进军深海 载梦启航——院士专家热议“梦想”号大洋钻探船建成入列
◎ 本报记者 李惜
今年11月,我国自主设计建造的首艘大洋钻探船——“梦想”号正式入列,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平发来贺信,表示热烈祝贺。
习近平总书记在贺信中指出,“梦想”号海试成功并正式入列,标志着我国在深海进入、深海探测、深海开发上迈出了重要一步,是建设海洋强国、科技强国取得的又一重大成果。
“‘梦想’号不光是中国人的梦想,也是全人类的梦想,希望全世界的科学家共同利用‘梦想’号来取得突破。”中国科学院院士、地球物理学家朱日祥站在“梦想”号的甲板上动情地说道。
科学探索的新高度
“大洋钻探的初心是要探索地球深部如何运转这一问题,但是,这么多年都没有答案。如今,‘梦想’号的出现为中国乃至全世界探索地球深部问题带来了新机遇。”中国科学院院士、物理海洋学家吴立新在“梦想”号大洋钻探船专家评审会上表示。
1909年,克罗地亚地震学家莫霍洛维奇意外发现了地壳和地幔之间的界面。穿过这一界面,地震波的纵波和横波传播速度跳跃性增加,这个界面后来被命名为“莫霍洛维奇不连续面”(以下简称“莫霍面”)。长期以来,全世界的科学家针对莫霍面提出了无数猜想,但是受客观因素和技术能力的限制,一直无法验证猜想。
中国工程院院士、勘探地球物理与探测装备专家林君表示:“全球的科学家都希望能打穿莫霍面,看看地幔到底是什么,只有向地球深部进军,才能探索地球更多的奥秘。”
为了能真正探索地球深部,科学家们将目光转向了地壳比较薄的海洋上。
20世纪50年代末,美国启动了“莫霍面钻探计划”,目标是钻透莫霍面,揭开地幔的秘密。但60多年过去了,至今没能实现。
“虽然海底在地球表面,但是今天人们对海底的认识,并不比对月球表面的认识更深刻。”朱日祥院士说道。
建成入列的“梦想”号,承载着科学家们打穿莫霍面、探索地球深部的希冀。“‘梦想’号相当于给科学家们提供了一个能够进入莫霍面去了解地球深部信息的利器。”国际大洋发现计划(IODP)367航次首席科学家、广州海洋地质调查局研究员孙珍表示。
“梦想”号由国家发展改革委、自然资源部申报立项,中国地质调查局负责具体组织实施,联合中国船舶集团等多家单位完成设计建造任务。
记者从中国地质调查局了解到,“梦想”号大洋钻探船长179.8米,宽32.8米,排水量42600吨,续航力15000海里,自持力120天,载员180人,具备全球海域无限航区作业能力。
大洋钻探船钻采系统国际领先,配备了全球首台兼具油气勘探和岩心钻取功能的液压举升钻机,具备4种钻探模式和3种取心方式,钻探深度达11000米,可满足大洋钻探取心和深海资源勘探等不同作业需求。“这条船在功能、性能方面世界领先。”中国工程院院士、舰船工程专家朱英富说道。“我觉得这艘船是世界上最先进的钻探船之一。”曾几次登上美国大洋钻探船“决心”号的欧洲科学院外籍院士、海洋地球物理学家林间评价说。
“梦想”号大洋钻探船入列后,将由中国地质调查局广州海洋地质调查局运营使用,承担国家重大科技项目和国际大科学计划中的大洋科考钻探任务。“面向重大科技前沿,推动地球系统科学变革是首要目标。通过深海钻探等手段,科学家们可以获取地下信息,揭示地球内部结构和演化过程,这对理解地球的前世、今生和未来具有重要意义。”孙珍说,“大洋钻探不断向深部探索的过程,就是科学发现的过程。”
根据计划,“梦想”号大洋钻探船今年将执行首次任务,并将在未来两年内完成大洋钻探首钻。
中国科学院院士郝芳表示:“我期待中国这条船能够实现中国人的梦想,实现美国‘决心’号没有实现的梦想。”
能源保障的新支撑
记者从中国地质调查局了解到,“梦想”号是目前全球钻探能力最强、科学实验功能最全、智能化水平最高、综合运维成本最低的钻探船,除了执行大洋科学钻探任务外,还可兼具深海油气勘探和天然气水合物勘查试采等国家战略任务。
“我们突破了10大类、50余项核心关键技术,成功解决了多种功能同船融合设计难题。在国际上,首次在同一艘船上实现了4种钻探作业模式和3种取心方式。”“梦想”号总设计师、中国船舶集团第七〇八研究所副总工程师张海彬介绍道:“‘梦想’号大洋钻探船的成功研发,实现了我国超深水钻探装备从依赖国外基本设计到完全独立自主设计的突破”。
与国际上已有的两条大洋钻探船“决心”号和“地球”号相比,“梦想”号首次集多项功能于一体。同时,还配备了基础地质、古地磁、无机地球化学、有机地球化学、微生物、海洋科学、天然气水合物、地球物理、钻探技术等9个实验室,总面积超3000平方米,装配各种精密实验仪器超过150台(套),堪称“海上移动实验室”。在全球首套船载岩心自动传输存储系统和全球规模最大、最先进的综合信息化系统的加持下,船舶能够实现岩心采集、运输、储存的全过程自动化作业,以及作业智能检测、船岸智能融合等。“期待依靠‘梦想’号,我们不再是带着样品和数据下船,而是直接带着成果下船。”孙珍说。
