn)輸是近年來極地船舶發(fā)展的主要?jiǎng)恿�。�?jù)他所言，中國正在新建極地科學(xué)考察破冰船“新雪龍?zhí)枴�，破冰能力更�?qiáng)大、船體規(guī)模大型化。
當(dāng)然，走進(jìn)極地并不僅僅是科考船所能解決的問題，極地的開發(fā)與挺近是一個(gè)系統(tǒng)的戰(zhàn)略工程，涉及進(jìn)入、探測(cè)、運(yùn)輸、冰區(qū)管理、平臺(tái)供應(yīng)和應(yīng)急救援等多項(xiàng)問題，需要攻克更多更重要的關(guān)鍵技術(shù)問題，要在極地實(shí)現(xiàn)“進(jìn)得去、待得住、管得了”。有了這些一系列技術(shù)的攻克，或許多年以后，極地豪華郵輪將帶著我們真正走入極地，感受未知的世界，而極地能源將成為我們每日車輛的動(dòng)力、一日三餐的燃料來源。
對(duì)于我國極地船舶的發(fā)展，吳剛建議，應(yīng)積極參與國際極地規(guī)則的制定，加快推進(jìn)我國極地船舶規(guī)范以及相關(guān)配套設(shè)備的研究。要自主設(shè)計(jì)建造適應(yīng)我國戰(zhàn)略需求的重型破冰船，同時(shí)做好極地鉆探相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備。時(shí)機(jī)成熟可建自有冰池，建立實(shí)船驗(yàn)證體系。大力培育富有經(jīng)驗(yàn)的極地船舶操縱和管理人員，充分驗(yàn)證極地航行操作導(dǎo)則并持續(xù)改進(jìn)。同時(shí)，加快我國北極航道氣象、保險(xiǎn)等服務(wù)的發(fā)展，讓極地真正成為“聚寶盆”和“黃金航道”。
編輯：
林馥榆
關(guān)鍵詞：
上海;智能;一帶一路
中國春節(jié)·樂享春節(jié)
