人类对高山和海洋充满了好奇，今年，我国成功使用5G技术直播了珠穆拉玛峰的勘测任务，而前不久随着"海燕-X"深海滑翔机的胜利返航，使得我们刷新了水下滑翔机的潜深世界纪录，深度到达了10619米，造就了其世界上唯一能够进行万米深渊观测的水下滑翔机的好成绩。那么水下滑翔机在深海远洋里可以做哪哪些事情？深潜万米海下又要克服哪些问题？

万米深海滑翔机助力"透明海洋"工程，科研装备自主制造必须破局

2020年7月16日，青岛海洋科学与技术试点国家实验室组织实施的"海燕-X"水下滑翔机万米深渊观测科学考察团队顺利返航。此次科学考察共有海洋观测与探测联合实验室（天津大学部分）研发的2台万米级"海燕-X"水下滑翔机，开展了连续5天的综合调查，共获得观测剖面45个，其中，3000米级、6000米级和7000米级剖面各1个；万米级剖面3个，分别下潜至10245米、10347米和10619米，再次打破了水下滑翔机的潜深世界纪录。

世界上的最低点在位于太平洋底部的马里亚纳海沟（位于11 °20′N，142°11.5′E）内，海沟最深处的地方达6~11千米，是人类已知的海洋最深处，而斐查滋海渊深度到了11034米。此次"海燕-X"万米深潜离地球最低点还差415米。

马里亚纳海沟底部是永恒黑暗，温度只有几摄氏度，水压相当于大约1000个大气压。"海燕-X"连续的万米深度滑翔剖面，充分验证了我国水下滑翔机工作的可靠性。它是目前国际上唯一能够进行万米深渊观测的水下滑翔机，其成功研制开启了水下滑翔机的万米观测应用的新时代，实现了人类在万米深海观探测从点到持续剖面的历史性跨越。

凭借自主攻关的超高压浮力精准驱动、轻型陶瓷复合耐压壳体、多传感协同控制等等关键技术全球领先，标志我国在万米水下滑翔机关键技术方面取得重大突破。

据悉，"海燕-X"水下滑翔机是在海洋试点国家实验室牵头承担的国家重点研发计划"深海关键技术与装备"专项项目支持下，由天津大学团队在海洋试点国家实验室设计研发的新型万米级轻型水下观测系统，是谱系化"海燕"水下滑翔机深度谱系中的重要成员，可同步采集温盐、溶解氧、声学和视频资料，在海洋深渊科学研究方面具有重要的应用价值。

相比于传统的无人无缆潜水器，水下滑翔机耗能小、成本低、航程大、部署便捷，具备在水下全天候独立工作的能力，并且可以搭载科考所需的任务传感器，如湍流传感器、温盐深传感器等进行数据采集。

而回顾2016年我国发起 "透明海洋"工程，聚焦海洋科学前沿和海洋规律探究的"问海计划"，其中首批立项项目便有"4000米深度水下滑翔机研制"。 深渊应用的大深度水下滑翔机无论在设计、制造还是在测试技术上，均提出了新的挑战。鉴于深渊极端条件下，轻量化中性耐压壳体设计和精密制造、小型化高背压精准浮力调节、大深度变载荷耐压密封等技术瓶颈。

深海建立立体观测平台，有利于国土资源普查和科学预测

湍流是海洋当中最复杂的现象之一，对它的了解会对海洋预报以及气候变化的预测起到非常大的作用。2016年5月海洋观测与探测联合实验室成立，产出了"全海深高清成像技术"、"海洋光谱探测关键技术"、"深海无线光通信工程设备"等一批代表性成果，填补了多项海洋技术装备领域空白。

早在2017年，我国面向海洋中尺度涡最大规模的一次海上立体组网综合调查结束阶段性任务，此次海上调查观测所用设备均为我国自主研发的新型海洋装备，包括"海燕"水下滑翔机等海洋观测先进装备。调查作业覆盖了大气到海水界面至4200米水深范围的14万平方公里海区。

这次综合调查中，我国自主研发的"海燕"系列水下滑翔机出现神器，与波浪滑翔机、C-Argo浮标等移动观测平台与中国海洋大学"南海潜标观测网"协同组网作业，大大拓展了传统的单种平台的调查方式，是我国首次开展多种类水面和水下、定点与移动平台相结合的大规模协同观测，显著提升了我国深远海监测技术能力。

此次综合调查的最大亮点是自主研发的多型"海燕"滑翔机，包括温盐型滑翔机、声学型滑翔机、湍流型滑翔机、生化型滑翔机、海流剖面滑翔机、波浪滑翔机等开展了同步观测，首次为海洋中尺度涡研究提供了海洋动力、生物、化学、声学、气象等多学科综合数据。也是当时国际上针对海洋中尺度现象开展的设备类型最多、数量最大、覆盖海区范围最广、持续时间最长、观测数据类型最丰富的一次海上综合调查。

此后经两年技术攻关，研发团队突破了大深度、小型化、模块化浮力驱动技术，轻量化、耐高压壳体设计等产业化通用关键技术。2018年4月12日，"海燕-10000"大深度水下滑翔机在马里亚纳海沟附近海域顺利通过历时6天的海上综合性能测试，成功回收，最大潜深8213米，打破水下滑翔机此前M国创造的6000多米最大潜深的世界纪录，提高接近2000米。

又是通力合作的2年后，"海燕-X"水下滑翔机作为新型万米级轻型水下观测系统，可同步采集温盐、溶解氧、声学和视频资料，它成功研制开启了水下滑翔机的万米观测应用新时代，实现了人类在万米深海观探测从点到持续剖面的历史性跨越。

在西瓜视频平台上，曾看过海燕系列水下滑翔机采集台风数据的一些艰难经历。台风难以预测，要想做到精准预报是个世界性难题，实质是因为观测数据太少，但是进入台风中心捕捉信息，"海燕"很可能损失甚至丢失。当时使用水下滑翔机对台风进行现场观测，国际上没有人做过，不过，海洋科学家很迫切地需要台风现场的数据。于是我国的研发团队决定让"海燕"正面迎击"天鸽"，经历惊心动魄的风雨历程，最终获得了一系列核心数据。

而逐渐建设的立体综合观测体系的成功构建标志着海洋国家实验室在深远海观测技术发展及深海组网观测研究方面已经走到了世界前沿，是区域海洋观测的一个重要里程碑。

·总结

全水深海洋移动观测设备是未来深海大洋观测的重要核心装备，作为"透明海洋"重大科技创新工程的重要组成部分，"海燕-X"大深度深渊级水下滑翔机、深海自持式剖面浮标、深海潜标实时观测系统等一系列前沿技术研发和深远海应用，为实现"两洋一海"核心海区实时化海洋观测，对于抢占国际深海研究技术制高点，特别是在深海极端环境条件下的物质能量循环以及生命过程认知和演化作用机制等方面取得系统性、原创性重大突破提供了坚实的基础。而在全面认识深海资源后我们可以做哪些事情？这些深渊探索将会给我国产业发展带来什么奇迹？请观看西瓜视频创作人"国器"《超两个珠穆朗玛峰！插进海底15250米深处，万吨海上钢铁蓄势待发》的深度解析。

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