參試團隊與潛龍二號合影

　　潛龍二號母船向陽紅10號

　　上周的一個下午，西南印度洋蔚藍色的海水在陽光下顯得格外寧靜與美麗。隨著“噗”的一聲脆響，一條黃色的大“魚”冒出海面。不遠處的“向陽紅10”科考船甲板上，苦等了30個小時的我國科學家歡呼雀躍。隨后，人們小心翼翼地把它拉回船上。 

　　這不是一條普通的魚，它的全名叫4500米級深海資源自主勘查系統“潛龍二號”，這是我國首臺自主研發的4500米級自主水下機器人。這些天，在國際海底管理局與我國簽訂的多金屬硫化物勘探合同區——西南印度洋一片熱液區的海底，它按照預先設計的路線，首次堅持了整整30個小時的全航程探測，首次探測了海底山脈（即洋中脊）熱液區，并獲得了精細的三維地形地貌數據和300多張高分辨率連續照片……實現了中國深?？瓶嫉亩鄠€“首次”。 

　　別看它名字帶著“龍”，長得卻酷似美國動畫電影《海底總動員》里萌萌的小丑魚尼莫（NEMO）。那么，它為啥長成這樣？身懷哪些絕技？在海底又如何工作呢？ 

　　長像很萌，全身寶貝 

　　全身金黃，有鰭有尾巴，全長4.5米左右，活像一條放大版的熱帶魚。很多人一看到“潛龍二號”的模樣，都會情不自禁地說：“好萌呀！” 

　　“這真是殊途同歸?！弊鳛榭傇O計師的劉健總是笑著解釋，這樣的設計主要是出于作業需求，但隨著設計的不斷改善與精細化，潛器造型也越來越像魚，讓人不得不感嘆大自然的神奇，進化后的生物所擁有的功能與人類科學家經過反復論證和計算后的結果是如此相似。 

　　一般來說，為了減少阻力，自主式潛水器大多設計成回轉體式，像魚雷艇一樣?！皾擙埗枴钡摹按蟾纭薄皾擙堃惶枴本褪沁@樣。不過，這種造型主要適用于平坦的海底，如果遇到像印度洋海底這種凹凸不平的地形，就需要把潛器的外表做得扁扁的，以減少它垂直面的阻力，讓潛器更容易回收。 

　　這種造型還能讓潛器具有很高的抗風浪能力，即使在風大浪高的海面上，它也可以像不倒翁一樣“站立”，不會“翻肚皮”；而且，通過科學家們用遙控器遙控，它還能在海面上簡單地“游兩圈”，向母船靠近。 

　　作為一條科技含量頗高的人造“魚”，“潛龍二號”可謂全副武裝，渾身寶貝。 

　　首先，前后各配1對“魚鰭”，這是它的推進器。這兩對水平舵板就像魚的鰭一樣，確保潛器平衡，垂直的舵則像魚的背鰭，這是為了讓它在水中更自由地航行。 

　　其次，“魚嘴”處安裝了一個前視聲吶，這讓潛器能看到前方的物體。左右的物體怎么看呢？用裝在“魚眼”部位的水平槽道推進器，讓潛器左右水平移動，再用“魚嘴”處的前視聲吶看。它的這種“看”主要是獲得海底地形地貌的連續數據，再把數據還原成圖像。當然，要真正讀懂這些數據，需要回到母船后，由技術人員對這些數據進行深入處理，以得到精細的圖像。 

　　再次，1米長的“尾巴”上安裝了海底探測磁力儀。我國科學家打破國外技術封鎖，自主研制出這個“寶貝”。用它就能知道掃過的地區有沒有不活動的熱液硫化物礦，有多少，三維結構如何等。更獨特的是，它的探測數據不受“潛龍二號”配備的下沉壓載鐵、上浮壓載鐵、電池艙和電子艙等磁性物質的磁干擾，還可以搭載在“蛟龍號”等其他潛器上。 

　　到海底“游歷”一趟，怎么著也得拍點照片?！皾擙埗枴迸溆幸慌_像素分辨率達 3648×2736 的照相機。由于海底伸手不見五指，相機還配備了閃光燈，可以每隔7秒鐘拍攝一張照片?！皾擙埗枴备笨傇O計師趙宏宇介紹說，每張照片都會與前后照片有20%的重合，以保證拍攝的“無縫”銜接，最終經過處理，可以形成一張完整清晰的海底圖片。 

　　“潛龍二號”身上的各種環境傳感器是它的“耳朵”，一系列智能算法是它的“大腦”。此外，它還“帶”了一些小物件。比如布放回收時用的牽引環、起吊鉤，與母船聯絡的聲通訊機、確定海底位置的長基線信標和頻閃燈、天線等。 

　　無動力潛浮，全自動航行 

　　一般來說，一個潛器的工作流程分為布放—探測—回收。作為我國首臺自主研發的4500米級自主水下機器人，“潛龍二號”的智能化水平非常高，這讓它的“海底遨游之旅”變得更自由。 

