文/半岛全媒体记者 王丽平 李晓哲 图/受访单位提供
当“蛟龙号”扰动的沉积物再次归于平静,透过13厘米厚的观察窗玻璃,马里亚纳海沟7062米深海的样子,渐渐展现在28岁的唐嘉陵眼前,也是这条神秘的海沟,第一次在中国人眼前显露真容。
2012年6月27日,距今已过去12年。
“现在想来,仿佛还在昨天。”唐嘉陵说。
不久前,中国大洋83航次圆满结束,“蛟龙号”实现了中国载人潜水器在大西洋的首次载人深潜科考。跟随“蛟龙号”一同下潜的,就有我国第一代潜航员唐嘉陵,也在该航次中,创下了他的百潜纪录。
作为我国首台自主设计、自主集成研制的载人深潜器,“蛟龙号”从2009年首次下水,到现在已经完成近300次深潜,是我国探索深海、逐梦深蓝的国之利器。
唐嘉陵驾驶这台承载其青春与梦想的“钢铁兄弟”,征战“一海三洋(南海、太平洋、印度洋、大西洋)”,完成了从初次下水到1000米、3000米、5000米……再到后来的7062米的多次深潜试验。
从初见7000米深海的荒芜,到发现海底独特生物群落;从水下3米时都紧张,到深潜7000米娴熟自如,他和“蛟龙号”并肩作战、共同成长,一同遨游大洋、探索深蓝。刚刚完成的大西洋航次,更是打破了大西洋是欧美国家后花园的“传说”,创造了多项纪录。
“驭龙少年”终成英雄。
从大西洋凯旋的唐嘉陵一直很忙,要进行“蛟龙号”整修、样品归档、参加报告会议等工作。6月25日,刚从北京赶回青岛,唐嘉陵又一次站在国家深海基地管理中心7062米纪录标识前。
这是属于他的7062米,背后的努力却很少被提起。
现在,他已经从一名大学毕业生,成长为高级潜航员、国家深海基地管理中心技术部副主任、中国“载人深潜英雄”。
唐嘉陵在介绍蛟龙号部分装备
时间再次拨回这一切的起点,来到2003年。
1984年出生的唐嘉陵参加高考,从小梦想奔向大海的他,高考志愿毅然填报了在船海核领域具有顶尖水平的哈尔滨工程大学的电子信息工程专业,从巴蜀到东北,开启人生新的旅程。
“在此之前从来没见过海”的唐嘉陵,报到中途特意去了一趟北戴河。大海的辽阔与蔚蓝让他深受震撼,也更坚定了自己的梦想。
四年的求学之旅转瞬即逝。2006年准备考研时,一则国家深海基地招收潜航员的信息,再一次将这名川渝少年往强海之路上推了一把。
经过层层选拔,他从数百名竞争者中拔得头筹,来到青岛参加原国家海洋局北海分局组织的深潜试航员面试选拔。最终,经过身体素质、心理素质、专业能力、综合能力等六个方面、近百项标准的严苛审视,他从15名候选人中脱颖而出,成为我国首批仅有的两名潜航员之一。
“后来才知道,我们当年计划招收6名潜航员,但在200多名报名人员中,最终只有我们俩符合要求。”唐嘉陵说,这也说明了要求非常苛刻,即使计划不满,也不会降低标准。
唐嘉陵 (刘文 摄)
入选只是开始,大量的“魔鬼”训练在等着他们。
2007年,唐嘉陵被派往“蛟龙号”载人深潜器的设计单位——中船重工第七研究所接受专业培训。
