深度超过3000米：中国科学家首次实现北极载人深潜，机器人协同

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中国第15次北极科学考察任务于9月26日圆满结束，标志着中国在极地深海探测领域取得了里程碑式的突破。此次为期两个多月的科考活动首次实现了载人潜水器在北极冰层下的深海作业，蛟龙号潜水器与无人遥控潜水器成功完成协同潜水，这一技术创举在全球极地科学研究史上尚属首次。科考队伍从北极深海采集了183个珍贵的生物样本和大量地质、水文数据，为理解北极海洋生态系统变化和全球气候变化机制提供了重要科学依据。

这次史无前例的科考行动动员了中国最先进的极地科考装备，包括自主建造的破冰船"雪龙2号"、"极地号"破冰船、科考船"探索3号"以及搭载蛟龙号载人潜水器的"深海1号"科考船。整个科考船队于7月从青岛出发，历经数千海里航行到达北纬77.5度的极地海域，在严酷的北极环境中开展了前所未有的深海探测任务。

技术突破开创极地科考新模式

冰山的代表性图像。 Freepik

蛟龙号总驾驶员傅文涛在接受采访时表示，此次北极任务最大的技术创新在于实现了载人潜水器与遥控潜水器的协同作业模式。这种协同潜水技术克服了水下通信困难、精确定位挑战和同步运动控制等一系列技术难题，为未来复杂的深海联合科考奠定了坚实基础。

在传统的深海科考中，载人潜水器通常采用单点作业方式，而此次任务首次实现了多潜水器协同工作。两台潜水器在水下能够相互拍摄、协调采样，大幅提升了科考效率和数据采集的完整性。这种协同作业模式不仅提高了安全性，还使得科学家能够从多个角度同时观察和研究同一目标区域。

蛟龙号载人潜水器经过专门的极地适应性改造，增强了在低温环境下的工作能力和可靠性。北极海水温度接近冰点，海冰覆盖给潜水器的下潜和上浮带来额外挑战。科研团队通过技术创新，确保了潜水器在极端环境下的正常运行，为中国未来在南北两极开展更深入的科学研究积累了宝贵经验。

此次任务中，科考队员还首次在北极海域实现了载人潜水器的连续多日作业。在十多次下潜过程中，蛟龙号最大下潜深度超过3000米，在北极海床上进行了精密的科学观测和样本采集工作。每次下潜任务都经过精心规划，确保在有限的时间内获得最大的科学收益。

北极生态系统研究获得重要突破

科考团队采集的183个生物样本涵盖了北极深海生态系统的多个层次，包括底栖生物、浮游生物和微生物群落。这些样本中包含了虾类、海蜘蛛、海葵等典型的极地海洋生物，为研究北极海洋生物多样性和生态适应机制提供了第一手材料。

北极海洋生态系统正在经历快速变化，海冰面积持续减少、海水温度上升、洋流模式改变等因素都对当地生物群落产生深远影响。通过对采集样本的深入分析，科学家能够更好地理解北极生物如何适应环境变化，以及这些变化对全球海洋生态系统的连锁反应。

除了生物样本，科考队还采集了大量的沉积物和岩石样本。这些地质样本记录了北极海洋环境的历史变化信息，通过分析其中的化学成分和同位素特征，科学家可以重建北极地区过去数千年甚至数万年的环境演变历程，为预测未来气候变化趋势提供重要参考。

海水样本的采集同样具有重要科学价值。北极海水的化学组成、温度分布、盐度变化等参数直接反映了全球海洋环流的状况。北极作为全球气候系统的重要组成部分，其海洋环境的变化对全球气候模式有着显著影响。

全球气候变化研究的重要进展

北极被称为全球气候变化的"放大器"，其环境变化速度远超其他地区。近几十年来，北极海冰面积以每年约13%的速度减少,北极海洋环境正在发生前所未有的变化。此次科考获得的数据将为理解这些变化的机制和影响提供重要科学支撑。

科考团队在不同深度层次采集的水文数据揭示了北极深海水体结构的复杂性。这些数据有助于科学家更精确地模拟北极海洋环流变化,预测其对全球气候系统的影响。北极海洋的变化不仅影响当地生态环境,还通过大气和海洋的相互作用影响全球天气模式。

此次科考还特别关注了北极海冰与海洋的相互作用过程。通过在冰层下的直接观测,科学家能够更准确地了解海冰融化的微观机制,以及融化过程对海洋环境的具体影响。这些观测数据对于改进全球气候模型、提高气候预测准确性具有重要价值。

中国在北极科学研究方面的投入不断增加,已经建立了黄河站等科研基地,积累了丰富的极地科考经验。此次载人深潜任务的成功,进一步提升了中国在国际极地科学研究中的地位和影响力,为参与全球气候变化应对提供了更强的科学支撑。

随着北极环境变化的加速,国际社会对北极科学研究的需求日益迫切。中国通过技术创新和国际合作,在北极科学研究领域发挥着越来越重要的作用。此次科考任务的成功,不仅展示了中国深海探测技术的先进水平,也为全人类应对气候变化挑战贡献了重要的科学数据和技术方案。