我遥控机器人首次在太平洋水下2700米试用

我遥控机器人首次在太平洋水下2700米试用

　　CR-01的研制成功使我国具有了对除海沟以外海域进行详细探测的能力

　　本报驻外特约记者 林 浩 纪双城 青木 本报记者 李 凯

　　下海在中国最深入人心的意思是经商创业、谋求发展。而很多国家特别是世界强国，正是通过真正的下海一步步走向强盛的。从圈地、圈领海、圈专属经济区到圈大陆架，如今，富含资源的国际性海底区域已经成为强国圈占的目标。5月28日，中国大型远洋科考船大洋一号历经315天的环球科考返回青岛。大洋一号在海上航行一天至少花费十几万元，这样的科考船中国只有一艘，而日本有14艘。在决定海底资源归属的远洋科考方面，中国还需全速前进。

　　日本探明的海底矿藏够本国用几百年

　　中国国家海洋局第一海洋研究所工作人员告诉《环球时报》记者，目前对国际海底区域的勘探已经成为国际热点。大洋一号在毛里求斯停靠补给期间，可以看到美、日、法、德等不少国家的各型远洋科考船。西方国家集中了政府、海军和海洋科研部门的科考资源，加紧对大洋进行勘探。

　　根据《国家海洋法公约》规定，总面积2.517亿平方公里的国际海底区域是全人类共同财产，这一没有主权归属的蓝色矿区承载了全人类的资源未来。目前已在区域中发现的资源有多金属结壳、富钴结核、热液硫化物以及生物资源等。仅多金属结壳的可开发储量就达700亿吨。

　　实际上，世界海洋大国早已捷足先登，正如几百年前西方列强抢占岛屿一样，他们正在圈占国际海底区域这个无主之地。参与此次远洋科考的首席科学家陶春辉对记者表示，目前各个大国海底科考在资源上的意义有两个。首先，远洋科考可以找到富矿区，为子孙后代的开采做准备。第二，按照《联合国海洋法公约》要求，进行详尽的科考活动是申请开采海底矿区的前提。

　　负责海底矿区申请的国际机构是国际海底管理局，总部位于牙买加。早在1987年，日本就在夏威夷东南公海取得了7.5万平方公里的海底矿区，并于2001年与国际海底管理局缔结了勘探协议。现在，作为国家资源战略的一环，日本正在准备申请新的矿区，以寻求更多的海底矿床。对于99％的能源靠进口的日本来说，海底资源被定位为其21世纪唯一可利用的公共资源。到目前为止，日本已探明可供本国开发的海底镍矿可供本国消费100年，锰矿则为320年，而钴矿更高达相当于1300年。此外，尚有难以计量的铜矿、海底热水矿床、天然瓦斯和石油等。

　　2006年，在经过详尽科考后，德国联邦地球科学与自然资源研究所也与国际海底管理局签署协议，获得了一块7.5万平方公里国际海底的优先勘探权，在具备商业开发条件后，德国对该海区具有优先开发权。尽管美国至今没有在《联合国海洋法公约》上签字，但由于其在国际海底勘探上的强势地位，国际社会也认可美国对其首先发现的海底矿区有保留权。

　　国家海洋局第一海洋研究所计划科技处副处长沈继红向记者介绍，目前制约海底资源开采的主要因素是成本和技术。当海洋技术足够成熟，而陆地资源的开采成本高于海底资源时，人们必然要转而开发海底资源，这一天可能在30年至50年内到来。届时对国际海底区域争夺的激烈程度可能会和今天各国争夺专属经济区和大陆架一样。

我国水下6000米无人潜航器下海

　　中国科考队土枪打兔子

　　远洋科考离不开先进的科学设备。从某种意义上说，下海比上天还难。目前国际上采用独自或合作方式送宇航员上天的国家已有十几个，但是具备深海载人潜水技术的国家仅有美国、日本、法国、俄罗斯四个，最大工作深度未超过6500米。大洋一号首席科学家陶春辉用土枪打兔子来形容我国远航科考技术的现状：我们用较落后的技术装备打到了兔子，取得了和发达国家先进装备接近的科考成果，但是对兔子的多少和大小没有太多挑选余地。

　　在此次科考中，我国研制的深海遥控机器人首次在太平洋海域水下2700米试用成功。据悉，我国深海机器人下潜极限为3500米，此次在2700米深度试验成功，使我国成为世界上为数不多能进行深海机器人勘探的国家。据介绍，水下机器人在太平洋海底观察到了大量深海生物和高约26米的热硫化物堆积形成的黑烟囱，并成功抓取到7千克硫化物样品。但是与美国数十年前就可以下潜万米的技术储备比，我国还差的很远。

　　西南印度洋是此次科考收获最丰富的海区。科考队通过在海底铺设40个地震波接收球，在海面下进行了10832次高压气爆，摸清了深海地质情况，这是世界上罕见的大规模海底地震试验。据参加科考活动的科学家介绍，除了上述科研设备成功应用外，大洋一号还有了不少新发现，为我国找到了5个热液区，其中大西洋两个，太平洋两个，印度洋一个。我国目前发现的热液区已占世界各国发现总量的1/10。热液区主要分布在大洋中脊和弧后盆地等处，不断从地壳中向外喷射富含铜、锌、铁、金、银等有色金属和贵金属的金属硫化物，有非常高的开采潜力。

