0
学习园地 > 科技博览

中国迈向深海空间站时代


发布时间:2017-06-28    来源:人民网


  中国深海工作站龙宫一号模型

  蛟龙号既可以作为深海科考平台,又可以用于“摆渡”深海空间站的人员和货物,发挥类似于飞船的作用。

近日,中国载人深潜器蛟龙号完成在西北太平洋海域科考,荣归“故里”——青岛国家深潜基地。对于蛟龙号来说,这无疑具有里程碑意义,因为它标志着长达5年的试验性应用航次圆满收官,将进入常规性科考应用的新阶段。而对于广大中国海洋科技工作者来说,这只是一个新的起点,要真正实现“深海进入、深海探测、深海开发”,建成海洋强国目标,依然任重道远。

作为海洋科考的“旗舰”项目,深海空间站无疑将是中国继载人深潜器项目成功实施之后最具挑战性、最宏伟的海洋科技项目之一。深海实验平台参与构建三元探海体系说到“空间站”,人们当然首先想到的是人类在茫茫太空中的“家园”,那是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员长期工作和生活的载人航天器。与此类似,人类为探索和认知浩瀚无垠的大洋,在深海中建设的综合科考平台或者综合实验室就是“深海空间站”。

蛟龙号载人潜器当然也是优秀的深海科考平台,主要功能侧重于深海巡航、探测、取样等方面,机动性能更好。但是其体积小,搭载人员极有限,工作时间较短。而深海空间站相对而言体形庞大,能够容纳人员或者装备更多,在水下运行时间大大延长。正如中船重工第702研究所深海载人装备国家重点实验室主任颜开所指出的那样,蛟龙号是一种潜水器,可以载人下潜到几千米,工作时间12个小时,但超过这一时间就要上来;而深海空间站作为在深海运行的实验平台,则可以长期在水下工作,且不受海面风浪的影响。

深海空间站和蛟龙号等载人潜器或者无人潜器、水面船只可以相互配合。一方面,潜器可以如小艇一样,从深海空间站出来,在深海作业,或者承担深海空间站与水面舰艇之间运送人员和货物的任务;另一方面,深海空间站可以便捷操控潜器,或者与潜器及水面舰艇等进行协同,构建三元深海探测体系。

列入“十三五”国家科技创新规划

作为重要海工装备,深海空间站可以说有志于建设海洋科技强国的“标配”之一,中国在挺进深蓝的过程中,把建设深海空间站提上议事日程。2016年8月,国务院印发的《“十三五”国家科技创新规划》提出,“十三五”期间,中国将研究建立深海空间站——深海移动固定型空间站,开展深海探测与作业前沿共性技术及通用与专用型、移动与固定式深海空间站核心关键技术研究。

与太空里建设空间站相比,深海空间站建设有独特的难点。首先是海水压强问题。由于要在超过1000米的水下深度运行,一方面,空间站作为较大尺寸的容器其外壳要有足够的抗压能力,以克服巨大的海水压力;另一方面,在进行类似太空中飞船与空间站的对接时,必须克服高压强带来的困难。其次,在深海漆黑环境中,长期的、可持续的能源供给只能依靠自身,只有这样才能保障在海底驻留的时间。第三,做好材料防腐工作,克服海水对空间站和相关设备的巨大腐蚀作用性。此外,深海通讯、深海应急救援和保障等工作也都面临特殊困难,只有取得技术突破,才能切实做到万无一失。

向3000吨级移动“龙宫”进发

研制和建设深海空间站,既是对材料科学等基础科学研究能力的考验,也是对工业设计、工业制造等综合能力的检验,其难度可想而之。但是,我们同时也要看到自己具有的优势。中国工程院院士、船舶力学专家吴有生指出,深海空间站是在载人深潜器基础上发展的新一代居住型深海科考平台,这就意味着载人深潜技术与深海空间站技术的共通性。而近些年来,中国通过“独立设计、自主集成”建设的蛟龙号载人潜器,通过独立自主研发4500米载人潜器和紧锣密鼓研制1.1万米载人潜水器,科研人员积累了大量深海应用技术,这为深海空间站的建设进行了充裕的高精尖技术储备,也积累了丰富经验。

中国科技工作者迎难而上,不仅提出了宏伟的深海空间站建设目标,而且还规划了完成目标的具体步骤。实际上,中国很早就提出了类似建设太空空间站的“三步走”的深海空间站建设计划:第一步,研制小型深海空间站试验艇;第二步,研制小型深海移动工作站;第三步,建造可以水下逗留60天的未来型深海空间站。2013年11月,承担中国蛟龙号及其他系列载人深潜研制任务的中船重工集团第702所对外宣布,由该集团历时10年科技攻关研制的深海空间站即我国首个实验型深海移动工作站完成总装。

这个被称为“龙宫一号”的深海工作站为35吨级,可载6人,在海底工作的时间为12到18小时。第702所所长翁震平透露说,下一步将建造300吨级的小型深海工作站,未来将研制1500吨级、3000吨级的深海移动工作站。翁震平勾勒了我国未来深海空间站的运行图景:除了在海底能够工作更长时间和更大范围外,还可以像运载平台一样,配备多类深海机器人,还可利用类似于蛟龙号这样的深海潜器作为摆渡,实现水面支持系统和深海移动工作站之间的穿梭运载,进行人员替换、物资补充等。同时,深海移动工作站可以配备以探测器和机器人为代表的多名“得力干将”,他们就像工作站的眼睛和耳朵,可以走出30~50公里,发回探测信号,根据指令完成任务。

[责任编辑:八师石河子市远程办]