中国首艘载人潜水器迎来专用母船，深水潜水器如何潜入海底？

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　　9月16日，中国首艘载人潜水器支持母船“深海一号”在武汉开工建造，“蛟龙号”载人潜水器将告别“向阳红09”船，迎来自己的专用支持母船。

　　2012年，我国自主研发设计的“蛟龙号”7000米海试成功，创造了世界上同类作业型载人潜水器最深下潜纪录。随后5年，“蛟龙号”进入试验性应用航次，经过百次下潜，在我国深海资源调查和科学考察中发挥着越来越重要的作用。

　　蛟龙”号1:1模型在国家深海基地码头展出（图片来自网络）

　　地球上的表面有七成被海洋覆盖，那么这些海洋的下边是什么样的呢？为什么深海这么难以到达？深水潜水器是如何潜入海底的呢？下面我们就聊聊这些问题。

　　在指甲盖上跳舞的小汽车

　　人们常说某某事比登天还难，其实对于人类来讲登天相对容易，“下深海”则比登天难。

深海（图片来自网络）

　　要潜入海洋，第一个问题就是海水的巨大压力，海水深度每增加10米，压力就增加一个大气压。

　　例如在1000米深的海水中，我们要面对的大概是100个大气压，在这样的压力下，一般的木块会被压缩成原来体积的一半。平时我们徒手掰断一块木头就比较困难了，更别说让我们掰断压缩木块了。

　　如果到达10000米深处的海底，压力能达到1000个大气压，大概是用你的指甲盖顶起一辆小轿车的所承受的压力。如果一辆小汽车在你的指甲盖上跳舞会是什么感觉呢？

　　深海“宝藏”

　　在深海中蕴藏着巨大的“宝藏”。这些宝藏都有啥？

海底资源丰富（图片来自网络）

　　1.储量巨大的锰结核矿

　　锰结核分布在4000米以下的大洋海底的矿物质，含有钴、镍、铜等70多种元素。据科学家估算，全世界海底锰结核矿的总储量有3万亿吨，足够满足人类对此资源上万年的需求。

　　2.海底石油和天然气

　　科学家估算，现在已经探明的海底石油储量约为1400亿吨，占全世界可开采石油总量的45%。海底天然气则占世界储量的一半左右。

　　3.可燃冰

可燃冰（图片来自网络）

　　海底的宝藏还有天然气水合物，这种东西是是由甲醛气体分子和水分子在低温高压的环境中结合而成，又被叫做“可燃冰”，这也是人类的未来能源之一。

　　怎么样，这些“深海宝藏”足够诱人吧，但是“宝藏”都在深海的海底，不容易开采。怎么办呢？深海载人潜水器是人类开采深海的的第一步。

　　模仿还是创新？

　　不带任何抗压设备，人类深潜的世界纪录是330米。这离深海标准的1000米还有很大差距，人的身体承受不住这么大的压力，只能借助深海探测器来帮忙。

　　深海潜水器的最终目的是载人探测深海，我国自主研制的蛟龙号已可以突破7000米的深度深海潜水。那么它的结构是怎么样的呢？

蛟龙号结构（图片来自网络）

　　蛟龙号上最关键的地方是载人舱，它为研究人员制造出常压环境，使得乘员和仪器正常运转。这个载人舱大致是个球体，内径2.1米，采用了厚达70毫米的钛合金材料制成。

　　这之外的抗压结构还有耐压罐，可以用于供给载人舱空气和调节载水仓的压力。除了抗压结构，还有一部分是外部结构，包括潜水器的框架。

　　潜水器的框架用于安装仪器，为其他外部结构提供安装环境，例如浮力块、稳定装置等等外部设备的安装。

　　蛟龙号中最特别是两套独立的电磁铁和一套液压抛弃系统，这样可以做到多重保证，防止下潜的时候出现事故，从而最大限度保证人员和潜水器的安全。

蛟龙号开始探测（图片来自网络）

　　世界上的深水潜水器都借鉴了深海生物的身体构造，但大多还是科学家做出的人类深海潜水的创新。有了这些功能强大的潜水器，我们就可以畅游深海了，但是要大规模的进行深海的研究，仍然需要深潜的深海空间站。

　　未来，中国将建成可潜入2500米海底的、最大可以提供50个科员人员在水下驻扎两个月的的深海空间站，可以与深海潜水对接，运送人员和物资。这样的深海潜水器可以长时间、全天候在深海进行研究和作业，对于深海研究以及资源开采起到巨大的作用。

　　在更遥远的未来，也许人类可以开始建造海底城市，建造海底工厂，在水下生活不再是遥远的梦。

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本文由科普中国专家北京工业大学教授、博士生导师，中国人工智能学会科普工作委员会秘书长于乃功进行科学性把关