　　虽然取得了很大成绩，但是据远航归来的科考队员反映，此次环球科考遇到两个比较大的困难。一是大洋一号没有动力定位系统。在无法抛锚且风浪较大的深海区，动力定位系统可以帮助船只不被风浪推远，从而让科考队员在甲板上操作海底机器人在同一海区长期作业。相比之下，目前美、英、德、日等海洋大国的科考船均装备有动力定位系统，而且在船舱中还有通海井，科考队员不必冒着风浪在甲板上作业。

　　另一个困难是船只缺少气象卫星信号接收设备。在风暴频发的海区，及时掌握气象信息对科考队员安排科考活动极为重要。大洋一号在南印度洋魔鬼西风带进行海底热液区勘探时，一次突然袭来的风暴险些酿成事故。目前大洋一号船载气象卫星遥感雷达正在调试，该装备投入使用后，科考船无论在何处都可及时获得天气预报。

探索者号水下1000米无人潜航器。无人潜航器通常称为水下机器人。

　　中国将建远洋科考船队

　　我国远洋科考事业起步较晚，但经过远洋事业团体的努力，我国已成为国际海底管理局8大投资国之一，并在2001年签订勘探合同，正式成为国际海底资源的承包者，对东太平洋海盆CC区7.5万平方公里矿区的多金属结核资源具有了专属勘探权。但一位中国海洋专家表示，随着远洋科考竞争日益激烈，西方国家正用环保等借口提高远洋科考门槛，为进一步圈占国际海底区域做准备，我国应加快远洋科考的步伐。

　　一位参与科考的海洋学家告诉记者，尽管取得了很多成就，但是我们的远洋勘探事业不应过于乐观，中国海洋勘探技术至少落后美国30年。从规模上讲，美国、德国有多条功能齐全的大型远洋科考船，日本多达14条，而中国仍是十几亿人看一条船（大洋一号）。

　　中国大洋矿产资源研究开发协会办公室副主任李波对记者展望了中国远洋科考事业的蓝图：经过历次科考活动的历练，以远洋航海家、海洋科学家和航海工程技术人员为代表的中国远洋科考队伍已成长起来，在此基础上，中国正筹划建立一支远洋科考船队，而船队的规模不少于两艘 。▲

　　CR-01水下机器人的本体长4.374米，宽0.8米，高0.93米，它在空气中的重量为1305.15公斤，它的最大潜深6000米，最大水下航速 2节，续航能力10小时，定位精度10～15米。它是一套能按预订航线航行的无人无缆水下机器人系统，它可以在6000米水下进行摄像、拍照、海底地势与剖面测量、海底沉物目标搜索和观察、水文物理测量和海底多金属结核丰度测量，并能自动记录各种数据及其相应的坐标位置。

　　水的粘度比空气高，使得水下机器人能耗很大。特别是水下自航行器（AUV）,它既不能采用太阳能电池，也没有脐带缆不断地供电，只能靠自带的蓄电池，从而限制了它在水下的工作时间。因此开发应用比能率高的新的能源，将是AUV向远程、大范围作业发展的关键。图为一种美国海军的水下潜航器。

　　在高压环境下，耐高水压的动态密封结构和技术也是水下机器人的一项关键技术。机器人上的任何一个密封的电气设备、连接线缆和插件都不能有丝毫渗漏，否则会导致整个部件甚至整个电控系统的毁灭。图为一种美国海军的水下潜航器。

中国探索者号无人潜航器入海

　　在海洋中，每下潜100米就增加10个大气压，这就要求机器人上的每一个部件都必须能承受住这么大的压力而不变形、不破坏。6000米洋底的压力高达600个大气压，在这么高的压力下，几毫米厚的钢板容器会像鸡蛋壳一样被压碎。而对于浮力材料，不仅要求它能承受住这么大的压力，而且要求它的渗水率极低，以保证其密度不变，否则机器人就会沉入海底。

准备入水的美国金枪鱼-21（Bluefin-21）自主水下航行器

放在施放平台上的金枪鱼-21（Bluefin-21）自主水下航行器

　　%26quot;金枪鱼-21%26quot;上的电池能驱动航行器以3节航速航行18小时，覆盖150米的宽度，最大深度可达200米。BPAUV上最先进的导航系统集成了姿态航向参考系统和多普勒计程仪的数据，并定期进行全球定位系统(GPS)数据更新，能完成精确导航和目标定位。另外，航行器上455千赫的侧扫声呐能提供7.5厘米～10厘米分辨率的图像。

美国无人潜航器曝光

美海军的侦察型无人潜航器

　　美海军的反潜除雷无人潜航器

　　英国BAE系统公司推出的近海护身符新型无人潜航器重50千克，配备2台固定主推进器和4台转向推进器，由锂电池组提供动力，续航力可达12小时.最大航速l5节，执行监视任务时航速通常在1.5～3节。它的基本配置包括DF一900/2250双频前视成像声呐，还计划采用Vision一600合成孔径声呐缩小版作为侧向声呐。艇身上配有多角度摄像头。通信系统包括声学通信、无线网络和铱星系统，精确惯性导航系统的水下定位精度可达l米?它可以作为护身符M等大型潜航器的负载，共同执行反水雷任务。