地球最深处 陆成功定位海底座标
12月13日,「彩虹鱼」水下定位系统首次测出万公尺深海底座标。(新华社)
大陆首次成功在水下1万公尺定位。图为「彩虹鱼」号深渊无人探测器。(新华社资料照片)
「彩虹鱼」号在6000公尺深的西太平洋海底捕获的钩虾。(新华社资料照片/设计划面)
来自上海海洋大学、西湖大学、中科院海洋所等60名考察队员,13日前往马里亚纳海沟最深的「挑战者深渊」海域,将大陆自主研制的由「彩虹鱼着陆器」搭载的万公尺级水下定位系统「超短基线定位系统」,探测深度达1万0913公尺,首次成功定位超过1万公尺水深的海底精确座标。
「在陆地上,可以通过天上的卫星定位系统来定位。但在幽深的海洋,能够传递资讯的介质只有声波,且易受海水中各种杂质的干扰,因此想获得水下的确切位置,一直是个难题」。「彩虹鱼」科考团队海上总指挥崔维成教授说。
「彩虹鱼」团队研究员在「沈括」号科考船上的相关显示控制面版上,清楚看到在海水中下降轨迹和下降深度。母船每隔12秒,就会收到定位信标发来的声波讯号。船上系统自动计算出定位信标相对于船的位置,再透过母船座标推算出着陆器的精确座标。「万公尺级超短基线定位系统」采用的智慧波束跟踪技术等创新技术;实现精确的方位解算,系统内置的高精度姿态感测器解决了海上操作难题。
着陆器团队负责人潘彬彬介绍,彩虹鱼着陆器是一种无缆、自由落体式的采样设备,主要由浮力系统、抛载系统、电控系统、采样系统和水面通信系统组成。第一代彩虹鱼系列万公尺级着陆器已在2016年成功海试,现已投入应用。第二代更为精巧,摆脱依赖小艇回收的操作限制,便于操作。在第二代的关键设备中已基本实现国产化。
水下定位是一项十分重要的海洋基础技术,在海洋科考、海洋资源开发、海洋环境保护、海洋安全等领域被广泛运用。利用水下定位技术,在母船上即时掌握陆器、潜水器等水下载体的精确位置。
当彩虹鱼着陆器携带超短基线定位系统在马里亚纳海沟触底以后,「沈括」号科研船还透过航行测试该系统最大探测距离,结果显示,系统设备工作状态稳定,可即时跟踪探测水下定位信标的位置,最大探测距离可达1万5133公尺,定位结果有效率达98%。
海面6000公尺以下的地方,因超高的静水压力、缺乏阳光和食物供给等因素,是毫无生命力的世界。但随着对深渊展开科学调查,这些认知正在被颠覆。
小灵通 马里亚纳海沟
马里亚纳海沟是世界最深的海沟之一,位于菲律宾东北、马里亚纳群岛附近的太平洋底,全长2550公里,平均宽70公里,大部分水深在8000公尺以上。最大水深在斐查兹海渊达1万1034公尺,是目前已知地球的最深点。海沟形成距今已有6000万年。(孙曜樟)