誰是深海技術之王？

　　深海探索，各國不甘示弱。人類已經進入了海洋開發利用的新時代。每向海底深入一米，對技術的要求就更高一層。技術較量就是國力較量。

　　美國：把實驗室建到海底去

　　美國是世界上最早進行深海研究和開發的國家，“阿爾文”號深潛器曾在水下4000米處發現

　　了海洋生物群落，“傑遜”號機器人潛到了6000米深處。1960年，美國的“迪裏雅斯特”號潛水器首次潛入世界大洋中最深的海溝——馬裏亞納海溝，最大潛水深度為10916米。

　　為了得到整個洋殼6000米的剖面結構，從而獲取地殼、地幔之間物質交換的第一手資料，美國自然科學基金會從1966年開始籌備“深海鑽探”計劃。1968年8月，“格羅瑪-挑戰者”號深海鑽探船第一次駛進墨西哥灣，開始了長達15年的深海鑽探，該船所收集的達百萬卷的資料已成為地球科學的寶庫，其研究成果證實了海底擴張，建立了“板塊學説”，為地球科學帶來了一場革命。在此後於1985年開始的“大洋鑽探計劃”和2003年開始的“綜合大洋鑽探計劃”這兩大國際合作計劃中，美國也以其先進的技術處於領導地位。

　　除了深潛器、機器人和深海鑽探船，美國領先於世界的最先進技術是深海科學觀測光纜。2007年4月，美國建成全長為52千米，主要負責向海洋900米深處的科學設備、攝像機以及水下機器人提供電力的電纜。

　　這一深海光纜，只是美國試圖在深海建立氣象觀測站的重要步驟之一。在此之前，人類進行的各種海底觀測都受到能量供應的限制，需要依賴深潛器之類的深海運載工具去補充耗盡的能量。而且，以前的方法還會遇到信息傳送的困難。美國的這一技術則是將觀測平臺放到海底，通過光纖網絡向各個觀測點供應能量、收集信息，可以進行多年連續的自動化觀測。科學家們可以在陸地通過網絡實時監測自己的深海實驗，命令實驗設備監測風暴、藻類勃發、地震、海底噴發等各種突發事件，完全革新了傳統辦法。

　　日本：最先進的深海探測船

　　日本目前最宏偉的深海探測計劃是和深海探測船“地球”號聯絡在一起。耗資約582億日元打造的“地球”號全長210米，排水量達5.75萬噸，是目前世界上最先進的深海探測船。

　　“地球”號的巨大鑽頭能向下伸展1萬米，使這艘探測船在水深2500米的深海海域也能鑽探到海洋地殼下方約7000米處的地幔。“地球”號提升鑽探能力的絕招是豎管鑽探方式，這種鑽探方式可使鑽頭免受海流等的侵害。船上還配備有X射線CT掃描儀等先進的設備，無須破壞從海底鑽取的岩芯，就可以分析岩芯的內部構造。

　　2005年建設完工的“地球”號是一座高技術的流動實驗室，除幫助人們探究地球形成和巨大地震發生的機制，通過分析地幔的物質成分來預測地震外，它還擔負著研究地下生物圈以探索生命起源，以及追蹤過去氣候變化的痕跡的任務。

　　日本引以為豪的機器人技術也已經用於深海探測當中。日本海洋研究開發機構的深海巡航探測器“浦島”就是一個自律型的深海探測機器人。“浦島”可根據內置計算機預先設定的程序，計算自己的位置，自主航行。由於擺脫了以往探測器必須通過電纜和母船相連的限制，“浦島”能夠在更廣闊的範圍內自動收集研究全球氣候變暖機制所必需的海水鹽分濃度、水溫等數據。

　　“浦島”正常工作的最大深度為3500米，可以靠近海底實施探測，因此能夠獲得清晰度很高的海底地形和海底以下地層構造的數據。它可以用鋰離子電池作為動力源，也可以使用燃料電池。“浦島”的燃料電池不和外界環境交換任何物質，技術遠比汽車用燃料電池先進。2005年2月，在燃料電池的驅動下，“浦島”創下了續航距離317公里的世界新紀錄。

　　日本海洋研究開發機構的1萬米級遙控無人探測器“海溝”也頗有建樹。“海溝”完成于1995年3月，它依靠光電複合電纜傳輸電力和信號。完成後不久，“海溝”就在綜合海上實驗中成功潛航至馬裏亞納海溝10911.4米深處。

