潛入深海
海上走航29天、7070海里(約13000公里)之后,12月20日,大洋43航次“向陽(yáng)紅10”號(hào)科考船,終于抵達(dá)西南印度洋科考作業(yè)區(qū)。
38名科考隊(duì)員,正在近3000米深海尋找硫化物,執(zhí)行西南印度洋硫化物合同區(qū)的初步探勘任務(wù),搜狐《聚焦人物》受邀出海記錄全程。
印度洋時(shí)間20日下午3點(diǎn)20分,海況3級(jí),涌浪兩三米。站在船沿有點(diǎn)眩暈,稍不注意就會(huì)墜入海里。
科考隊(duì)員身穿工作服、安全帽、救生衣、安全鞋,佩戴安全繩,站在船邊,開(kāi)始在光電纜牽上裝載設(shè)備。身后,4人緊拽止蕩繩,航段首席科學(xué)家周建平也在現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督。
在海底,什么事都可能發(fā)生。潛航員下海的危險(xiǎn)系數(shù)堪比航天員,每次下海探底前都要寫(xiě)遺書(shū)。
海天一線,遠(yuǎn)處的涌浪像一頭潛在水底的巨鯨追趕大船。9只信天翁在5米外翱翔,一只白色的海鷗也來(lái)圍觀。
第一套設(shè)備、搭載多種科考儀器的光拖,即將觸海入水,潛入海底。第一次出海的科考隊(duì)員,擰好最后的4顆螺絲,花了兩分鐘。
3點(diǎn)55分,所有下??瓶荚O(shè)備裝載完畢,它們以0.5-0.8米每秒的速度,被光纜送往近2900米海底。
海里漆黑一片。所有人盯著實(shí)時(shí)回傳的攝像畫(huà)面——水中漂浮翻飛的沉積物碎屑像是黑夜的初雪,間或有大魷魚(yú)撲閃著長(zhǎng)鼻子游過(guò),也有白色小魚(yú)一閃而過(guò)。
光拖距海底只剩200米時(shí)開(kāi)始減速。越靠近海底越容易出問(wèn)題,根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),在海底,設(shè)備無(wú)信號(hào)、觸底或與陡崖相撞的情況并不少見(jiàn)。
5點(diǎn)22分,還有10米見(jiàn)底。減速下行到7.1米時(shí),視頻信號(hào)突然消失。周建平命令將設(shè)備上提20米,信號(hào)恢復(fù)正常。
5點(diǎn)33分,通訊中斷。搶修成功后,光拖開(kāi)始在距海底五六米的安全位置拖拽游移,海底并不平坦,石塊動(dòng)輒直徑超過(guò)一米,有的躺在海底,有的筆直向天。
在2860米深海,距海底只有4.7米時(shí),畫(huà)面中噴發(fā)出疑似熱液的漂浮物,原來(lái)是設(shè)備撞上了前方突如其來(lái)、接近45度坡的峭壁。緊盯畫(huà)面、記錄班報(bào)的女生“哎呀”一聲,“可別再撞上了?!?/p>
一分鐘后,一群人又驚呼——海底一只紅色的蝦像是有所警覺(jué),閃進(jìn)了石縫。沒(méi)多久,又有一只藍(lán)色的蝦出現(xiàn),卻趴著一動(dòng)不動(dòng)。
光拖半小時(shí)只走了0.35海里,似乎還沒(méi)找到熱液區(qū),周建平呼叫駕駛臺(tái),再拖拽0.2海里。果不其然,6點(diǎn)56分,科考設(shè)備終于進(jìn)入熱液異常區(qū)——這里熱液比周邊海水溫度稍高,極有可能存在他們要找的硫化物。
值班員馬上記錄下瞬時(shí)時(shí)刻、水深、水下定位經(jīng)緯度等精密數(shù)據(jù)。
海底駐守
這只是潛入海底的第一套科考設(shè)備,它們是科考探秘的“先遣隊(duì)”,價(jià)值數(shù)百萬(wàn)元。
北大地球物理學(xué)碩士研究生陳聰在這套設(shè)備的50米光纜處,搭載了一部探測(cè)海底熱液異常的設(shè)備。它像銀色水杯,40多厘米,約5公斤重,造價(jià)幾十萬(wàn)元,能率先監(jiān)測(cè)到熱液異常,為接下來(lái)的科考提供指導(dǎo)作用。
綜合作業(yè)組組長(zhǎng)、國(guó)家海洋局第二海洋研究所的王漢闖,則在光纜30米、55米處,搭載了兩部自然電位儀。它能探測(cè)到海底的硫化物等金屬礦物在水體中的異常反應(yīng)。