依靠强大的钻探能力、完善的实验室系统以及先进的“智慧大脑”,“梦想”号可更好地服务深海科学研究和国家资源勘探试采的需求,堪称保障国家能源资源安全的“国之重器”、支撑海洋强国建设的“核心利器”。
“‘梦想’号首要任务是承担国家赋予的资源勘探使命。”孙珍表示,随着陆地油气资源的减少,深海资源成为新的勘探热点。
“梦想”号通过深海钻探技术揭示深海地层的秘密,为寻找新的油气资源和替代能源提供科学依据。此外,这艘海洋探索的科学“利器”,还将在清洁能源勘探开发和能源转型领域发挥重要作用。
中国科学院院士、中国石油大学(华东)校长郝芳在参观“梦想”号时兴奋地表示:“期待这样一艘国际领先水平的大船在推动我国科技进步、海洋领域资源勘探开发方面发挥作用。”
林间院士表示:“期待‘梦想’号能真正实现科学的梦想、资源开发的梦想。我们非常有信心,这艘船会创造很多奇迹。”
国际合作的新角色
1963年,时任地质部部长李四光将我国第一艘海洋地质调查船命名为“星火”号。时至2024年,我国自主设计建造的首艘大洋钻探船——“梦想”号正式入列。61年间,我国的海洋地质事业蓬勃发展,走到了全球前列。
目前,世界上有20多个国家和地区参与过国际大洋钻探合作。在“梦想”号诞生前,世界上仅有两艘大洋钻探船,即美国的“决心”号和日本的“地球”号。
记者了解到,我国于1998年加入国际大洋钻探计划,20多年来为国际大洋钻探作出了重要贡献。但相比之下,我国每年要缴纳300万美元的高额会费、花巨资购买船票,要获得一次自主航次依然很难。“即使在我国南海取得的岩心,还要存放在外国的岩心库里。”自然资源部中国地质调查局“梦想”号指挥部主要负责人周昶表示。要真正实现独立自主,迫切需要一条属于自己的大洋钻探船。
2017年,中国地质调查局积极献言,提出建设天然气水合物钻采船,兼具大洋钻探功能的构想。这一构想得到了党中央、国务院的高度认可。当年12月,大船正式立项;2019年4月,项目完成可研性报告,同年7月正式启动;2020年5月,项目完成初步设计;2021年11月,大船启动建造;2024年10月完成综合海试。“梦想”号应运而生,建设速度之快、令人震惊。
朱日祥院士全程关注着“梦想”号的建设,并多次为项目提供帮助。当“梦想”号建成后,他漫步在甲板上,激动地表示:“为建设‘梦想’号大洋钻探船,我们曾组织中国科学家上过美国的‘决心’号、日本的‘地球’号。经过1年多的深入研讨,现在我们站在他们的肩膀上了。我相信中国的‘梦想’号,未来将会为实现全人类的梦想作出重大贡献,也将会承载着中国走向世界的梦想,促进我们跟国际科学界的广泛交流和合作。”
中国科学院院士、地质学家王成善在接受记者采访时表示:“‘梦想’号如果不能在全球深海调查、研究重大地球科学上发挥作用,那就太可惜了。‘梦想’号肩负着改变地球科学革命的使命,无愧于这个时代。”
林间院士则表示:“这艘船对提高我国海洋探索研究能力具有重大意义。”
中国科学院院士成秋明也在参观“梦想”号时赞赏道:“这个名字起得好,‘梦想’,它是超前的。”“这种大型科学装置是重要的支撑,会在国际上产生非常重要的影响,是我们的底气、实力。”
我们如何利用好这艘大国重器?如何更好地推动国际合作,实现全人类认识海洋、保护海洋和开发海洋的共同梦想?
孙珍表示,要把“梦想”号用好,一定要由中国的科学家去主导它,用“梦想”号去书写新的故事。“从跟跑到并跑,再到领跑,这不仅是科技方面的进步,也是中国为全人类作出的贡献。”孙珍说。
王成善院士建议:要尽快建立支撑可持续运营的国家保障,加快建立将硬件优势转变为科学优势的全球共商机制,以共商为前提,推动共识、共享,尽快建立支撑扬帆远航的全球认可和积极参与的大科学计划,使“梦想”号成为真正的革命性工具。
中国科学院院士、国际大洋发现计划第368航次首席科学家翦知湣表示,“梦想”号的建成,标志着我国进入深海科技的世界前列。依托这一国之重器及其他科学钻探平台,发起“以我为主”的新一轮国际大洋钻探计划,实现前瞻性基础研究、引领性原始创新成果的重大突破,全面提升我国深海科技创新的国际影响力和引领力。“以前,我们是跟着别人跑,今后我们完全可以由自己主导。这条船,是中国为国际社会作出的一个贡献。”翦知湣说。
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