錨定深海探地殼
——我國首艘大洋鑽探船“夢想”號建成入列
本報記者 操秀英
11月17日,我國首艘大洋鑽探船“夢想”號在廣州南沙正式建成入列,標誌着我國深海探測關鍵技術裝備取得重大突破。
“夢想”號長179.8米、寬32.8米,排水量42600噸,續航力15000海里,自持力120天,載員180人。其具備全球海域無限航區作業能力,可在6級海況下正常作業、16級超強颱風下安全生存,滿足全球主要海域橋樑通行及碼頭停靠條件。
“夢想”號採用“模塊化”設計理念,攻克多項世界級技術難題,以“小噸位”實現“多功能”,國際首次創新集成大洋科學鑽探、深海油氣勘探和天然氣水合物勘查試採等多種功能。經兩輪海試驗證,該船主要性能指標均優於設計要求,構建起我國自主的超深水鑽探裝備設計建造技術體系。
國際大洋發現計劃(IODP)367航次首席科學家、廣州海洋地質調查局研究員孫珍介紹,“夢想”號在最大鑽深、鑽探方式、動力定位、自持力、排水量等方面的綜合性能,已達到國際領先水平。
最大鑽深可超萬米
鑽探是“夢想”號最重要的能力。大洋鑽探被譽為海洋科技“皇冠”。與此同時,鑽透地殼、打穿莫霍面、進入上地幔,則是人類的科學夢想。地幔佔地球體積的4/5、質量的3/4,是地球最大的“化學儲庫”,充滿未解之謎。早在20世紀60年代,國外科學家就開始嘗試鑽穿莫霍面進入地幔,但這一目標至今未能實現。
此前,世界上只有兩艘大洋鑽探船,分別屬於美國和日本。作為我國首艘大洋鑽探船,“夢想”號承載着中華兒女建設海洋強國的夢想、承載着全球科學家“打穿莫霍面、進入上地幔”的夢想、承載着人類開發地球深部資源的夢想。
鑽探科學領域有這樣一句話:“10000米鑽深的難度堪比登月。”“夢想”號鑽採系統國際領先,裝備了全球首台兼具油氣勘探和巖芯鑽取功能的液壓舉升鑽機,具備4種鑽探模式和3種取芯方式,可滿足大洋鑽探取芯和深海資源勘探等不同作業需求,綜合鑽探效率、硬巖鑽進能力大幅提升,最大鑽深可達11000米。
“11000米的壓力,對設備、水、電、液、材料都是一個挑戰。”“夢想”號監造組組長殷憲峯曾透露,全船涉及主要大型設備303項、生產圖紙8300份、建造工序上萬道,共集結了150多家科研單位參與建設,突破10餘項關鍵技術。
此外,“夢想”號科考實驗功能和信息化水平國際領先,堪稱海上移動的“國家實驗室”。該船建有基礎地質、古地磁、無機地化、有機地化、微生物、海洋科學、天然氣水合物、地球物理、鑽探技術九大功能實驗室,總面積超3000平方米,配置全球首套船載巖芯自動傳輸存儲系統,可滿足海洋領域全學科研究需求。“船舶智慧大腦”可即時匯聚分析20000餘個監測點數據,實現作業智能監測、實驗智能協同、健康智能保障、船岸智能融合。
未來兩年完成首鑽
多位院士專家表示,“夢想”號的入列,將為我國深海資源勘探、關鍵技術裝備研發,以及全球科學家開展大洋科學鑽探研究提供重大平台支撐。廣州海洋地質調查局局長許振強介紹,“夢想”號將瞄準莫霍面鑽探等突破性理論變革、深海能源資源安全高效綠色開發利用、海洋防災減災等重大前沿科學問題,聚焦服務國家能源資源安全、科技自立自強和海洋強國建設的重大需求,推動原創性、引領性重大成果產出。
按照計劃,“夢想”號將在未來兩年內完成大洋鑽探首鑽。院士專家們也對如何用好這一“大國重器”建言獻策。在科學研究方面,歐洲科學院院士、南方科技大學海洋高等研究院院長林間認為,要建立新的國際標杆,包括鑽探水深、同一位置連續取芯長度,以及硬巖的鑽進能力等。中國科學院院士、中國科學院地質與地球物理研究所研究員吳福元建議,要找到慢速擴張和超慢速擴張洋中脊進行打鑽,加強對陸地已出露莫霍面的研究,增進對莫霍面的瞭解,找準攻關方向和科學問題。
在運行機制上,中國科學院院士、中國地質大學(北京)地球科學與資源學院教授王成善表示,應儘快建立支撐可持續運營的國家級保障機制,加快形成支撐把硬件優勢轉變成科學優勢的全球共商機制,提出能獲得全球認可和多方參與的大科學計劃。
(科技日報北京11月17日電)