“奋斗者”号在马里亚纳海沟坐底深度为10909米，这是大洋最深处吗？为何其他国家测得深度有10911米？在万米深渊，“奋斗者”号又是如何采样作业的？参与“奋斗者”号研制与海试的专家向记者解释了其中缘由。

深潜测深更精准

1995年，日本“海沟”号潜水器测出马里亚纳海沟深度为10911米；2009年，美国“海神”号测得深度为10903米；2012年，“深海挑战者”号测出10908米……为何大家测得的“大洋最深处”数值会不同？中科院深海所研究员包更生解释，这是由于探测方式不同造成的。

探测海底深度，一般分声波测深、深潜测深两种方式。“声波测深误差会比较大，误差会在10米左右，而深潜测深误差只有几米。”他表示，这两种测深方式都不太会受地形影响，后者更为精确，所以“奋斗者”号测得的10909米，差不多就是马里亚纳海沟的最底部了。

机器无法取代人的观测

万米载人深潜器建造难度巨大，既然摄影、摄像设备已经相当发达，为何不能只派无人潜水器去“探底”呢？

中科院深海所党委副书记阳宁认为，人的眼睛是最好的“摄像机”，其成像可达到10亿像素级别，而很多照相机都会丢失光谱信息。而且，具有不同知识储备的科学家，会捕捉到不同的信息，从而打开更多科学之门。比如，中科院院士、同济大学海洋与地球科学学院教授汪品先乘坐“深海勇士”号在南海下潜时，就发现了冷水珊瑚群落。今年4月，我国科学家利用“深海勇士”号载人潜水器首次在南海发现鲸落。

此次随“奋斗者”号下潜的中科院声学所高级工程师刘烨瑶说，载人深潜的另一个好处是，当科学家发现感兴趣、有价值的目标时，可以直接操纵机械臂进行取样，避免错失机遇，也可以提高作业效率。

灵活机械手完成海底采样

“奋斗者”号配备了怎样的机械手，来完成万米深渊的样品采集的？“两台机械手各有7个关节，可实现六个自由度运动控制，持重能力超过60公斤。”中科院沈阳自动化所副所长李硕介绍，这套机械手在深渊顺利完成了岩石、生物抓取，以及沉积物取样等操作。沈阳自动化所面向国家重大需求，坚持自主创新，自主研发的全海深机械手此前还支撑了我国首台全海深自主遥控水下机器人‘海斗一号’万米科考作业。此外，两部电动观测云台，突破了超高压环境下高精度传动控制，高紧凑度一体化设计等技术，能够搭载多部科考设备实现全向水下观测，为深渊科学研究提供了全场景观测资料。

针对深渊复杂环境，沈自所还为“奋斗者”号设计了智能控制系统，实现了基于数据与模型预测的在线智能故障诊断、基于在线控制分配的容错控制以及海底自主避碰等功能，“它还能贴海底自动匹配地形巡航、定点航行及悬停定位等高精度控制功能，其中，水平面和垂直面航行控制性能指标，达到国际先进水平。”“奋斗者”号副总设计师、沈自所赵洋研究员介绍。

作者：许琦敏
图片：中央广播电视总台
责任编辑：任荃

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