深海載人潛水器——向海底挺近的大國重器_風聞

作者：蘭順正

首發自：《當代海軍》

6月18日，美國海洋之門勘探公司的“泰坦”號深潛器在馬薩諸塞州科德角以東約1450公里的海域下潛，以考察“泰坦尼克”號郵輪殘骸，出發約1小時45分鐘後深潛器失聯。6月22日，美國海岸警衞隊表示，該深海潛水器已在沉船地點附近發生“災難性內爆”，5名乘員全部死亡。而本次事故在引人痛心的同時，也使得載人深潛技術成為了各界關注的焦點。

深海藴含巨大價值

載人深潛的根本目的之一，就是探索深海。目前深海的概念在不同學科及學者的觀點中有着不同的界定。如在海洋科學中，以200米、1000米、4000米以及6000米四個深度為界，將全球海洋分為五大水層。而中國常駐國際海底管理局代表處官網關於深海的相關表述中則採用了4000米的界定。

深海的價值無疑是不可估量的。首先據初步調查，海洋擁有巨大的能源與資源儲備，藴藏着人類社會未來發展所需的各種戰略資源和能源。深海分別佔海洋和地球面積的92.4%和65.4%，海底每平方公里的礦產資源含量與陸地上每平方公里的礦藏資源量相當。按照海洋麪積計算，顯然海牀和海底的財富藴藏量要遠遠大於陸地的財富藴藏量。在海洋這座寶庫中，油氣、多金屬結核、富鈷結殼、多金屬硫化物、天然氣水合物等新型資源具有重要的科研與商業應用前景，被譽為21世紀人類可持續發展的戰略接替能源。

其次，深海同太空一樣也存在着極大的軍事戰略價值。有觀點認為，深海的特殊環境讓位於深海的武器更具機動性和隱蔽性，可以確保國家的二次核打擊能力更久地處於安全狀態，提升國家核威懾的可信度。在冷戰期間，蘇聯就建造過 705型核潛艇和K-278型深海核潛艇，最大下潛深度分別達到750米和1000米以上，具有極強的隱蔽性和威脅性。冷戰後，雖然俄羅斯整體實力受到了極大的打擊，但是仍然不惜重金投產“北風之神”級戰略核潛艇，以維持對美國的戰略威懾。而美軍也極為重視深海軍事力量的發展，其俄亥俄級以及最新的弗吉尼亞級戰略核潛艇都是世界深海武器發展歷程中的代表。

另外，深海對于海洋劃界也有着重要意義。如2007年俄羅斯載有俄杜馬副主席阿爾圖爾·奇林加羅夫的載人深潛器“和平一號”成功潛至4300米深的北冰洋海底，並插上一面俄羅斯國旗，向世界表明了俄羅斯對北極宣示主權之心。而在中日東海劃界之爭中，中國方面選取了沖繩海槽中的10個最大水深點，將它們連成一線，作為中國大陸架外部界限，這條界限南北長383公里，距離中國領海基線290-320海里。日本則認為，中日兩國屬於共同大陸架，沖繩海槽只是兩國自然延伸之間的一個偶然凹陷，不能中斷兩國大陸架的連續性，於是要以雙方等距離的中心線進行劃分。

各國載人深潛技術發展及現狀

作為一種深海運載裝備，載人潛水器的技術起源可以追溯到瑞士科學家奧古斯特·皮卡德，第一代載人潛水器採用鋼製載人球艙和加註汽油的船形浮力艙相結合的方式逐步進入深海。載人潛水器可將頂尖科學家與資深工程師、專用電子裝置與機械設備等快速、精確地運載到目標海底環境中，專業人員在現場直接面對、感受、分析、判斷和操作，遂行高效勘探測量和特種作業任務，因此是人類開展深海精細作業的重要技術手段和裝備。

目前一些大國都擁有自己的專業載人潛水器。如在1958年美國海軍採購了 Trieste 號，從德國克虜伯採購載人球，並對浮力艙、壓載艙等進行改造，啓動了Nekton計劃，並於1960年下潛到馬裏亞納海溝最深處，此舉拉開了人類向深海海底進軍的序幕。1967 年美國海軍成立第1潛艇開發小組，負責海軍深海新技術驗證和新戰術開發。該小組後發展為第5潛艇開發中隊，在載人作業和援潛救生的基礎上，衍生出了無人潛水器和海底研究等專業分支，多次圓滿完成重要任務。現在以Alivn號為代表的新一代載人潛水器是美國載人深潛的主要裝備。相對Trieste號，Alivn號體積更小、重量更輕、機動性更強、操控更容易；長基線定位系統、多波束聲吶、彩色攝像機、多自由度機械手、各型採樣裝置等新型設備的研發和應用，提升了其作業能力；鈦合金載人艙等新型耐壓部件的研發，增加了其工作深度。2014年經升級改造後，Alivn 號工作深度從4500 米增加至6500 米。

