从认识海洋开始

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  中国老百姓的海洋意识正在觉醒、增强;为了把祖国建设成为海洋强国,让我们——
  5000米级的成绩单
  2011年,历时49天、航程1万余海里,中国的“蛟龙号”载人潜水器顺利完成了5000米级海试任务。在此期间,“蛟龙号”4次下潜,先后搭载8人抵达5000米海底,并“坐底”即潜水器在海底着陆暂时停泊17次,在海底总共停留了187分钟。在海底停留期间,“蛟龙号”把中国大洋协会的标志放在了5000米海底,并绘制出了一幅海底微地形图,在此图上能看得清海底哪里有凹槽和小凸起。值得一提的是,“蛟龙号”不仅冲刺了5000米的深度,还在不见一丝阳光的深海中完成了136项科学试验任务。这一非凡成绩是以往海试所不能比拟的。
  在第五次下潜试验中,“蛟龙号”中的潜航员还用机械手从海底抓回了一只形状如灵芝,呈半月形,长6~7厘米的巨型单细胞原生动物,这是我国科学家首次在深海发现并捕获这么大的单细胞原生动物。整个捕捞过程仅用了5分钟时间,非常顺利;但为了完成这一任务,他们在陆上训练时,仅操控机械手臂就训练了一周。在这一周里,除了吃饭、睡觉,整天就是摆弄那个摇杆。
  2012年6月,在完成对潜水器的进一步升级、改造后,“蛟龙号”在马里亚纳海沟进行7000米级海试,大获成功。下潜深度达7062米,这意味着全球99.8%的海底都将在它的下潜深度之内。
  下潜至7000米深处,是什么概念?
  研制载人深海潜水器最核心的要求是安全可靠,这一点非常关键,必须保证载人舱在巨大的压力下绝对安全。现在,能下潜到水下6000米以下的深海潜水器,外壳都采用钛合金材料。尽管在设计过程中留有充分的余量,并规定了严格的加工工艺要求;但这个外壳究竟够不够结实,还要在深海实验水池中进行足够压力和足够时间的测试;如果要下潜至7000米,工作12小时,测试时就得加上7700米深度的压力,持续至少16个小时的时间。
  下潜至7000米深处,是什么概念?它意味着潜水器所承受的压力将达到每平方米7000吨。一个成年人的手掌大约是0.01平方米,这意味着载人舱表面一个手掌大的面积就要承受70吨压力。这种压力是正压;而“神舟八号”上天后外面几乎是真空,遭遇的是负压,舱内只是一个大气压。相比之下,克服水下700个大气压的难度更要大得多。如果在潜水器耐压壳上有一个小小的沙眼,那么渗进来的海水就不是一个水柱,而是一把手术刀,遇到什么就可以切开什么,非常可怕。
  “蛟龙号”的生命支持系统可为3名潜航员供氧,并收集他们呼出的二氧化碳,保持舱内正常的大气压、温度、湿度,而且没有异味。正常情况下,这套生命支持系统可保证3人12小时的生命安全,应急情况下能提高到3人84小时。为此,蛟龙号装配了两套氧气供给系统,力求万无一失。除了设备故障,深潜器最怕被破渔网、电缆缠住。为此,深潜器上的许多东西都是可拆卸抛弃的;万一机械手被缠绕了,可以把机械手抛掉。万一抛弃压载铁后浮力仍然不够,可以再抛电池、机械手,甚至可以只留一个载人舱浮上来。总之,人的安全第一。
  马里亚纳海沟最近挺热闹
  马里亚纳海沟地处日本和菲律宾东海岸附近的太平洋海域,深度达到海平面以下约1.1万米,因为是地球表面最深的地方而闻名于世。最近,马里亚纳海沟挺热闹,先是海洋地球物理学家在马里亚纳海沟发现了4座“桥梁”;紧接着是电影《泰坦尼克号》的导演詹姆斯·卡梅隆,驾驶单人深潜艇抵达了马里亚纳海沟10898米的最深处;今年6月,中国的“蛟龙号”在那里完成了7000米级的海试。
