深海机器人“潜龙二号”“小黄鱼”西南印度洋实战记
我国深海机器人“潜龙二号”勘测面积破纪录，发现多处热液异常点
3月4日，“潜龙二号”顺利结束第二航段，正被收至甲板。新京报记者 金煜 摄
3月4日，“潜龙二号”被收上甲板。这条“小黄鱼”上传了最后一次下潜的数据，随后被拆解成“鱼骨头”和一块块“鱼肉”，装箱准备回国。
过去的一个多月，是这台年轻的4500米级自主水下机器人，在黑暗的未知深海打的第一场应用实战。
它不仅圆满完成了我国第40航次大洋科考的第二航段任务，打破了我国深海潜器下潜持续时间、勘测面积、稳定性等纪录，也发现了多处热液异常点。更难能可贵的是，它在地形地貌极其复杂的西南印度洋，完成了200多平方公里的勘测，并首次带回“精细”的海底地形地貌图。
“小黄鱼”的总设计师刘健说，此次应用首战圆满告终，但并非句号，而是“未来大洋应用的开始”。
“靠谱鱼”一次性可下潜30小时
在第二航段，“小黄鱼”8次下潜到地形地貌极其复杂的西南印度洋海底，硕果累累。
它完成了7次长航程探测任务，累计航程近七百公里，共勘测出了200多平方公里的精细海底地形地貌图，超过了我国以往勘探的范围。
“潜龙二号是特别靠谱的国产设备。”此前的第一航段，评审专家之一孙元宏曾这样说道。
“小黄鱼”的总设计师刘健总结说，“潜龙二号”获得了前所未有的大范围近海底精细地形地貌图，也获得了近海底磁力等多种探测数据。
即使自己跟自己比，“小黄鱼”在应用阶段的下潜时间也累计达近200小时，接近第一航段的四倍。且基本每次都实现或接近30小时的最大工作时间，其中最多一次连续完成了4个长航程。
对这点，刘健尤为兴奋。他解释说，每次潜器释放、回收需要时间，而数据上传下载、维护保养、数据分析也需要时间。对“一寸光阴一寸金”的大洋科考来说，能够一次性长时间探测，意味着高效率应用，也意味着我国深海无人潜器在可靠性上达到了新的水平。
“潜龙二号”在第二航段中虽说总体相当顺利，但也并非没有曲折。
第五次下潜，因为导航系统出现了点异常，潜器定位与实际位置不吻，导致它偏离了既定航线。
当时空气里都充满了紧张与焦虑，母船上的监控显示屏被持续围观着，刘健在不同实验室间匆匆往返，一言不发，其余成员也来来去去，尝试各种解决方式。
“这可真是个熊孩子，千万别走丢了。”一名其他课题组的人说道。
最终，解决了通讯问题后，母船找到了潜器，发出提前终止任务的指令。
事后工程师们对操作规程等进行了调整。此后潜器再未出现类似问题，全部顺利完成任务。
如今航段几近结束。刘健回顾整个航段认为，总体顺利除归因于潜器本身状态较好、团队精心调试准备外，也与解决航段中暴露的问题有很大关系。
“第一航段中，潜器首次到有着复杂地形地貌的西南印度洋深海，遭遇了一些问题，包括对水流和地形认识不足等人为错误”。他说，正是这些问题，团队吸取教训、采取措施从而将潜器状态恢复到最佳。在第二航段中新问题的暴露也是如此。
“越野车”驶入黑暗的海底世界
本航段的探测任务分别在“龙旂”、“断桥”和“玉皇”三个海域。携带着“小黄鱼”的“向阳红10号”根据天气预报情况在这三个热液区之间反复来回。
作为本航段最优先任务，每当海况变好，一定是“小黄鱼”首先下海。
正因为周边有洋脊、断裂和火山活动，才出现了具有极高科研价值的热液区。但这些地方的海底地形也极为复杂，在此之前，从未有中国的自主水下机器人（AUV）近距离观察它，也因此无法获得较大范围的近海底资料。
科研人员总喜欢打比喻说，主要针对多金属结核区的“潜龙一号”像是普通轿车，而专门针对地形复杂的热液区设计的“潜龙二号”，更像是越野车。
直到这辆“越野车”驶入黑暗的海底世界，科研人员才真正感受到海底地形的复杂。
在“龙旂”作业区，潜器的速度总是在规定的100米离底高度上下变化，倾斜角忽而正十几度，忽而负几度。副总设计师赵宏宇解释，潜器总在自我调整到离底100米高度，高时会朝下降，低时往上升，这也意味着其分别在“下山”和“上山”。
有时潜器速度甚至会变成零。这意味着它进入了“悬停”状态。此外，当探测地形的倾斜角过大，潜器就会时而上升，时而向前，“就像上下楼梯一样”。在龙旂及玉皇热液区，潜器忽上忽下、“打悬停”的动作特别频繁，意味着“山”特别险峻，有悬崖峭壁等复杂地形。
几乎每天从早到晚，年轻的数据处理技术专家王弘毅都在计算机前处理海底三维图。每次下潜会带回来500GB的数据，随着她面前的四块2TB硬盘慢慢装满，两张有着前所未有的清晰度的地图也拼全了。
“龙旂”热液区的地形最为复杂，“小黄鱼”共在此下潜4次。有时，它沿着山脊横扫出“半边山”，有时，它扫出的是“平原”加“悬崖”，等到4张地图拼起来后，可以很清楚地看出，这儿大部分区域是超1000米的崎岖“山区”。
据介绍，每次下潜规定的探测面积都不少于25平方公里，山区最高点到最低点的起伏高度都达1000到1700米。
“断桥”热液区则相对平缓，它更像是陆地上的丘陵地带，但也由若干高高低低、互不相连的山丘组成，最大相差750米。
在无人潜器探测前，通常用科考船自带的多波束等声学手段扫描大洋深处，精度通常为50米一个点。而潜器距海底在几十米到100米之间，精度能够达到1米甚至半米。相比之下，基于“潜龙二号”带回的大量数据形成的海底图，其清晰程度，如同一位深度近视患者戴上了度数合适的矫正眼镜。
这200多平方公里的三维图，也是我国无人潜器第一次带回如此大范围面积的“精细”海底地形地貌图。（记者 金煜）