俄羅斯載人潛水器的發展則始於20世紀60年代，經歷了全職民用、兼職軍用、全職軍用的發展歷程。1969年起，當時的蘇聯自主建造了用於漁業資源調查的 Sever-2號、用于海洋科考的Argus號，工作深度均小於1000 米。此後從加拿大購買了2台2000米級載人潛水器Pisces-Ⅶ號和 Pisces-Ⅸ號，從而具備了深海精細科學考察的能力，開展了俄羅斯國內首次熱液區研究等系列任務。2000年起，根據戰略需求俄羅斯建造了Rus號和Consul號載人潛水器，最大工作深度6000米，與Yantar號調查船一道構築了俄羅斯深海力量。在2020年底，有報道稱俄羅斯AS-31“洛沙裏克”號特種潛艇在火災後重新投入了使用。資料顯示，AS-31艇身由7個半圓形鈦質隔艙構成，艇長69米，艇寬約7米，水下速度30節，標準排水量1390噸，滿載排水量2000噸，可以輕鬆下潛到3000餘米深，最大載員人數25人。據悉，由於“洛沙裏克”號能比其他任何潛艇都下潛更深，且體積相當大，它不但能找到並撈回沉入海底深處的有用物品，還可以勘測深海海底，為各種電子設備尋找合適的安放地點。2012年9月，該潛艇參加了“北極-2012”研究探險隊，在2.5-3千米深度的北極海底連續工作了20天，採集了大量的海底岩石樣本。

而日本在深海領域的成果同樣不容忽視。其製造的“地球”號是世界最大深海鑽探船，此前曾創下7740米世界最深海底鑽探紀錄。“地球”號被稱為“人類歷史上第一艘”多功能科學鑽探船，能夠在地幔、大地震發生等區域進行高深度鑽探作業，對於安放地震偵測器和收集地震成因資料有莫大幫助，還能探勘海底資源。而日本科學技術廳海洋科學技術中心製造的“深海6500”深潛器，最大深度可達6500米；同時，目前日本正在開發可深潛12000米的載人深潛器，以助於探尋深海資源。有消息稱，這艘深潛器已經被命名為“深海12000”，可搭載2人，計劃於2023年投入使用。

同時，中國政府也準確意識到海洋已經成為國民經濟持續增長的新支柱，成為中華民族發展空間的新領域。2002年，中國7000米載人潛水器重大專項立項（此前中國研製的載人潛水器最大下潛深度只有600米）。2012年，中國第一台自主設計和集成研製的7000米載人潛水器“蛟龍”號問世，創造了當時同類作業型載人潛水器下潛深度7062米的世界紀錄。2017年4500米載人潛水器“深海勇士”號研製成功，實現了“核心技術自主化，關鍵設備國產化”。2020年中國全海深載人潛水器“奮鬥者”號在馬裏亞納海溝成功下潛到10909米，成為中國歷史上第一台下潛到“挑戰者深淵”的載人潛水器，也是全球首次同時將3人帶到海洋最深處。目前“奮鬥者”號是世界上載人數量最多、作業時間最長、高精度自動航行、安全性高的全海深載人深潛裝備，已成功應用於高頻次、大深度科考活動。而在今年6月25日，中國開始建造自己的深遠海多功能科學考察及文物考古船。相關方表示，這艘破冰船最早可以在2025年將研究人員送往極地深海進行科學探索，一旦建成後該船將幫助中國成為第二個能使用深海載人潛水器將科學家派遣到北極海底的國家（此前只有俄羅斯潛水器到達過北極海底）。以上成果都標誌着中國正式進入了全海深探索的時代。

載人深潛技術的應用

載人深潛技術的發展首先推動了深海科學的發展。載人潛水器的科學考察範圍遍及全球大陸坡深水區、洋中脊、海山、海溝和洋盆等海底區域，獲得了大量的深海地質、地球物理、生物、化學和環境方面的信息或樣品，取得了一批重大的發現和創新性的研究成果。

如在1971—1975年，美國的Alvin號和法國的Cyana號載人潛水器共執行 57 次下潛，對洋中脊谷底進行了超過200 小時的觀察、照相等作業，並通過機械手取得了大量的海底沉積物、岩石和礦物樣本。直接觀察到了新生的洋殼和轉換斷層，在洋中脊谷底發現了新鮮的熔岩和年輕的火山，以及平行於裂谷延伸的正斷層、張性裂隙和巖牆露頭等，證明了大洋中脊的確是洋殼生長和擴張的場所，為板塊構造理論提供了最直接、最可靠的證據。而中國的“蛟龍”號首次在馬裏亞納海溝發現活動泥火山地質新現象，對研究深淵板塊構造活動、俯衝與沉積物作用具有重要意義。同時“奮鬥者”號對馬裏亞納海溝“挑戰者”深淵最深處的西區和東區以及俯衝縫合線的南坡和北坡進行了考察、取樣和原位試驗，揭示了深淵發生的獨特地質、生命與環境現象及過程，並且還在採礦試驗區連續進行原位實時監測和取樣，富鈷結殼採礦車則分別完成海底行走、切削破碎、獲取樣品等海底功能測試的單獨作業。