那段时间,他既要学习包括船舶、液压、机械、电子和潜水器材料等在内的基本理论课程,还要接受体能和心理训练。
其中一项幽闭训练让唐嘉陵印象深刻——他要在一个逼仄的漆黑空间里独自待上12个小时。
之所以进行这项训练,是因为“蛟龙号”的内径只有2.1米,里面要容纳几十台计算机,最多承载三人,而且只能席地而坐,“几乎是腿碰腿,非常拥挤”,空间利用到了极致。
一次幽闭训练就刻进了唐嘉陵“肌肉记忆”,训练时,感觉时间过得特别慢,后来就没有了时间概念。当训练结束从“小黑屋”钻出来,有种如释重负的感觉,“对接下来的训练也更有信心了”。
唐嘉陵和队友从水池转移到江水中,模拟训练实战环境下的潜航。
2009年,熟练掌握了潜水器操作的唐嘉陵,终于迈出了走向深海的第一步——三亚近海50米海试。这是唐嘉陵人生中第一次海试,也是“蛟龙号”的首次海试。
第一次下水的深度其实只有3米,主要测试“蛟龙号”的无线电通信、声学通信。当时处于拖拽状态的“蛟龙号”,并不需要潜航员过多操作。但是,当这件造价昂贵、凝结着无数科学家心血的大国重器,交到只有25岁的唐嘉陵手中时,他“确实压力山大”。
8月的三亚酷暑难耐,舱外,骄阳似火,热浪翻滚;舱内,3平方米的空间内,十几台计算机同时运行,三名潜航员同时作业,密闭窒息的感觉可想而知。
8月15日,承载着万千瞩目,唐嘉陵操控着“蛟龙号”顺利下水。当脱离母船入海的那一刻,他作为主驾驶员,就是“蛟龙号”的第一责任人了。
随着海浪的涌动,“蛟龙号”不断颠簸,狭小空间内的潜航员极易产生眩晕感,在心理、生理的双重考验下,唐嘉陵努力使自己镇定下来,为保证操作流程和动作准确无误,每次操作前,他都会在脑海中先过两遍。
经过两个多小时的下潜,唐嘉陵完美完成了“蛟龙号”首次下水试验,出舱时,他的衣服已经湿透。
“国家将价值几个亿的装备交到我手中,这份沉甸甸的责任和信任,我唯有用更加坚定的决心与更加高超的技艺才能回报。”第一次下潜的经历,让唐嘉陵终生难忘。
随着操作的不断熟练、“蛟龙号”的不断升级,与试验期动辄两三个小时的漂浮不定相比,唐嘉陵驾驭现在的“蛟龙号”,入水5分钟就可以下潜,到达水下10米就进入稳定状态。
虽然“蛟龙号”一直保持百分百安全深潜纪录,但是深海复杂多变的环境,还是会给深潜工作带来许多未知的危险与挑战。在某些深海区域,也会有人类活动的痕迹,如渔业捕捞后遗留下许多破损的渔网,这些渔网卷成一大卷沉入海底,对深海潜航器是极大的威胁。
蛟龙号从深海中采的多金属结核
“蛟龙号”上下有100多根电缆,将舱内和舱外的设备连接起来。这些橡胶包覆的电缆,表皮如果被轻轻戳一下,在浅海区作业可能不会有危险,但是在7000米深海,即使是再细小的损伤,超强的压力下,海水就会渗入电缆,进而造成短路,损伤设备。
这样的潜在威胁,唐嘉陵想来都有些后怕。
2010年进行3000米海试时,完成任务回到母船上,唐嘉陵照例进行设备维护。待到“蛟龙号”腹部进行查看时,刚好一滴油滴在了他脸上——“这油怎么是温的?”
