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视频丨到远海 向深海!“远海浮动岛”保障海洋科研“稳稳”进行
央视新闻
今天(28日),由上海交通大学承担的国家重大科技基础设施——深远海全天候驻留浮式研究设施项目,在上海全面启动建设。这一世界首创的超大型海上科研平台,可以同时承载海洋装备、海洋资源、海洋科学等领域科研需求,也被称为“远海浮动岛”。
到远海遨游
向深海探索
上海交通大学海洋深水试验池的面积有2000平方米,研究人员把真实的海洋环境搬到了这里。水面上漂浮的装置,即平台,也是一艘船,在海面上既能全速前行,也能原地“扎马步”,稳稳地长时间停留在远海环境中。它就是由上海交通大学自主研制的大科学装置——“远海浮动岛”。

通过这个1:50比例的缩尺模型,不难看出这个大科学装置创新的一个显著特征:它既能在深远海任务海域持续驻留,开展跨季节的科学观测与工程试验,又能快速机动部署,灵活调整作业海区。因此,也被称为“远海浮动岛”。

上海交通大学深远海大科学设施总工程师 肖龙飞:国家的海洋科研设施,像海洋深水试验池、海洋科考船、深海潜水器等各种类型。但缺少一种能够既快速航行,又能够长时间在一个任务海域进行作业的科研设施。把海洋油气领域的半潜式平台和科考船的特点融合在一起,形成了一座全新的半潜式科研平台的概念。

“远海浮动岛”大科学装置包含设施平台主体、船载实验室和岸基保障三大系统。
设施平台主体系统创新采用“半潜式双船体”船型方案,具备百吨级大型深海装备实海试验能力,可开展万米全海深科研探索与实验研究。

上海交通大学深远海大科学设施首席科学家 杨建民:基本上可以和原来的科考船一样快速航行,那么如果到达作业区域以后,要进行研究试验,那么就把它压载下去。超大重载、超长驻留、超强抗台风,三个超级性能能够做更加恶劣海况、更长时间、更深的海水,可以开展这方面的工作。

船载实验室系统是开展海洋装备、海洋气象和海洋科学等研究的载体,包括海洋重型装备与系统技术、海洋灾害气象观测与研究、海洋水下物理环境等6个船载实验室和1个海上作业支持中心。
岸基保障系统是保障深远海设施日常运行维护、海上作业的陆上基地和指控中心,主要承担测控运维、物资补给和维修保障。

上海交通大学长兴海洋实验室党委书记 蒋如宏:长兴海洋实验室作为大科学设施的综合保障基地,正在深海采矿、波浪补偿、综合电力系统,以及科考仪器等方面开展研究。

“远海浮动岛”大科学装置,预计2030年建成。独特的设计,使它可以同时承载国家在海洋装备、海洋资源、海洋科学等领域的研究需求,将为深海采矿系统、船海关键配套装备、海洋油气装备等提供实海试验平台;加快海洋资源商业化开采利用;揭示海洋生态系统的季节性演变规律,探索生命起源与演化奥秘;并有望进一步提高台风预报精度,提升防灾减灾能力。

上海交通大学深部生命与资源研究院博士研究生 黄睿:我们老师有一句话,做研究最重要的事情,就是要到原位去,不到原位去,永远不知道原位在发生什么。比如深海有巨大的压力、波动,实验室跟真实环境其实出现一个非常大的鸿沟,但是有了这个平台,就可以填补这样的鸿沟,尽可能地让研究人员看到原位究竟在发生什么,亲眼所见是非常重要的。
在风浪中驻留
开展跨季节海洋研究
远海环境很容易出现恶劣海况。“远海浮动岛”建成后,甲板面积接近两个足球场,总高相当于一栋30层的高楼,排水量相当于一艘中大型航母。这样的一个大型装置,如何抵挡远海中随时袭来的风浪,做到说走就走,想停留就停留,让稳稳地进行“科研工作”成为可能呢?
在深远海长期驻留和快速移动,突破了传统海洋科研设施的思维定式,是世界首创的概念。但如何实现?在上海交通大学海洋深水试验池,科研人员一遍遍模拟这一大科学装置在远海可能遇到的飓风、极端波浪现象,以及不同的作业场景。
上海交通大学深远海大科学设施首席科学家 杨建民:主要是做设施平台主体系统在应对海上风浪来袭时,是进行怎样的运动,以及怎么受力的。
上海交通大学深远海大科学设施总工程师 肖龙飞:这是一个全新的海洋科研平台,没有参考的先例。海洋深水试验池把实际的海上海洋环境,通过相似理论换算到室内的环境,把平台放在海洋环境里面,去充分验证它在实际海域作业和运行时,性能表现怎么样,是不是能够达到预期。

据介绍,未来设施平台主体系统可以在7级恶劣海况下平稳作业,在17级超强台风中安全自存,平台定员238人,可开展万米全海深科研探索与实验研究。

上海交通大学深远海大科学设施首席科学家 杨建民:在这上面布置了一个大的月池,有将近31米长、10米宽,可以布放各类重载装备到海里去做试验。可以吊放300吨的载荷,一直到6000米水深去进行作业。

同时,上海交通大学已成立深远海科学与工程研究院,探索“边建设、边科研、边产出”的有组织科研新范式。
上海交通大学深远海大科学设施首席科学家 杨建民:国家提出了海洋强国的战略,作为科研工作者,希望能够提供更好的、更强大的装备,能够去探测海洋、开发海洋,这就是我们的一个目标任务。
(总台央视记者 潘虹旭 杜思源 梁治)
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