深海探淵，離不開“國之重器”。中科院海洋研究所的綜合科考船“科學”號上搭載的探海神器——“發(fā)現(xiàn)”號ROV（纜控水下機器人），累計170次下潛，無論是西太平洋的熱液區(qū)，還是南海冷泉區(qū)，這個4.5噸重的大家伙靈活移動、捕捉、取樣，相當于把陸地上的實驗室搬到了大洋海底。

　　11月20日，記者走進位于西海岸的海洋所新園區(qū)，在測試樓里，工程技術部的工程師吳岳正和同事們一起仔細地給“發(fā)現(xiàn)”號做“體檢”。作為“發(fā)現(xiàn)”號的專職負責人，吳岳幾乎陪伴了它的每一次出海，說起“發(fā)現(xiàn)”號的故事，如數(shù)家珍。

　　“七功能”機械手靈活取樣

　　在有些嘈雜的機器轟鳴中，吳岳指揮著一名技術人員查看剛剛檢修完“關節(jié)”的“發(fā)現(xiàn)”號T4機械臂。技術人員手上抱著一臺鍵盤大小的操控板，握著操控板上的手柄，做出向前、向后、左右移動等動作，T4機械臂也相應地伸展、彎曲、轉(zhuǎn)動“手腕”、活動“手指”，像人的手臂一樣靈活。

　　吳岳告訴記者，“發(fā)現(xiàn)”號多數(shù)取樣工作都依靠它的機械臂來完成。它身上一共有兩條機械臂，一條是記者看到的正在檢測的T4機械臂，另一條是旁邊已經(jīng)拆卸下來靜候檢修的阿特拉斯機械臂，它倆都是“七功能”機械臂，即按照人的手臂功能仿真設計了七個關節(jié)的機械臂，具有七個自由度。所不同的是，T4是用來干細活的，輕巧地拿著管子吸樣、精準地操控水下裝置的按鈕、輕輕地捕捉各種珍貴的海底小生物……都是由T4來完成；而大力抓取巖石等重活，就由“擎天神”阿特拉斯來完成。在一段由科考隊員從海上帶回來的水下視頻當中記者看到，某次海底生物取樣過程中，阿特拉斯負責端著筐子，T4則抓著網(wǎng)兜，將小螃蟹、小貝殼等生物收集起來，倒入阿特拉斯的筐子，看上去就像人類的左右手。

　　海洋所還自主研發(fā)了一款配套抓斗，T4的手指可以扣住抓斗的上端，操作抓斗去抓取海底的“黑煙囪”?！昂５赘缓蚧锏母邷責嵋簠^(qū)不斷噴涌出熱液，就像一股黑煙，后來慢慢沉淀下來，就會形成煙囪狀的地貌，它很脆，抓取力度掌握不好容易破碎?！眳窃勒f。T4帶著抓斗去抓取“黑煙囪”，可以毫不費勁，又取樣完整。

　　搭載多種設備的海底實驗室

　　“發(fā)現(xiàn)”號是我國首套4500米級的ROV，為深海遠洋科考立下了汗馬功勞?！白鳛橐粋€實驗平臺，它實際上就是一個搭載體，可以滿足科學家遠洋的各種實驗需求?！眳窃缼е浾哒J識“發(fā)現(xiàn)”號的各個組成部分，了解它搭載的那些高端設備。

　　最上端的黃色浮體由玻璃維珠材料做成，這是一種目前海洋設備廣泛應用的浮體材料，搭配一定數(shù)量的鉛塊配重，可以讓“發(fā)現(xiàn)”號在水里懸停達到“零浮力”，再借助“發(fā)現(xiàn)”號上不同方向的6個推進器，實現(xiàn)在4500米深海范圍內(nèi)的上下騰挪及前進、后退。

　　一個框式的取水器可以近距離精準定位進行水樣采集，它同時攜帶4組8個瓶子下潛，下潛時瓶口開放，當“發(fā)現(xiàn)”號行走到定位區(qū)域，船上的技術人員通過視頻確認采集點后，就會遙控液壓閥將瓶口關閉，從而提取足夠的水樣。

　　大約1.5米直徑的旋轉(zhuǎn)吸樣器上還帶著幾只風干的鎧甲蝦，顯示出它是生物及泥樣采集的主要工具。兩個粗大的水管分別連接在吸樣器的進水口和出水口上，當在海底運行時，它就像一個巨大的吸塵器，所到之處生物、海水、海底泥沙都悉數(shù)捕獲。一只在海底慢慢游蕩的“小飛象”章魚，一不留神，就被吸引了管道。不過，大家不用擔心，吸樣器特殊的葉輪泵裝置并不會把生物打碎，這些小生物在科學家研究完成后，還被完整地保留成為標本館里的樣品。吳岳告訴記者，海洋所的科學家主要關注點就是熱液和冷泉兩大特殊區(qū)域的生物生態(tài)環(huán)境，這個吸樣器不僅能取得看得見的生物樣本，也能取得看不見的微生物樣本，是海洋科考的重要實驗設備。

　　另外，“發(fā)現(xiàn)”號上還有一個海洋所自主研發(fā)的采樣箱，可以靠液壓驅(qū)動開關箱蓋，非常實用。

　　實際上，“發(fā)現(xiàn)”號可以搭載的實驗設備遠不止于此，全國各地許多參與“科學”號共享航次的科學家，都曾讓“發(fā)現(xiàn)”號帶著他們的設備下水，實現(xiàn)成功海試。

　　兩臺機器人海底浪漫追拍

　　“發(fā)現(xiàn)”號每次下水，都會收獲驚喜，但留給吳岳最深刻的印象，就是今年7月“發(fā)現(xiàn)”號ROV與“探索”號AUV在水下1000米處的一段互拍。ROV是纜控水下機器人，與母船之間用一根纜相連，AUV是自主式水下機器人，沒有纜繩，自帶動力按既定航道前行。一臺纜控水下機器人要在黑暗的海底深處精準地捕捉到另一臺根據(jù)預編程自主航行的水下機器人，并進行跟蹤拍攝，并不容易，這需要“科學”號科考船和“發(fā)現(xiàn)”號ROV同時都具有非常精準的動力定位能力。

　　然而，科技的浪漫相遇如期而至。當天上午9時許，“發(fā)現(xiàn)”號在水下1000處找到了自己的小伙伴——大黃魚“探索”號，它們親密地進行了一個多小時的互拍，記錄下了彼此的工作狀態(tài)。“兩種不同類型的水下機器人在深海跟蹤互拍，在國際上尚屬首次?！眳窃勒f，雖然以前在實驗室的水池里也曾見過AUV的運行，但海底畢竟地形環(huán)境更加復雜，水流影響也時刻變化，可能會導致水下機器人運行不暢。但是從“發(fā)現(xiàn)”號實時上傳的視頻里看到，“探索”號在遇到一處海底障礙物時極為優(yōu)雅的轉(zhuǎn)身，他也禁不住贊嘆：“太美了！”

責任編輯：劉棟