"奋斗者"号首次北极密集海冰区连续载人深潜成功 中国成为全球唯一具备该能力的国家

问题:从“深到哪儿”走向“到哪儿都能深” 深海科学研究进入系统化、长期化阶段,单纯追求下潜深度已难以满足对地球系统关键环节的认知需求。

北极海域,特别是中央海盆及加克洋中脊等区域,常年受高覆盖率海冰影响,海况复杂、通信受限、回收窗口短,长期被视为载人深潜的“高门槛海域”。

如何在密集海冰区实现安全、连续、可复制的载人深潜作业,成为国际深海科考的一道难题。

原因:科学问题牵引与装备体系支撑叠加 一方面,北极加克洋中脊是全球海底山脉向北延伸的重要端点,其“超慢速扩张”特征使其成为观察板块分离、岩浆活动与地幔物质上涌过程的天然实验室。

科研人员在冰区海底3000多米获取玄武岩样品,正是为揭示年轻洋壳形成与地球演化提供关键证据。

随着全球气候变化、极地环境与资源问题受到关注,北极深海的基础数据缺口更加凸显,迫切需要高质量、可对比的现场观测与样品获取。

另一方面,能力的形成离不开体系化支撑。

我国载人深潜在2025年实现高频次作业:三大载人潜水器累计321次下潜,“蛟龙”号94次、“深海勇士”号109次、“奋斗者”号118次。

高频下潜带来的不仅是技术成熟度提升,更是组织流程、风险控制与协同机制的积累。

此次北极航次中,具备破冰能力的“探索三号”作业母船破冰开道,配合国产破冰雷达、水声通信等系统,构成“船—潜—通信—保障”的整体能力,使在海冰覆盖率超过80%的海域仍可组织连续下潜成为可能。

影响:从一次突破到规则重塑,北极深海研究获得新入口 此次北极之旅航行98天、超过一万五千海里,共完成43次下潜,其中32次位于北极中央海盆密集海冰区。

更具标志意义的是,在北纬85度附近出现卫星信号覆盖不足的“断网”状态下,团队仍能够完成定位、联络、回收等关键环节,形成适应极地环境的作业方法。

我国由此成为目前唯一能够在北极密集海冰区实现连续载人深潜的国家,这不仅是装备能力的展示,更为国际深海科学提供了新的观测窗口。

就科学价值而言,来自加克洋中脊东段的玄武岩等样品,将与地球化学、地球物理等多学科数据结合,帮助厘清超慢速扩张洋中脊的岩浆供给机制与地幔过程;就工程价值而言,密集海冰区下潜回收的流程优化与应急处置经验,将反哺深海装备可靠性、通信与导航能力提升,推动载人深潜向更复杂海域常态化迈进。

对策:以风险闭环与协同创新应对极地不确定性 北极深潜最大的挑战之一在于回收条件苛刻。

海冰快速漂移导致上方水域难以保持开阔,潜水器“就在下面却出不来”的情况使回收时间显著延长,电量与安全风险随之增加。

面对新情况,科考团队及时调整策略,从传统的“船找潜器”转为“潜器找船”,在缺乏稳定卫星保障的条件下,依靠雷达识别冰情、水声通信联络以及经验判断与手动操作,在冰缝中实现精准上浮。

随后,团队又快速迭代回收方案,例如在破冰后利用船体侧向压冰固定浮冰,为潜器创造更稳定的回收窗口,使后续潜次效率明显提升。

这表明,极地载人深潜需要把“单次成功”提升为“规则化成功”。

关键在于建立更完备的风险评估与应急预案体系,强化破冰母船与潜水器的协同调度,完善“通信中断场景”下的操作规程与训练,并通过高频次任务持续验证与改进。

前景:以“海洋十年”为牵引,迈向全球深海长期观测与国际合作新阶段 作为中国科学家主导的联合国海洋十年“全球深渊探索计划”国际联合航次的组成部分,此次北极行动意味着我国深海科学从点状突破转向更大范围、更长时间尺度的系统探索。

未来,极地深海研究有望在三方面取得更大进展:一是围绕洋中脊、深海生态与地球深部过程开展跨学科综合调查,形成可共享的数据与样品体系;二是推动载人深潜与无人潜航器、海底观测网、极地遥感等平台联动,实现“下得去、看得清、测得久”;三是在规则与标准层面贡献中国方案,推动国际深海科学合作在更高水平上形成互利共赢的研究格局。

随着作业经验积累与装备迭代,北极密集海冰区的载人深潜将从“高难度特例”逐步走向“可计划、可持续”的常态任务,为全球认识极地深海、理解地球系统演化提供更坚实的数据支撑。

从马里亚纳海沟到北极冰盖,中国载人深潜的每一次突破都在重新定义人类认知的边界。

当“奋斗者”号在加克洋中脊点亮探照灯,照亮的不仅是万米之下的玄武岩,更是一个国家对深海极地科研话语权的执着追求。

这场与冰层赛跑的科考实践证明,在攻克“无人区”的征程上,自主创新与青年力量始终是最可靠的破冰船。