感觉不对的唐嘉陵挨个检查电池箱,最终发现有一个电池箱是热的。经过查找,发现就是因为备用电池的一根电缆上出现一个细小破损,渗进了海水,造成电缆短路,导致电池自己在放电。而油箱里的补偿液因此被加热、膨胀后溢出。
“如果没有及时发现这一隐患,那这组电池就会报废,在海上作业就会有极大的安全隐患。”唐嘉陵说,要想保障海上工作万无一失,就不能放过任何一个细小的差错。
“每一次下潜都是从0米开始!”这是“蛟龙号”海试团队确保每一次下潜安全返航的保障,也是唐嘉陵多年来坚持的原则。同时,每次下潜他都要把装备维护到位、检查到位,确保下潜万无一失,“尽最大可能保障科学家的安全,让他们能够心无旁骛地进行海底科学试验。”
深潜团队工作照片
一切,都是为了突破7000米的目标。
“蛟龙号”的设计深度是7000米,从2006年到2012年的6年间,这一深度就成了唐嘉陵奋斗的目标,“7000”——成为每天萦绕在他心头的数字。
3米、1000米、3000米、5000米……随着海试的数字不断增加,目标越来越近。
2012年6月27日,马里亚纳海沟,“蛟龙号”终于抵达7000米级设计下潜深度,并达到最大下潜深度7062米。这是迄今“蛟龙号”下潜的深度纪录,也创造了世界上同类载人深潜器的新纪录。
“当然非常激动!”回想那一时刻,唐嘉陵至今仍兴奋不已,音调都高了几度。
当抵达7000米的深度时,“蛟龙号”也逐渐接近下潜极限,舱内的三人屏气凝神,彼此用眼神进行交流,激动之情溢于言表。但很快,大家就镇定下来,因为还有几页纸的科研任务等待完成,他们要继续在海底进行4个小时的科研作业。
科考队员工作照片
其中,唐嘉陵还肩负一项重要任务,就是突破7000米作业深度。他驾驶“蛟龙号”不作停留,继续一点点增加下潜深度。
7000米深海的压强为70兆帕,相当于一个指甲盖上承受700公斤的重量。在这样的压力下,虽然舱内保持常压状态,但突破极限的过程总是让人忐忑。
最终,抵达7062米时,“蛟龙号”稳稳坐到海底,一项纪录就此诞生。
彼时,唐嘉陵“有种时空错乱的感觉”,时间仿佛定格在了那一刻——
原本寂静的幽深海沟,在“蛟龙号”的搅动下,千万年的沉积物四下泛起,舷窗外的视野一片混沌,只能等待沉积物慢慢沉降。
蛟龙号利用Pushcore采集沉积物
“平时我们搅动浑水可能三五分钟就会变清,但在深海至少需要十分钟。”唐嘉陵说,“那时候,我们感觉时间变慢了。”
但当他们完成4个小时的深海试验返航时,又感觉时间飞快流逝。
唐嘉陵透露,“蛟龙号”共三次突破7000米深度,由不同的乘组执行任务,每次在海底任务完成后,上浮前,他们都会在舱内拿出事先准备好的五星红旗,相互拍照片留念。
唐嘉陵
“虽然我们远离祖国,但祖国一直是我们坚强的后盾。”
2012年突破7000米后,“蛟龙号”实现了从样机到试验性应用的转变。2013年到2017年,连续5年进行大洋航次科考任务,唐嘉陵也跟随这只“蛟龙”一起成长为职业潜航员,服务我国海洋科学。
作为我国第一代载人深潜器,“蛟龙号”为之后“深海勇士号”“奋斗者号”等新一代载人深潜器的研制提供了宝贵经验。
“蛟龙号”从立项到走向深海,历时10年之久,而“深海勇士号”“奋斗者号”从实验室进入海试只花了一年多时间。
当初跟随“蛟龙号”一同参加海试的工程技术人员,如今在许多深海研究领域发挥着中流砥柱作用,大家虽然研究领域不同,但殊途同归,都在为我国逐梦深蓝、探索海洋汇聚力量。