　　第一步是入水。當然，這需要人力來完成。操作人員通過吊車把它放到水中，解除吊車和潛器之間的聯系后，它就開始自己往指定區域下潛。如何下潛呢？一方面，潛器自身有重力；另一方面，它配有一塊重約25公斤的下沉壓載鐵。依靠它，潛器下潛的速度可達每分鐘40米，極大節約了能源。 

　　第二步是“遨游”。這要依靠它的“魚鰭”和“魚眼”處的推進器。依靠它們，“潛龍二號”可以垂直升降，前進、后退，還能旋轉。當然，推進器的動力來源要靠電池。專家介紹說，“潛龍二號”配有可運行30小時左右的一次性電池組和運行10小時的可充電式電池組。此次西南印度洋海底探寶，它首次整整用完了30小時的電池。 

　　在遨游過程中，“潛龍二號”會用它身上帶的測深聲吶、海底照相機、熱液異常探測系統等寶貝，對著事先規劃好的區域進行拍攝或掃描。 

　　當然，旅程中不可能一帆風順。如果遇到復雜的地形地貌，“潛龍二號”會主動避險。這靠的是它“魚嘴”處的前視聲吶?？刂栖浖撠熑诵齑簳熣f，這是一種成像聲吶，就是把采集的數據轉換為圖像，以此來識別障礙和周圍環境，采取避碰策略。解除危機后，“潛龍二號”會自動回到原先規劃的線路繼續航行。 

　　那么，途中遇到一些磕磕碰碰，某個地方碰壞了怎么辦呢？“潛龍二號”還會自己“看病”——通過集成的大量傳感器和執行機構，對損壞程度進行自我檢測，并根據故障的等級采取不同的應對方案。如果壞的地方影響任務，潛器就會自動結束作業上浮回來；如果故障輕微，不妨礙作業，則可暫時帶“病”工作。 

　　第三步是上浮。任務完成后，“潛龍二號”會自動拋掉一塊重約23公斤的上浮壓載鐵，讓潛器重量小于海水浮力，以每分鐘 40米的速度上浮。 

　　第四步是回收。當“潛龍二號”上浮至海面后，它搭載的定位系統會自動將位置發送給母船。操作人員可以用遙控器控制推進器，讓它慢慢“游”到母船周圍，再通過掛鉤或拋繩回收到母船上。至此，“潛龍二號”的一次“海底遨游之旅”就算是完成了。 

　　對海底“黑煙囪”最感興趣 

　　那么，“潛龍二號”勘探的寶貝到底是什么呢？簡單來說，主要是海底一種被稱為“黑煙囪”的多金屬硫化物。 

　　海底“黑煙囪”是一種形象的說法，它其實是指海底富含硫化物的高溫熱液活動區，因為熱液噴出時像一股股“黑煙”而得名。研究表明，這些“黑煙囪”是新大洋地殼形成時產生的，是板塊運動和海底擴張的結果。這些硫化物富含銅、鋅、鉛、金和銀等金屬元素，是一種具有廣闊開發前景的海底礦產。此外，在熱液循環過程中，地球深部的大量信息被帶到海底，這也為人類認識地球結構和演化、海洋環境變化、生命起源等提供了一個全新的窗口。據估算，全球海底多金屬硫化物總含量達到10億噸，銅和鋅含量約3億噸。 

　　自2007年中國大洋第19航次我國在西南印度洋發現第一個熱液區——龍旗熱液區以來，我國陸續在印度洋、大西洋和東太平洋發現了30多個熱液區，并獲取了一系列地質、生物樣品。 

　　2011年，國際海底管理局相繼核準了中國關于西南印度洋脊的硫化物礦區申請，這是一個相當于天津市大小的1萬平方公里區域，在“潛龍二號”之前，已經有我國首艘現代化的綜合性遠洋科學考察船“大洋一號”、載人水下機器人“蛟龍號”等光顧過。其中，“蛟龍號”在龍旗熱液區采集到大量熱液區生物，包括貽貝、螺、茗荷和多個多毛類動物。 

　　“潛龍二號”的此次航行收獲頗豐，不僅獲得了該區域內海底斷橋、龍旗熱液區的近海底精細三維地形地貌數據和磁力數據，同時獲得和發現了多處熱液異常點。它還拍了300 多張這個地區海底山脈（洋中脊）近海底高分辨率照片，包含硫化物、玄武巖、貝殼及魚蝦生物等，這是我國無人無纜潛水器（AUV）的第一次。 

　　接下來，“潛龍二號”將踏上大洋第40航次的旅程，開展第二、三階段的海試?？梢韵嘈?，隨著“潛龍二號”探測技術的不斷完善，它必將走出印度洋，向更廣闊的大洋邁進，為我們探測出更多的寶藏。