　　在之後的運用中，“海溝”確認了生活在水深3500米至10897米的深海的6種有孔蟲，在馬裏亞納海溝底部發現了約180種微生物。這些發現為研究地殼變動、古環境等提供了資料。“海溝”還在打撈H2火箭8號引擎部件和沉沒的“愛媛丸”遺物等作業中建立了功勳。

　　巴西：深海石油開採技術一路領先

　　超深水油田的開採存在許多棘手的問題，而在這一領域，巴西的能力不容小視。

　　巴西國內開採的石油80%來自海上油田，其中絕大部分集中在東南部裏約熱內盧州沿海的坎普斯海盆（佔巴西國內石油産量的85%）及鄰近海域。經過多年發展，巴西石油公司在深海和超深海石油勘探開採領域具備了世界頂尖的技術和經驗。

　　為了提高自身在1000米水深級別的石油勘探和生産技術的國際競爭力，巴西石油公司于1986年推出了第一個深海石油技術發展計劃（PROCAP）。2000年，巴西石油公司的目標直指水深2000米以上的超深海油田，力圖早日使在距水面3000米的海底進行商業開採變成現實。目前，3000米的目標已經達到，機器人將採油設備運到海底安裝，輸油管將油井與水面上的船隻連接，開採的石油就源源不斷地裝進了油船的船艙。

　　2007年11月，巴西石油公司宣佈成功研發出一種新的海底原油開發技術，可使深水重油開採量提高近140%。這項新技術名為“海底離心泵系統”。通過這種新技術可日均産出2.4萬升原油，而利用常規技術時其産量僅為1萬升。這種離心泵系統還可延伸到傳統技術無法觸及的小型、邊緣和深水域油氣田。

　　俄羅斯：深海研發難以為繼

　　1987年9月，前蘇聯科學院海洋學研究所建成深海載人潛水器“和平1號”和“和平2號”。同年11月，潛水器開始進行試驗，第三次試驗已在水下6000米進行。“和平1號”潛水器最深達水下6170米，可持續工作14小時，“和平2號”潛水器可深入達6120米。

　　1987年到1990年間，這兩艘深海潛水器共在深海進行了8次科學考察。在當時，“和平號”已經可以完成任何深度的水域科學考察任務。

　　目前，世界上可用的載人深潛器總共有5台，其中美、日、法各擁有一台，俄羅斯則擁有兩台。俄羅斯的兩個潛水器可以放在同一條科考船上進行必須由兩個潛水器操作的科考活動，這是其他國家無法完成的任務。2007年8月俄羅斯北極科考隊出動深海潛水器，在北極點下潛至4000多米深的海底，安插俄羅斯國旗，充分顯示了俄在深海潛水器技術上的優勢。

　　俄羅斯本打算在6000米深海載人潛水器的基礎上，進一步研究水下超萬米的潛水器。但由於目前俄科研單位缺乏必要的經費，俄羅斯正在尋找國外的合作者共同研製。

　　歐亞各國也有絕活

　　其實，在深海勘探和開發方面技術領先的國家遠不止美、日、巴、俄四國，一些西歐和北歐的國家也各有擅長之處。另外，一些亞洲國家也想在這方面取得突破，贏得深海“圈地運動”的先機。

　　在深海石油開採方面，英國和挪威的鑽採平臺自給率達到80%，雖然其平臺裝備的鑽井、井控、固控等設備及海底完井設備約90%來自美國，但它們分別在動力定位技術、鑽機頂部驅動技術具有領先優勢。

　　另外，法國的高壓石油軟管製造技術，半潛式、自升式平臺建造技術等著稱于全球；意大利的海上鋪管技術、管線涂敷技術、瑞典的動力定位鋪管技術、荷蘭的大噸位海上浮吊技術裝備及海底工程地質調查技術、德國的石油鑽井設備製造技術及儀器儀錶技術均可稱冠於世界。

　　在亞洲，韓國可燃冰開發項目團成員于2007年6月乘坐韓國地質資源研究院的勘探船“探海2號”，在韓國附近海底成功採集到可燃冰，成為繼美國、日本、印度和中國之後第五個採集到可燃冰的國家。

　　韓國三星重工業公司擁有建造深海石油鑽探船的獨到技術。迄今為止，全球共發出17艘深海石油鑽探船的訂單，三星獲得其中11張。(《環球》雜誌駐東京記者/錢錚 《環球》雜誌駐裏約熱內盧記者/徐濤 《環球》雜誌記者/樂艷娜)

　　《環球》雜誌授權使用，其他媒體如需轉載，請與本刊聯絡。

責編：王玉西