另外廣袤的深海區域孕育了地球上最大的生態系統，生物數量最多、生物種羣最多、生物基因資源最豐富。其中，熱液區和冷泉區是深海生物研究最為活躍的區域，美國的Alvin號、法國的Nautile號、中國的“蛟龍”號和“深海勇士”號均開展了相關科學應用。

其次，載人深潛技術可以用於深海救援、調查和打撈。1963年美國海軍 Thresher 號核潛艇失事，沉沒深度2300米，129人遇難，Trieste號載人潛水器完成了水下全面調查並打撈了管路等關鍵殘骸。之後載人潛水器多次完成了打撈墜海機載氫彈、打撈墜海艦載機、測試雷彈性能評估等軍事任務，解決了海軍、陸軍、空軍、航天局、情報部門等相關部門的實際難題，同時還實施民航客機搜探調查、失事潛艇協助救援等重大人道主義救援行動。

以著名的“泰坦尼克”號為例，1986年美國Alvin號抵達“泰坦尼克”號沉船遺址，這是人類首次造訪這一船難現場。1987—2004年，法國Nautile號開展了7次探險活動，並獲取約1500件沉船文物。1997年前後，因拍攝電影《泰坦尼克號》的需要，俄羅斯MIR號載人潛水器曾多次抵達遺址現場，裝載特製的小型攝像機進行拍攝。而在2021年印度尼西亞“南伽拉”號常規潛艇失事，沉沒於海底838 米處。應印度尼西亞政府請求，中國派出“深海勇士”號載人潛水器前往救援，共計下潛 20 次，通過潛水器的測深側掃設備獲得了失事潛艇主要殘骸部件精確的形態及位置信息；對失事潛艇散落的艇艏、艦橋、艇艉進行了細緻的水下拍攝，基本摸清了3個主要部位的水中狀態、地形地貌及由此形成的海底衝擊坑，並通過掛鈎掛纜等精細作業，輔助艦船打撈出共58件物品。

值得注意的是，隨着人類對深海的探索不斷加速，深海的巨大價值很可能導致像太空那樣出現軍事化問題，進而影響國際深海安全。如美軍正在開展涉及深海領域的“顛覆性”武器研發。美國DARPA一直在推進所謂的“上升下降有效載荷計劃”（Upward Falling Payloads）。該計劃將充分利用深海海底極強的隱蔽性，在深海海底設立武器平台，在關鍵時刻通過深海海底平台釋放間諜衞星、無人機等軍用武器和設施，實施突然打擊。其海軍戰略研究小組（SSG）也提出了水下無人潛航集羣作戰（UUV-Ms）等多個超常規的深海戰爭新理念。

而俄羅斯也十分注重在深海領域的軍事準備。在機構方面，俄羅斯設有深海研究總局。該局獨立於俄羅斯海軍之外，由俄羅斯國防部直接領導，承擔隱蔽偵察、武器測試、海底地形測繪、重要物資打撈、敷設/破壞海底電纜等非常規任務。在裝備方面，雖然俄羅斯整體實力受到了極大的打擊，但是仍然不惜重金投產“北風之神”級戰略核潛艇，其“波塞冬”潛航器能在水下1000米處長時間航行，並能攜帶百萬噸級當量的核彈頭，具有超常規的摧毀能力。

另外在深海軍事領域，法國的行動同樣讓人矚目。2022年2月，法國國防部長弗洛倫斯·帕利簽署《海底控制戰略》。這是全球首份國防領域聚焦海底空間的頂層戰略，強調了控制海底對法國國家戰略安全、軍事行動、經濟利益的重要性，提出將法國在領海、經濟專屬區、相關行動區內的“認知”“監控”“行動”能力拓展至6000米以深的目標，明確了發展重點和指導方針。2022年9月，波羅的海北溪天然氣管道涉嫌遭到破壞，為此在10月上旬布拉格召開的一次峯會上，歐洲領導人一致認為必須加強保護敏感的海底設施。隨後據路透社報道，相關人士表示，法國將在未來幾個月購置首批深海無人潛航器和機器人，以抵禦混合威脅，如防止法國海域電信設施受到襲擊。

不難看出，未來在深海發生擦槍走火事件或許不是幻想。而如上文所述，載人潛水器相比無人裝備具有獨特優勢，可將專業人員運載到目標海底環境中開展精細作業，因此載人深潛技術在人類圍繞深海開展的軍事博弈中也必將扮演重要角色。