
2025年9月,北纬85度,北冰洋。海风裹挟着浮冰的凛冽气息呼啸而过,舷窗外是漫无边际的白色冰原。作为一名与岩石打了20余年交道的海洋地质科研人员,我第一次踏上如此高纬度的极地疆域。我们此行的目的地,并非冰面之上的极北风光,而是冰层之下5000多米的深海深渊——那里沉睡着地球深部演化的核心密码,也是“十五五”规划中深海极地探索战略的重要靶向区域。
当我乘坐的“奋斗者”号载人潜水器缓缓没入冰冷的海水,舷窗外的光线随深度递增一点点被黑暗吞没,内心的激动终究压倒了对未知的忐忑。这次历时98天的北极科考,我们团队依托我国自主设计建造的首艘破冰科考船“探索三号”,在海冰覆盖率超80%的加克洋中脊,成功完成密集冰区连续载人深潜,这一突破不仅填补了我国在北极超慢速扩张脊科考的空白,更践行了“十五五”规划中强化深海极地考察支撑的战略要求。
位于北极的加克洋中脊,是地球扩张速率最慢的区域之一,被科学界称为“超慢速扩张脊”,每年仅向两侧分离不到20毫米。这里是地幔物质上涌的关键通道,隐藏着地球内部结构演化的核心秘密,更是解读地球数十亿年演化历史的“关键拼图”。在过去漫长的科研历程中,厚厚的海冰如同天然屏障,让这片区域成为人类深海探索的“无人区”,而突破这道屏障,正是我国深海极地考察向纵深推进的重要目标。
在北极开展深潜作业,每一步都充满未知挑战。其中,如何让潜水器精准从冰缝中上浮回收,是我们面临的首要难题。在常规海域,潜水器完成下潜后浮出水面即可被母船快速回收;但在北极,海面漂浮的厚重海冰随洋流不断漂移挤压,潜水器上浮时若头顶被冰层封堵,后果不堪设想。我至今清晰记得第一次下潜回收时的焦灼:我们在母船上反复搜寻合适的出水点,足足耗费3个多小时。对深潜作业而言,潜水器的电量就是生命线,每一分钟的拖延都在放大风险,这也让我们深刻意识到,极地科考的突破,既要靠装备硬实力,更要靠模式创新。
困境之中,年轻的科考团队迸发了创新灵感:既然“船找潜器”的传统模式行不通,那就反向构建“潜器找船”的协同体系。我们让“探索三号”凭借双向破冰能力开辟固定作业水域,再通过先进的水声通信系统,向水下的“奋斗者”号实时传输母船位置数据,指引潜水器精准追踪、从冰缝中安全上浮。这套首创的密集冰区“船潜协同”移动式冰潜模式,不仅将回收时间压缩至1小时内,更建立了极地深潜的安全作业标准,为“十五五”期间规模化极地科考积累了关键经验。
在第418和第421潜次中,我们的核心任务是用机械手采集玄武岩样品——这些从地幔深处喷涌而出的岩石,记录着岩浆演化的化学印记,能帮我们揭开地幔物质如何塑造海底世界的奥秘。为了减少舱内如厕的不便,我们在下潜前刻意控制饮食和饮水,在狭小的球舱里持续工作9个小时。但当借着潜水器的灯光,亲眼看到幽暗海底中那些新鲜的玄武质熔岩时,所有的疲惫都烟消云散:那是来自地球深部的“馈赠”,更是破解地球演化谜题的钥匙。
这次科考之旅,我们不仅要对抗极端环境的考验,更要克服孤独与未知的挑战。漫长的极昼里,太阳始终悬在地平线附近,打乱了正常的作息节律;途中遭遇的13级超级风暴,让科考船剧烈颠簸,不少队员晕船到无法站立;更有40多天时间,我们处于完全无网络信号的“隔绝状态”。但大家从未停下探索的脚步,我们创办内部学术刊物、定期开展讨论会,在思想的碰撞中消解孤独,用对科学最纯粹的热爱抵御艰难。而这一切能够顺利推进,离不开国产装备体系的“硬核支撑”——从“探索三号”以2节航速破除1.2米厚冰层的破冰能力,到“奋斗者”号经过极区适应性改造后,在低温、无卫星信号环境下的精准导航与作业能力,“十四五”期间我国深海装备的跨越式发展,为“十五五”深海极地考察筑牢了基础。
