走向深海大洋30：深海“CT”记

——记“海洋六号”6000米深海声学拖曳作业

　　当地时间7月9日22点05分，当“海洋六号”将两个橘黄色大箱体缓缓提出漆黑的海面，船上所有人都大松了一口气——作为本次大洋科考重头戏之一的6000米声学深拖，在经历短暂波折后终于克服困难，圆满完成任务。
　　对于这次作业，长期参加过海洋地质勘探的科学家们深晓其中的宝贵之处。“医院给人体做CT，而我们这次成功为海底做出一张张高精度的‘CT图’来。相当于以前是远处看一座山，现在我们通过这个手段，走进了深山，甚至清晰地观测到树叶上的纹路了。”本行段首席科学家邓希光博士如此形容。

（一）首战告捷
　　时间回转到三天前，当地时间7月6日。
　　经过三天三夜航行的“海洋六号”抵达太平洋东部的工作区，着手第一条测线作业。海山区地形复杂、起伏不定，虽然之前通过多波束对这一区域的地形做过测定，但误差有100米，因此在测试过程中须处处小心翼翼。
　　在三层甲板对声学深拖设备进行一系列必备的检修、测试后，工作人员用缆车将其缓缓放入水中，脱钩、入水、慢慢放缆下潜……这两个一大一小、其貌不扬的方长箱体，主要由测深侧扫声纳和浅地层剖面、多普勒测速及多种传感器组成，潜至海底20~100米处，对海底实施高精度的声波扫描，数据通过光纤缆传回船体。
　　设备入水后，工作重点回到四层可视化工作室，工作人员在这里通过操作杆控制缆绳速度、调节设备姿态，同时，船体也在船速和行进方向上予以配合，沿着测线以2节左右的速度行驶，以保持设备在与海底合适的距离。
　　100米，200米，2000米……经过两个多小时的下潜，终于接近海底，指挥人员立即发令：放慢缆放速度。此时，设备传回来的各种数据在多个显示屏上显示出来，可视化工作室里沸腾了：“这个是等高线、这是微地形、这是浅剖……浅剖可达到地下30多米，岩线变化非常清楚；地形又起来了，前面突然隆起了一个山包。”
　　清晰的数据确实让人喜悦，但工作人员心中的弦时刻紧绷着，一边紧盯拖体距海底数据，一边随时调整放缆速度，调节拖体位置。“这里是海山区，底下地形起伏不定，如果控制不好、来不及调整，很容易撞到海底海山。”参加此次科考的中科院声学所曹金亮博士介绍。
　　经过近6个小时的拖曳，设备完成了25.7公里的第一条测线。
　　首战告捷！接着，在光纤缆的牵引下，深海钻机缓慢回收。透过太平洋清澈的海水，橘黄色的箱体缓缓出水。等候多时的科考队员分成两组将绳索穿过箱体钢架，在吊机的配合下将设备收回甲板。此时已是午夜。

（二）遭遇困境
　　然而，困难悄然地站在科考队员的面前。
　　7月7日清晨，科考队员将设备下放到水下1300多米的时候，突然发现信号传递受阻、设备发生故障。这是继第一航段深海浅钻抢修后，“海洋六号”船本次科考遇到的最大挑战。
　　由于航段还有其他科考任务安排，留给设备检修启用的时间非常有限，而且拖下来的日花销以几十万计。所以，如果短时间得不到修复的话，意味着不得不放弃第二条测线。据了解，这套设备是我国自主研发的最先进声学深拖设备，历经了10年的开发和改进，在此之前，主要处于实验性应用阶段；而且作为深海作业设备，所有的组件按深海高压设计，一般配件根本无法替代。
　　从7月7日中午12点开始，在首席、助理、相关技术负责人的指导下，科考队员在甲板上顶着炎炎烈日对故障进行一一排查——橘黄色的工作服被汗水湿了一次又一次，检测了一个又一个细节……经过一个昼夜的检查，最终确定故障原因是，连接设备的光纤通路远远的超出了声学深拖系统的要求范围。
接下来，摆在面前的只有两条路：一是将原缆剪切一部分重新连接，二是利用旧光纤材料重新加工一条光纤通路。经过与设备研发单位的隔海连线，最终确认采用第二方案。“这个方案听起来简单，但其实不容易，新光纤线路的水密性是最大的问题，一条缆要在水密盒上（两端各一个）穿过去用螺丝固定再用水密胶密封好。”首席科学家助理肖波告诉记者。
　　又是一个不眠的昼夜。在没有先迹可循的情况下，海洋六号上年轻的工程师们根据自己的专业知识，在7月8日成功完成了新光纤通路的制作，且甲板测试正常。
　　作为研发单位特派技术代表的曹金亮不禁大竖拇指：“海洋六号的这些队员们专业性非常强，又非常负责。遇到这样大的困难，在其他很多科考单位可能不会去攻关，或者也完成不了，直接就放弃了”。

（三）任重道远
　　7月9日8点46分，检修后的声学深拖设备入水，仪器监测数据正常闪烁；10点半，设备抵达海底作业范围，数据传送成功；下午6点，顺利完成31公里测线，设备回收开始；晚上9点10分，6000米声学深拖成功回收甲板，此次任务圆满完成……
　　完成任务后，海洋六号船满载着此次喜悦和收获全速驶向下一个工作区。但调查的收获和意义，不仅于此。
“这是我国首次利用自主研制的声学深拖设备在东太平洋海山区开展高精度调查，为这项技术由实验开发阶段向大规模实际应用迈进积累了丰富的实践经验。”邓希光说。
　　在他看来：“这些高精度的微地形地貌和地层剖面数据，将为我国开展富钴结壳资源的小尺度分布规律、微地形及沉积作用的控矿机理等研究提供基础性和关键性数据资料，对我国海底资源勘探、评价以及未来的开采意义重大。”
　　“这是我国声学勘探技术在海洋地质勘探中的一次有突破性的应用，这项技术在未来海洋地质勘探中具有广阔的前景。这次获得的很多经验和方法有待于我们在后期作进一步的梳理总结。”另一位科考人员介绍。
　　然而，此次作业也让大家看到了的差距，和在将来海洋地质勘探中技术需要上升的空间。“在技术上面，我们还在摸索前进中，任重道远。虽然我们奋起追赶，但依然落后于发达国家；在设备研发和人员配备上也不够；要大规模实际应用于海洋地质勘探和开发等，还有很长的路要走。”邓希光说。

（中国国土资源报　周怀龙）