可以说,“蛟龙号”的成功,不单单是我国载人深潜器的成功,更为我国打造了第一支深海潜器的技术研发、保障团队。
“蛟龙号的技术团队就像载人潜器领域的黄埔军校一样,之后的深海研究领域的许多技术骨干,都与‘蛟龙号’有着深厚渊源。”唐嘉陵说。
在刚刚完成的中国大洋83航次中,“蛟龙号”团队克服调查任务重、区域跨度大、作业时间紧、海上条件复杂等困难,成功开展载人深潜作业46次,创造了单航次下潜次数最多和三次“九天九潜”的新纪录。
在刚刚结束的中国大洋83航次,唐嘉陵(中)作为蛟龙号主驾驶与航次首席科学家孙永福研究员(左)、工程技术人员刘坤一同完成下潜任务
“这样的作业强度在以前是很难想象的。”唐嘉陵说,这也验证了“蛟龙号”的下潜能力、保障能力,以及在复杂海洋环境条件下的精准作业能力。
随着科考任务的不断提升,“蛟龙号”也在不断升级。2017年完成5年试验性应用,“蛟龙号”迎来第一次升级。从2020年开始,进入业务化运行,到今年正好是第5年,目前,正在进行第二次技术升级,将一直持续至2027年。
目前“蛟龙号”使用的电池,每次激活后只能使用一年,再次“进化”后的“蛟龙号”,将会像其他两台新一代载人深潜器一样,换上锂电池,激活后能使用5年。在单套价值相当的前提下,将会极大降低海上运行成本,能够更好地为科研院所服务。
同时,“蛟龙号”的推力器也会升级,单套推力器推力增加至100公斤,水下航行的速度、克服水下暗流的能力将大大提升。此外,还将引入4K摄像机、36倍光学变焦摄像机,大大提高水下拍摄的清晰度……
蛟龙号观测到的小飞象章鱼
蛟龙号观测到的海底珊瑚
与“蛟龙号”一同“进化”的,还有御龙的潜航员团队。
值得一提的是,2013年,唐嘉陵参加了我国第二批潜航员的选拔培训工作,在这一批潜航员中,也诞生了我国首批女潜航员。
如今,在第一代潜航员的带领下,我国第二代潜航员已经成长为一支专业深潜团队,其中就包括两位首批女潜航员。
“严谨求实,团结协作,拼搏奉献,勇攀高峰”。在国家深海基地管理中心,载人深潜精神标语随处可见。这一精神,既刻在墙上,也深深刻在每一位潜航员的心中。
经过多年运行,目前“蛟龙号”技术保障团队共16人,其中6名潜航员。接下来,他们还将进行深海基地管理中心的第三批潜航员的招收工作,继续壮大我国潜航员队伍,将载人深潜精神继续发扬光大。
为更好发挥深海技术优势服务国家重大战略,国家深海基地管理中心相关负责人介绍,2023年中心将深入推动国家深海基因库、深海大数据中心和深海标本样品馆三大国家平台建设,完成基于现有条件下的深海三大国家平台业务化运行。三大国家平台的建设将促进深海业务活动与深海资源保存、利用进一步融合发展,为我国逐梦深蓝、探索海洋插上腾飞的翅膀。
今年8月,唐嘉陵将驾驶“蛟龙号”再次踏上潜海新旅程,跟随中国大洋86航次第二航段,去西太平洋海域开展生物多样性及资源环境调查,深潜之旅一直在路上……
深海到底是什么样的?
唐嘉陵印象中最深的一次下潜,是第一次到达6965米的海底时,他看到了与想象中完全不同的景象。
那是一片荒芜。漆黑中,探照灯打过去,眼前是灰蒙蒙的一片“沙漠”,了无生机。“我们就像驾驶着宇宙飞船来到一个全新的星球一样,新奇又震撼。”唐嘉陵说,这个全新的“星球”,与他想象中的鱼群游弋、水草摇曳的海底世界完全不同。
在海底巡航了大概4小时后,他们依然没有看到任何生物,唐嘉陵才驾驶“蛟龙号”返回母船。
“难道海底真的是一片死寂?”
