主持人:现在我们到七点了,我们讲座正式开始,感谢我们中国国家地理大讲堂听众如约来到了我们讲座现场,今天本期中国国家地理大讲堂兴全基金专场讲座,我们有幸邀请到了已经是70多岁高龄中国传播科学院研究中心研究员蛟龙号载人深海潜水器总设计师徐芑南老师,徐老师66岁时从美国回到祖国,带领蛟龙号设计指导团队为我们中国制造了超越俄、美、日的蛟龙号,2012年也就是6月24号中国蛟龙号载人深海潜水器在马里亚纳海沟成功突破了七千米的深度,这个标志着我们国家在载人深海潜水器实际领域已经处于世界最先进的世界水平,徐老师将带领我们来了解蛟龙号,同时讲述他和蛟龙号故事,现在我们以热烈的掌声有请徐老师。
徐芑南:大家晚上好,非常感谢我们在座同志在晚上休息时间来听我介绍,我介绍的题目是蛟龙号载人潜水器7000米海上实验故事。我想分四个方面进行介绍,第一个方面准备介绍一下蛟龙号载人潜水器作用和意义,第二个就是蛟龙号载人潜水器性能和特色,第三海上实验有关一些故事,最后来介绍一下应用的前景。
下面我先介绍一下第一个方面,为什么我们国家要研制蛟龙号载人潜水器呢,它的作用和意义是什么?上世纪1984年联合国海洋化公约公布了公约,海洋占地球表面积是71%,联合国海洋化公约它是规定了世界上海洋的国家领海和200海里专属经济区,假如说把这个区分开,留下来还有占地球49%的面积属于联合国国际海底管理局的管辖。
这个是世界地形图,我们现在一大片深蓝色海洋也就是占地球49%面积这么一个区域,它的深度大多数超过一千米,那么这个海底蕴藏丰富的战略资源和生物资源,那么到五千米到六千米深海盆地有大量金属,这个总量约3万亿吨,其中钴,镍,锰总储量分别出了陆上相应储量几十倍到几千倍,这个是很可观的。那么到深海三千米到四千米左右海上坡上有丰富钴壳,总量达到10亿吨,其中钴的含量比陆地原生矿高出几十倍,钴的含量也高出几十倍。
所以我们看一下,这个里面就是太平洋5千到6千米深度散落在海底的锰结合矿,像鹅卵石那样大小80公分大小,都散落在海底,相当到三千米到四千米太平洋上面海上山坡上钴结壳,那么1500米到3000米左右深的大洋中介上面,它们热液、硫化物,这些硫化矿是怎么回事,海水渗到海底地层里面以后,受到了熔岩加热又喷出海底,这个液体温度在400度以上,和周围的冷海水融合以后,沉淀下来丰富铜,铅,锌,金,它们像半个篮球场大小的话,储量可以达到一百万吨,因为喷出来这个液体是黑颜色,我们统称叫做黑烟囱。那么这个硫化物周围还有活的小的虾,还有蠕虫,还有生物质,那么这些生物的话有独特代谢机制的,三千米左右可能大家都知道这个海水压力很大了,肯定没有光线,也不需要光合作用,它也不怕高温和高压,所以这一套生态系统我们称为它的黑暗食物连,将来是很有开采和利用价值新的生态生物链。
这个就是海底热液喷口热液硫化物,喷出来就是黑烟,这个也是热液硫化物的喷口,周围还有小虾什么的。那么在两千米深的大陆边缘海底,就是可燃冰,大家都比较熟悉了,主要是以气体分子和其周围包围的水分子的构成的白色晶体,这个能源很可贵,它的能量相当于全世界煤、石油,天然气总储量两倍。下面大家都比较熟悉了,40%油漆盆地在海底,其中天然气储量占了世界总量50%,这个大家都比较熟悉了。这些丰富的资源都是我们能够人类持续的发展,地球上最后的财富,共享的财富。我们要开采要获得这批资源的话,首先对大洋深出这些资源做大量的调查工作,在什么地区有矿源,这个矿源怎么一个开采方法,开采以后对周围环境和生态又有什么影响,我们打一份全面评估的报告向国际海底管理局提出申请,得到批准以后才能获得矿区专属开采权的合同,所以需要有人在到深海进行调查作业的潜水器。
那么上世纪80年代中后期,我们6000米的作业型载人深潜器就陆续诞生了,这个时候载人深潜器就充分使用先进了当时先进材料就是钛合金和低密度高承受压力玻璃材料,也采用当时最新的能源镍金蓄电池,镍镉蓄电池,而且它们当时使命很明确就是为了大洋海底资源调查和科学研究用的。
那么我举几个国外典型载人潜水器,那么这个是1985年法国建成鹦鹉螺潜水器,它的工作深度是6千米,总的重量20吨不到,这个载人潜水器建成以后,它到五千米的锰结合矿区进行长期的调查,同时对这个锰结合丰度和品位做出一些测定,选定了生产开矿的地址。这个是很多有名的俄罗斯和平一号和平一号载人深潜器,1987年建造成功的,除了执行大量海底资源调查和科学任务以外,还有几次任务,一个是俄罗斯他们这个有一条核舰艇共青团一号,由它进行有核辐射的测量,由它采取一些封闭措施。泰坦尼克号沉船的电影,导演乘着和平一号,和平二号到海底拍摄的,那么最近有名气就是07年和平一号、和平二号到俄罗斯北冰洋,啰嗦副(16:04音)俄罗斯插了旗帜,为了说明俄罗斯大陆边缘延伸到了啰嗦副(音)大洋中间上,这是政治效应很大的。这个是日本一条载人深潜器,它是深海600号,那么它是在1989年建成,最大工作深度6500米,目前除了我们蛟龙号以外,国际最深一个深潜器,它的重量在26吨,特别是在日本岛屿连续发生一些地壳运动他们海啸地震大量研究工作。这个美国最著名的阿尔文号载人深潜器,它们工作深度在1994年由原来3800米升到了4500米,重量在十几吨左右,它们最早在60、70年代在大西洋,大洋中间发现了硫化物,他们每年要进行深海科学研究,一年下水要平均180