“国之重器”联手采火!“扫描”十五运会和残特奥会深海采火背后的高科技支撑
10月9日,十五运会和残特奥会火种采集仪式在广州市南沙区龙穴岛科考码头举行。这次的火种采集不一般,依托的是我国高新装备技术,于南海水深1500多米处采集冷泉口溢出的可燃冰及伴生气,利用太阳能转化而成的电能实现深海引燃。羊城晚报记者专访广州海洋地质调查局有关负责人,“扫描”本次深海采火背后的高科技支撑。
“海洋地质二号”科考船
“国之重器”联手采火
实施本次“源火”采集任务的科考船名为“海洋地质二号”。广州海洋地质调查局方法所副所长陈宗恒介绍,该船是我国少见的兼具海洋科考和深海工程作业能力的一艘新型科考船,配备有DP-2动力定位系统、150吨主动深沉补偿海工吊、A型架、万米光纤绞车和地质绞车等设备,具备730平方米甲板作业面积及直升机平台,满足多个大型设备同船布放,可独立完成环境评价、地质取样、物探调查等海洋科考调查作业,并具备承担海底电缆敷设、深水打捞、饱和潜水、风电工程勘察等海工作业的能力,为本次深海采火提供高效实施平台。
“海洋地质二号”科考船上的头号明星,得数4500米级“海马”号深海遥控潜水器(以下简称“海马”号),这也是本次潜入深海的“采火先锋”。作为“十二五”国家863计划海洋技术领域的标志性成果,“海马”号实现了我国在大深度无人遥控潜水器自主研发领域“零”的突破。“海马”号可以代替人在深海开展科研任务,相比较其他类型的潜水器,具有运载能力强,作业能力和适应性强,作业时间不受限制,没有深潜人员风险。
“海马”号深海遥控潜水器
陈宗恒介绍,本次任务充分发挥了“海马”号的两大能力:一是强大的功能扩展和集成能力,集成了“源火”采集装置,实现了不同类型的保压和耐压单元的集成和控制;二是精准精细的作业特点,能在复杂海底环境中找“针”——海底冷泉渗漏点,并通过机械手精细操作,实现“源火”采集。
“源火”采集装置则克服了深海耐压性和密闭性难题,重点突破深海可燃冰原位收集技术、多通道气体流量精确控制技术、燃烧环境维持及燃烧产物处理技术等三大技术。
在冷泉喷口采集可燃冰
此外,本次任务还利用了自研的深海专用超高清4K相机,将“源火”采集全过程进行了完整影像记录,为科研分析与成果展示提供了珍贵资料。同时开展多潜水器协调作业,通过不同超高清相机的不同视角,对“海马”号下潜及作业过程进行不同角度拍摄,为公众录制了一套生动、直观的深海科普影像。
产学研协同攻关
“这次深海采火的成功,既得益于我国在海洋科技领域数十年的厚积薄发,也是短时间内多方协同、集中攻关的成果。”陈宗恒表示。
2024年7月,在十五运会和残特奥会广州赛区执委会组织下,广州海洋地质调查局牵头成立科技攻关团队,联合浙江大学、东海实验室、广东万家乐燃气具有限公司以及高景太阳能股份有限公司等多家单位,制定了详细的实施方案和清晰的技术路线,成功研发了基于“海马”号的“源火”采集装置。
引燃气源获取“源火”
“从启动研发到顺利采集,我们经历了近一年的持续攻关,不断测试、优化、升级。尽管我们前面已经做好严谨的试验,但真正采集‘源火’成功的那一刻,包括我在内的现场所有人,都无比激动和自豪。”陈宗恒回忆道。
陈宗恒可以说是广东“向海图强”的亲历者、见证者。“我刚参加工作的时候,像‘海马’号这种装备,在国外才有,我们只有羡慕的份儿。”陈宗恒说,2007年开始他和团队花了6年的时间,一心扑在“海马”号的研制上,又用了十年把“海马”号广阔应用到深海。“正是通过不断的实战淬炼,才能在这次‘源火’采集工作中,将‘海洋地质二号’科考船、‘海马’号等中国深海工程的强大实力呈现给大家看。”
【新闻加点料】
“源火”采集为何选在“海马冷泉”?规模与能源是关键
冷泉是一种温度较低、与海水温度相近的流体,主要由水、烃类物质(主要为甲烷)、硫化氢和细粒沉积物组成,通常分布各大洋的陆缘斜坡。
广州海洋地质调查局科技处副处长王伟巍介绍,2015年,“海马冷泉”由广州海洋地质调查局利用“海马”号首次在南海深海海底发现,是目前地球上已知规模最大的正处于活动期的深海冷泉系统。
“冷泉系统中通常伴随着天然气水合物(俗称可燃冰)的形成与发展。在‘海马冷泉’进行‘源火’采集,一是可以获取可燃冰这种清洁高效的能源进行引燃,契合‘绿色、共享、开放、廉洁’的办赛理念,二是在冷泉区域可以非常清晰地展示出可燃冰气液共存的状态,实现很好的科普。”
文|记者 李焕坤 柴智 鄢敏
图|十五运会和残特奥会广州赛区执委会 广州海洋地质调查局
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香草薄荷
10-10
国之重器联手,这操作666啊!👍
mo168
10-10
哇塞,这高科技采火,真是太酷啦!🔥