带着这样的疑问,两天后,唐嘉陵再次驾驶“蛟龙号”来到海底,这一次他们带来了诱饵。
当机械臂将装有诱饵的采样篮放到海底时,就看见从四周和海底沉积物里,爬出许多深海甲壳动物、多毛虫,像蚂蚁搬家一般成群结队地汇聚到采样篮上。
两次不同的深潜经历,让唐嘉陵大为震撼:当“蛟龙号”在深海漫游的时候,无数生物正潜伏着,紧盯着这“海外来客”。同样,仿佛凭空生出的深海生物,也突破着人类想象的极限。
深海是生机勃勃的,这也是深潜的意义所在。
蛟龙海底布放中国结、福字
现在,除了海盆,唐嘉陵还去过海坡、洋中脊、冷泉区、热液区等不同海底地形区。每个区域都蕴藏着不同的生物。比如我们常见的海参大多是黑色,带一点肉刺。但在深海中,他见过粉红色的、紫色的,甚至透明的海参,还有长达一米的海参……“光海参就有几十种,那是一片蕴含生机的海底富矿。”
蛟龙号观测到的热液区海葵
蛟龙号观测到的热液喷口盲虾
热液口盲虾
借助“蛟龙号”,众多海洋领域的科学家得以下到深海,亲临从未见到过的深海秘境。
中国科学院海洋研究所二级研究员、全国海洋生物学首席科学传播专家、典赞·科普中国2023年度十大科普人物李新正,就是第一批乘坐“蛟龙号”下潜的科学家。
2013年开始,“蛟龙号”进入试验性应用阶段,李新正经过5轮选拔,幸运入选“蛟龙号”第一个科学家团队。当时,他与潜航员唐嘉陵、中国科学院高级工程师张东升一起执行“蛟龙号”第58潜次南海考察任务。
“‘蛟龙号’帮我实现了到深海观察生物及其环境的梦想。”李新正说,自1994年观察标本发现深、浅海生物形态差异后,他就有到深海看看的梦想,但也仅仅是梦想。从未奢望过有一天这个梦想真的实现。
此前为了调查深、浅海生物形态差异背后的原因,李新正会背上氧气瓶,在浅海潜水观察海洋动物及其环境。但深海呢?2000米深处水压达到200个大气压,潜水是不可能的。“我们还是要满怀梦想,并为之努力,说不定某一天就真的实现了。”李新正曾经这样发出感慨。
最终,“蛟龙号”助他实现了深潜梦。2013年7月,李新正成为团队6人中第一位潜到3700米深海、亲眼观察深海景象的科学家,“那一刻的震惊无以言表。”
在深海中,他观察到很多特殊的生物种类和生物现象,如一些深海中的海参居然能游泳,而浅海的海参只能在海底爬行。还有长出鳍的章鱼、巨口小身子的深海鱼、白色海百合、长在悬崖边的海伞珊瑚、白色的铠甲虾、紫色的软珊瑚……
地球上生物量最多的区域就是热液区和冷泉区。
李新正在海山峭壁上看到了一株长在海底悬崖、如脸盆大的雪白海绵,就像长在高山上的雪莲。后来经过详细研究,认定这是一个海绵新种,就将其命名为“雪莲海绵”。
李新正在海底发现的雪莲海绵
从那之后,10多年来,李新正团队发现了数十个深海新种,部分已经发表。在生物学领域,新物种发表是指生物分类学者将新发现的物种通过学术论文的形式发表出来,文章中介绍新物种的命名、形态描述、形态图、生物体原色照片等信息。
蛟龙号获得的生物照片
我国海洋生态学领域著名专家、中国海洋大学李永祺教授曾在文章中说,李新正的下潜,采回大量深海样品,标志着中国人拉开了考察研究深海生物的序幕。
参加蛟龙号首航回来后,李新正已经做了200余场“乘‘蛟龙’探秘深宫”的讲座,将自己的所见所闻讲给更多对深海感兴趣的同学和民众,激起了学生们探索深蓝的热情,将他的深潜经历的作用发挥到最大。
到目前为止,像李新正这样乘坐蛟龙号下潜到深海进行海底观测、试验的科学家已经有上百名,借助蛟龙号已经发现了几十个新生物物种。
目前,蛟龙号共搭载过微生物取样器和培养装置、小型岩石取芯钻探机、原位拉曼光谱、激光多普勒喷口热液流速测量系统等多种海底探测设备,将实验室从陆地直接搬到了深海,实现了很多科学家进行原位试验的“幻想”。
蛟龙深海衔珠来。
越来越多的科学家借助深潜发现,在国际顶级期刊上发表重要论文,我国深海科研的国际地位大幅提升。可以说,蛟龙号真正为我国探索深蓝搭建了一个稳固的平台。