連接整套海底設(shè)備和船上操控系統(tǒng)的,是價(jià)值上千萬(wàn)的艉部A型架、光電纜和絞車(chē)系統(tǒng)。任何設(shè)備下到海底,都得靠它。
“先遣隊(duì)”下海鎖定硫化物目標(biāo)區(qū)域后,就得等電視抓斗上場(chǎng)了,它擅長(zhǎng)“海底撈月”——最深能潛入4000米深海海底,通過(guò)攝像機(jī)實(shí)時(shí)回傳畫(huà)面,在60秒內(nèi)一把能抓取至少0.5噸的海底巖石和沉積物,有時(shí)也能順帶薅上來(lái)一些海綿、貝殼、魚(yú)蝦。
“向陽(yáng)紅10”號(hào)科考船的三臺(tái)電視抓斗,都曾參加過(guò)大洋多個(gè)航次的科考任務(wù)。
配合它們工作的,還有安裝在船底的多波束,單是這一臺(tái)設(shè)備就要一千萬(wàn)元,它能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水深、經(jīng)緯度、船速、航向,繪制萬(wàn)米深海的“地形圖”,這是科學(xué)家探秘海洋的眼睛。
當(dāng)科考船完成作業(yè)、離開(kāi)作業(yè)區(qū)后,海底地震儀卻孤單駐守在海底,最長(zhǎng)一年。它相當(dāng)于給地球做CT,一旦海底發(fā)生地震,它會(huì)接收地震波,記錄多項(xiàng)精密數(shù)據(jù),不僅能反推地震精密位置,還能對(duì)海底構(gòu)造和巖層成像。
這次,科考船投放的9臺(tái)海地地震儀,都是中國(guó)自主研發(fā)的,造價(jià)一臺(tái)僅需20多萬(wàn)元。目前它在太平洋、印度洋、大西洋均有廣泛應(yīng)用。
數(shù)個(gè)月后,科考船會(huì)回到原地,發(fā)送聲學(xué)釋放信號(hào)將其取回。早期它的回收成功率并不高,有的漂流到海岸,也有漁船碰巧將其打撈上來(lái)。
所以,以防萬(wàn)一,海底地震儀下海前,都會(huì)醒目寫(xiě)著,“安全打撈,重金酬謝3000元”。
多重任務(wù)
出海第一天,首席科學(xué)家周建平就和科考隊(duì)員說(shuō),你們不是代表自己,而是代表單位而來(lái),記住你們自己的角色和任務(wù)。
每天一早醒來(lái),國(guó)家海洋局北海預(yù)報(bào)中心的葛磊,會(huì)通過(guò)海浪、風(fēng)場(chǎng)的預(yù)報(bào)圖,判斷海況,匯報(bào)給周建平和船長(zhǎng)。
周建平下達(dá)作業(yè)通知書(shū),駕駛臺(tái)、氣象室、衛(wèi)星站、集控室等就位。在檢查通訊、機(jī)械等系統(tǒng)一切正常后,科考作業(yè)才開(kāi)始。
而在抵達(dá)科考作業(yè)區(qū)前的29天里,同濟(jì)大學(xué)海洋科學(xué)專(zhuān)業(yè)的同門(mén)碩士師兄妹張洪友、劉子一,整天都在做實(shí)驗(yàn)。他們是本次航段工作時(shí)間最長(zhǎng)的人。
去年八月,張洪友第一次出海,就遇上10級(jí)風(fēng),科考船傾斜角度有20多度,一旦超過(guò)30度就有可能翻船。那天晚上,所有人穿著救生衣聚在餐廳,看四處的東西被掀翻在地,滾來(lái)滾去,一夜未眠。
今年上半年,張洪友又出海兩個(gè)航段。年底,他又來(lái)了,今年他有一半時(shí)間在海上。
從浙江舟山穿越中國(guó)南海、經(jīng)地球赤道,到西南印度洋,幾乎每天早上9點(diǎn)到下午5點(diǎn),張洪友和劉子一都在做實(shí)驗(yàn)——測(cè)海水鹽度、堿度、溶解氧、獲取濾膜、生物固氮培養(yǎng)、測(cè)海水葉綠素、DNA等等。實(shí)驗(yàn)涉及三個(gè)學(xué)科,光是過(guò)濾這一道流程就需三四個(gè)小時(shí)。
而到科考作業(yè)區(qū)以后,他和師妹還要取2000米到3000米深的海水,做實(shí)驗(yàn)。
