11月17日,我国首艘大洋钻探船“梦想”号在广州南沙正式建成入列,标志着我国深海探测关键技术装备取得重大突破。
“梦想”号长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。其具备全球海域无限航区作业能力,可在6级海况下正常作业16级超强台风下安全生存,满足全球主要海域桥梁通行及码头停靠条件。
“梦想”号采用“模块化”设计理念,攻克多项世界级技术难题,以“小吨位”实现“多功能”,国际首次创新集成大洋科学钻探深海油气勘探和天然气水合物勘查试采等多种功能。经两轮海试验证,该船主要性能指标均优于设计要求,构建起我国自主的超深水钻探装备设计建造技术体系。
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介绍,“梦想”号在最大钻深钻探方式动力定位自持力排水量等方面的综合性能,已达到国际领先水平。
最大钻深可超万米
钻探是“梦想”号最重要的能力。大洋钻探被誉为海洋科技“皇冠”。与此同时,钻透地壳打穿莫霍面进入上地幔,则是人类的科学梦想。地幔占地球体积的4/5质量的3/4,是地球最大的“化学储库”,充满未解之谜。早在20世纪60年代,国外科学家就开始尝试钻穿莫霍面进入地幔,但这一目标至今未能实现。
此前,世界上只有两艘大洋钻探船,分别属于美国和日本。作为我国首艘大洋钻探船,“梦想”号承载着中华儿女建设海洋强国的梦想承载着全球科学家“打穿莫霍面进入上地幔”的梦想承载着人类开发地球深部资源的梦想。
钻探科学领域有这样一句话:“10000米钻深的难度堪比登月。”“梦想”号钻采系统国际领先,装备了全球首台兼具油气勘探和岩芯钻取功能的液压举升钻机,具备4种钻探模式和3种取芯方式,可满足大洋钻探取芯和深海资源勘探等不同作业需求,综合钻探效率硬岩钻进能力大幅提升,最大钻深可达11000米。
“11000米的压力,对设备水电液材料都是一个挑战。”“梦想”号监造组组长殷宪峰曾透露,全船涉及主要大型设备303项生产图纸8300份建造工序上万道,共集结了150多家科研单位参与建设,突破10余项关键技术。
此外,“梦想”号科考实验功能和信息化水平国际领先,堪称海上移动的“国家实验室”。该船建有基础地质古地磁无机地化有机地化微生物海洋科学天然气水合物地球物理钻探技术九大功能实验室,总面积超3000平方米,配置全球首套船载岩芯自动传输存储系统,可满足海洋领域全学科研究需求。“船舶智慧大脑”可实时汇聚分析20000余个监测点数据,实现作业智能监测实验智能协同健康智能保障船岸智能融合。
未来两年完成首钻
多位院士专家表示,“梦想”号的入列,将为我国深海资源勘探关键技术装备研发,以及全球科学家开展大洋科学钻探研究提供重大平台支撑。广州海洋地质调查局局长许振强介绍,“梦想”号将瞄准莫霍面钻探等突破性理论变革深海能源资源安全高效绿色开发利用海洋防灾减灾等重大前沿科学问题,聚焦服务国家能源资源安全科技自立自强和海洋强国建设的重大需求,推动原创性引领性重大成果产出。
按照计划,“梦想”号将在未来两年内完成大洋钻探首钻。院士专家们也对如何用好这一“大国重器”建言献策。在科学研究方面,欧洲科学院院士南方科技大学海洋高等研究院院长林间认为,要建立新的国际标杆,包括钻探水深同一位置连续取芯长度,以及硬岩的钻进能力等。中国科学院院士中国科学院地质与地球物理研究所研究员吴福元建议,要找到慢速扩张和超慢速扩张洋中脊进行打钻,加强对陆地已出露莫霍面的研究,增进对莫霍面的了解,找准攻关方向和科学问题。
在运行机制上,中国科学院院士中国地质大学(北京)地球科学与资源学院教授王成善表示,应尽快建立支撑可持续运营的国家级保障机制,加快形成支撑把硬件优势转变成科学优势的全球共商机制,提出能获得全球认可和多方参与的大科学计划。(记者 操秀英)