  一般人根本不知道马里亚纳海沟中还有“桥梁”存在,这是它们第一次被详细绘制成图。这些并非人工建造的“桥梁”是怎么形成的呢?原来,在太平洋板块和菲律宾板块碰撞形成马里亚纳海沟时,两个板块上的海山(即位于海平面以下的海底山峦)和其他一些水下构造撞上了海沟对面的另外一些构造(这就像是一次缓慢的海山大碰撞)或是直接撞入了海沟的沟壁,结果就形成了横跨马里亚纳海沟的水下“桥梁”。在已发现的4座“桥梁”中,有的“桥梁”架在海沟底部上方2000米处,长达75千米。科学家相信,那里一定有我们还不知道的奇特的海洋生物。
  现年57岁的卡梅隆单枪匹马抵达地球最深处,并在那里待了6个小时。那里一片黑暗,温度只有零上几摄氏度,海沟底部的水压约为标准大气压的1000倍。他在那里收集科研数据和样本,并用3D高清摄像机及一组2.4米高的LED灯记录下自己的海底见闻,以帮助科学家更好地了解地球上这一还未被探索的部分。
  是火炬不是雄鸡
  如果你问自己周围的人,咱们祖国的版图面积是多大?很多人都会脱口而出:960万平方公里。其实,这是一个错误的概念,960万平方公里只是我国的陆域国土;根据国际海洋法,我国还有299.7万平方公里的内水和领海。因此,中国的实际版图面积接近1260万平方公里。还有很多人会认为,中国的版图形状像一只报晓的雄鸡。这其实也不对,如果认为中国版图是雄鸡,那就等于丢掉了海洋领土。请记住,中国版图的形状不是雄鸡,而是火炬,正在熊熊燃烧的火炬。
  打开你的中国地图,先认清中国的陆地领土边界,看看它的形状是不是像正在熊熊燃烧的火焰?而从渤海、黄海经台湾以东海域至南沙群岛曾母暗沙,再往上,包括海南和北部湾,这近300万平方公里的海洋,正是“火炬”的“托盘”和“手柄”。如果说,形状如火焰的大地正在蓬勃发展,那么支撑这一发展,为其提供丰富资源的,正是形状如“托盘”和“手柄”的蓝色海洋。对于地球来说,占地球表面70%的海洋,是生命的起源、摇篮;对于中国来说,总面积近300万平方公里,分布着5000多个岛屿的海洋,则是国家的希望和未来。随着国人海洋意识的不断增强,越来越多的人开始认识到,要成为一个海洋强国,必须从认识海洋开始。
  超乎想象的“黑色海洋”
  说起蓝色的海洋,我们首先想到的总是各种各样的鱼和哺乳动物,在那里,大鱼吃小鱼、小鱼吃虾、虾吃藻类。因此,藻类就是初级生产力,是它们把无机的东西转化为有机的东西,支撑起了整个海洋的食物链。很多人一直以为,藻类之所以能把无机的东西变成有机的东西,关键是利用了光合作用,其实不然。最近20多年的研究发现,地球上的生物并非都是依靠光合作用来进行从无机到有机的转化的。科学家发现,在深海里有一种化学合成作用,可以把无机的东西变成有机的东西。这种化学合成作用发生在深海底部根本见不着阳光的地方。在那里,甚至在海底以下7千米多的深处,大量繁殖着的生物并不依靠光合作用,实际上也不可能依靠光合作用。那里已经不是我们所熟悉的蓝色海洋了,科学家称之为“黑色海洋”。
  令人难以置信的是,在“黑色海洋”里生存的鱼,即使所处的环境温度高达400摄氏度,仍然活灵活现,丝毫不担心自己会被煮成鱼汤。那里的世界真的超乎我们的想象。正当我们在关注著名的东海大黄鱼不见了,渔民的捕鱼船越开越远以至于引发越来越多的国际纠纷时,更多的人正在关注的却是海洋生物的基因资源。所谓基因资源,是指在极端条件下生存的生物或菌类的基因,这些基因有的特别耐高温,有的特别耐低温。在国外,通过极端条件下的生物基因制成的药物,已经进入市场,而且产品的附加值非常高。如今,这一新兴的高科技产业发展得非常快。研究和开发“黑色海洋”,正成为世界各国新的竞争领域。
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