擔(dān)心張洪友一個(gè)人忙活不過(guò)來(lái),師妹劉子一主動(dòng)要求第二航段繼續(xù)留在船上。很多人驚訝——這個(gè)暈船一周、死去活來(lái)的90后女生,要連續(xù)出海三個(gè)月,還要在海上過(guò)年。
他們的任務(wù)是,既要完成本航次任務(wù),又要獲取一部分?jǐn)?shù)據(jù)做碩士論文,還要給國(guó)際海底管理局提交報(bào)告。
“其實(shí)就是給海水做化驗(yàn),每天都在重復(fù)?!背龊5?5天,他讓水手給他推了個(gè)光頭,頭頂剃出個(gè)大問(wèn)號(hào)。平日有人在唱歌,有人在睡覺(jué),他就待在甲板隔壁的實(shí)驗(yàn)室,對(duì)著瓶瓶罐罐,邊聽(tīng)《如果這都不算愛(ài)》邊做實(shí)驗(yàn)。悶著腦袋,低頭是個(gè)問(wèn)號(hào),抬頭就是笑臉,碰巧遇到每小時(shí)記錄一次科考數(shù)據(jù)、擦肩而過(guò)的姑娘,他總是臉紅。
大海給了他勇氣。在一個(gè)落日余暉、霞光萬(wàn)丈的傍晚,他向心動(dòng)的女生表白:“我喜歡你”。
“跑馬圈地”
海上科考注定是個(gè)長(zhǎng)久戰(zhàn)。
周建平參加大洋科考12年了。他是征戰(zhàn)中國(guó)遠(yuǎn)洋科考的一名老兵,參加過(guò)中國(guó)第一次環(huán)球科考,曾跟第一個(gè)發(fā)現(xiàn)“泰坦尼克號(hào)”的科學(xué)家并肩作戰(zhàn)。
作為本航段和下航段的首席科學(xué)家、臨時(shí)黨委書(shū)記,周建平背負(fù)艱巨的任務(wù)——執(zhí)行西南印度洋硫化物合同區(qū)的初步探勘任務(wù)。
中國(guó)是全球第一個(gè)和國(guó)際海底管理局簽訂多金屬硫化物合同的國(guó)家。
按照合同約定,國(guó)際海底管理局先將1萬(wàn)平方公里公海劃給中國(guó)探勘。中國(guó)今年要完成初步探勘,以便2019年完成50%的“返還指標(biāo)”,再過(guò)3年完成剩余的25%“返還指標(biāo)”,剩余的2500平方公里海域,中國(guó)享有優(yōu)先開(kāi)采權(quán)。
而中國(guó)科考調(diào)查結(jié)果也將為全人類(lèi)所共享。這是海洋科考的國(guó)際公約。
事實(shí)上,全球發(fā)達(dá)國(guó)家科考隊(duì)都駐扎在大洋,“跑馬圈地”。
三分之二的地球被海洋覆蓋,絕大多數(shù)海域仍是未知領(lǐng)域。海洋所蘊(yùn)藏的無(wú)窮資源和無(wú)限魅力,讓一代代深??瓶既?、海洋科研者,一次次穿越大半個(gè)地球,漂洋過(guò)海。
與其他學(xué)科不同,做海洋科學(xué)尤其是海洋地質(zhì)的人,科學(xué)研究的第一步——取樣,就是巨大的難題。很多巖石樣本在幾千米深海表面,甚至是地殼內(nèi)。人類(lèi)也想盡了辦法,不僅能在陸地掘地千尺,也能在海底巖層掘進(jìn)千米。
取樣難,做出研究成果更難?!傲硗?,圈子小,做的不好,都不敢發(fā)。”90后女生劉子一說(shuō)出了船上很多年輕科考隊(duì)員的憂慮——如果只是想混經(jīng)歷、找個(gè)好工作,他們不會(huì)來(lái)海上。而來(lái)到這里,就得認(rèn)真對(duì)待每一份萬(wàn)里迢迢、來(lái)之不易的樣品、數(shù)據(jù),就得做出好成果,否則回到學(xué)校很沒(méi)面子。
而周建平每天思考的問(wèn)題,是如何做好大洋科考,又讓科考船上一批又一批的大洋科考人完成各自的科研任務(wù),更好地從事遠(yuǎn)洋深??瓶际聵I(yè)。
海上科考作業(yè)分秒必爭(zhēng)。為期50天的第一航段只剩不到半個(gè)月就結(jié)束。
眼下,周建平即將帶著中國(guó)自主研發(fā)的水下自主式機(jī)器人——“潛龍二號(hào)”,出征大洋43航次科考第二航段。
忙完一天。他走到前甲板,深夜,大海,風(fēng)浪正在加大。距離下一場(chǎng)作業(yè),只剩不到6小時(shí)。
(吳雪峰)