回到三亚的实验室,看着那些裹着深海沉积物的北极岩石样本,我愈发清晰地认识到:海底的故事远未讲完,地球深部的奥秘仍待探索。“十五五”规划将深海极地考察纳入战略重点,既彰显了国家对前沿科学探索的重视,也为我们科研工作者指明了方向。深海科研从来不是孤军奋战,它需要地质、物理、海洋、装备等多学科交叉,更需要多单位协同攻关。展望未来,我们期待建立更高效的跨领域交流共享机制,让更多科研工作者参与到极地样品与数据的研究中来,共同编织一张覆盖全球的深渊科考探索网,为我国深海极地考察支撑保障体系的完善贡献力量。
(作者为中国科学院深海科学与工程研究所研究员,本报记者孙海天采访整理)
■记者手记:破冰,驶向更远的深蓝
深海、极地,这两个词在普通人心中总是与神秘浪漫相连。但对一线科研人员而言,它们更多意味着枯燥与艰辛:在“奋斗者”号狭小的球舱里连续工作9个小时,为了任务甚至不敢多喝水;在零下十几摄氏度的后甲板操作设备,海风吹在脸上如刀割般疼痛;在13级风暴中,整船人晕船到无法站立,却仍要坚守数据监测岗位……
支撑科研人员一次次奔赴深蓝的,是什么?田丽艳的答案朴实却有力量:“如果不热爱,坚持不下来。”这份热爱,源于对未知世界的好奇,更来自攻破难题、发现新知时的极致喜悦。从“十四五”期间“奋斗者”号万米深潜纪录的创造,到“探索三号”破冰能力的突破,再到如今北极密集冰区连续深潜的成功,每一次向“不可能”发起的挑战,都是一代代科研工作者热爱与坚持的接力。这支平均年龄不到35岁的科考团队,从最初摸索经验到实现一天一潜的从容,不仅完成了技术突破,更实现了自我超越。
“十五五”规划将深海极地考察纳入战略重点,为我国深海科研指明了更清晰的方向。中国科研人员正用最朴素的热爱,在地球最北端凿开冰层,为探索地球深部奥秘打开新的窗口。这份热爱与坚守,终将助力我们驶向更远的深蓝,在深海极地探索的赛道上书写更多中国篇章。
■延伸阅读:先进装备体系如何破解极地深潜难题
北极海域常年被海冰覆盖,低温、密集冰区、无卫星信号等极端环境,对科考装备的全体系“极地适应能力”提出严苛要求。此次科考的成功,离不开我国“十四五”期间构建的深海极地装备体系支撑。
作为我国首艘自主设计建造的载人深潜作业母船,“探索三号”长约104米、排水量约1万吨,具备双向破冰能力,可在2节航速下破除1.2米厚的冰层,为潜水器精准开辟作业窗口;经过极区适应性改造的“奋斗者”号万米载人潜水器,优化了低温环境下的动力系统与导航模块,即便在无卫星信号的深海,也能通过水声通信实现精准定位与作业。
依托这套装备体系,科考队成功建立极区极端环境下“奋斗者”号载人深潜作业规程,开创密集冰区“船潜协同”移动式冰潜新模式,实现潜水器精准导引、安全上浮,使我国成为全球唯一在北极密集海冰区开展连续载人深潜的国家。此次采集的珍贵水体、沉积物、岩石和生物样品,将为深入研究北极气候快速变化、极区生命演化适应机制等提供重要科学支撑,也为“十五五”深海极地考察支撑保障体系的完善积累了核心数据。
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