“實驗6”號身懷絕技 海洋科考再添利器

葉 青

2020年07月23日08:30  來源:科技日報
 
原標題:“實驗6”號身懷絕技 海洋科考再添利器

  近日,中國科學院南海海洋研究所(以下簡稱南海海洋所)新型地球物理綜合科學考察船“實驗6”號下水暨命名活動在廣州舉行。據了解,“實驗6”號船總長90.6米,型寬17.0米,型深8.0米,最大速度16.5節,續航力為12000海裡,定員60人,自持力60天。

  “‘實驗6’號填補了我國目前中型地球物理綜合科學考察船的空白,發揮專業調查船與綜合科考船功能,大力提升了我國地球深部結構和深海大洋極端環境探測研究水平。”中國工程院院士、南海海洋所原所長、南方海洋科學與工程廣東省實驗室(廣州)主任張偲說。

  這艘科考船新在哪

  “實驗6”號創新採用了控制氣泡干擾的船型一體化設計技術,成功解決了快速性與抗氣泡干擾性之間的矛盾。此外,“實驗6”號還是國內首艘採用國際上最新、最先進的混合冷卻D型吊艙推進技術的科考船,成功解決了此前科考船經常遇到的水下噪聲對探測精度的影響。

  科考船一般利用大量聲學設備對水體、海底底質進行探測,這些設備對水下背景噪聲,尤其是水中的噪聲源和氣泡非常敏感,盡量減小或消除這些噪聲,可大大提高探測精度。

  “以前的科考船,更注重快速性,但忽視了氣泡下泄對船底聲學設備影響。而這次採用的線型,通過採用內凹的小球鼻,僅增加了較小的阻力,就可以保証氣泡下泄最優路徑,對船底聲學設備的影響可達到最小。”南海海洋所造船辦公室總工程師蔡小陽說。

  在南海海洋所黨委書記詹文歡看來,“實驗6”號正式服役后將成為我國重要的“海上移動實驗室”,對提高我國海洋探測能力和數據樣品獲取能力,開發利用海洋空間資源、油氣礦產和生物基因資源等具有非常重要的推動作用。

  如何理解“海上移動實驗室”?南海海洋所有關專家介紹,“實驗6”號具備全球航行和全天候觀測能力,既能開展近海淺水區、大陸架、島礁區的科學考察活動,又能在深海大洋極端環境進行全海深的探測和取樣﹔全船配置了學科齊全的現代化船載實驗室,總面積超過330平方米,能現場進行多學科樣品處理與分析,並實現與陸基實驗室同步數據傳輸。

  這艘科考船有啥用

  作為國內首艘以地球物理勘探、地震採集和處理為主的現代化科考船,與同類綜合科考船相比,“實驗6”號突出了地球物理調查能力﹔與地球物理專業調查船相比,它又強化了多學科綜合科考功能,它的有效科考負載超過150噸,達到國際先進水平。

  什麼是地震採集?蔡小陽說:“科考船在目標海域底部投放海疷地震儀陣列,在船尾拖放氣槍震源和多道電纜,以走航拖曳方式向海裡發射高壓空氣炮,利用人工源地震方法制造地震聲波,採集地震數據后進行回收分析,所獲取的數據可以解釋海域的地質構造情況,包括岩漿活動、地殼結構、板塊張裂等。”

  記者了解到, “實驗6”號承擔的“工作”可不少。比如它將進行海面常規氣象連續探測、海底地形地貌探測、底質採樣等。更重要的是,它能勝任考察數據系統集成、現場印証以及與陸基實驗室的數據傳輸與處理,可滿足大氣、海面、水體、海底及深海極端環境等基礎科學考察的需求。

  然而,此次船舶下水並不意味著建造工作的完成,“實驗6”號還要繼續進行船舶舾裝、設備安裝、系泊試驗等工作。蔡小陽說,“隻有海試達到設計要求,運行平穩,確認系統與設備均無問題后方可交船。之后還需對科考系統進行長達數月的可靠性驗証航次,確認無誤后方可進行正式的科考任務。”

  據蔡小陽介紹,未來“實驗6”號的試航分為船舶試航和科考設備試航。船舶試航主要進行船舶設備和船舶性能指標測試,包括柴油機、推進系統等設備和航速、噪聲等指標測試。科考設備試航包含操控支撐系統、多波束測深系統、溫鹽深測量系統等設備的技術指標。

  根據建造計劃,“實驗6”號預計2021年入列服役,正式服役后,未來服務的主要科學目標包括:揭示南海島礁的地質穩態與生態安全機制、認識莫克蘭海溝—全球最淺海溝的結構與成因機制、揭示瓜達爾港地震和海嘯頻發的機制和其未來地震和海嘯風險等。

(責編:趙竹青、呂騫)