连日来,《黑神话·悟空》走红中外游戏市场。齐天大圣手中挥舞的金箍棒,正是东海龙宫里“挖出”的神器,也成为中外游戏玩家热议话题
练就七十二变,潜入龙宫取宝。在崖州湾科技城,上海交通大学海南研究院科研人员攻坚克难,破解深海矿产资源开采的重大科技难题,实现了从1305米到4102.8米深海作业的跨越,成功将“开拓”系列深海采矿车从概念转为深海实践,填补了国内在该领域的技术空白。
跟随记者笔墨,走进上海交通大学海南研究院海南籍工程师们的深海世界,一起了解他们在海南自贸港建设中收获的成就感幸福感,探寻“深海挖宝”秘密,感受三亚科技魅力。
■“挖出”成就感
——在崖州湾科技城参与“开拓二号”研制
“我是海南琼海人……”在上海交通大学海南研究院百泰实验室里,上海交通大学海南研究院工程师梁琼文正在检查液压站设备,准备为深海设备调试压力。
2021年6月,“95后”梁琼文通过招聘来到位于崖州湾科技城的上海交通大学海南研究院工作。“很有幸参与‘开拓’系列深海采矿车研制工作。”入职后的第二个月,梁琼文就跟随“开拓一号”在南海进行海试,并取得了下潜1305米的成绩。
人生第一次出海,梁琼文在紧张中略显经验不足。“经过复盘,在‘开拓二号’西太平洋海试时,提前做好准备工作,多带了一些备件和设备。”梁琼文坦言,深海重载作业采矿车工程样机“开拓二号”海试突破4000米水深,离不开上海和三亚两地的科研人员的付出和努力。
2021年8月,“开拓一号”在南海1305米水深海试成功达到了阶段性实验目标。随后,科研团队立刻启动“开拓二号”研制工作。“科研团队既有上海交通大学本部的老师,也有三亚的专职技术人员,同时还有海南专项硕士博士研究生。设计阶段,上海和三亚两地科研人员通过线上会议,讨论图纸设计、材料使用等问题。”梁琼文回忆说,2023年4月份,“开拓二号”在三亚开始组装调试。
翁启旺检查波浪滑翔机设备情况。 记者 王昊 摄
“组装过程中,上海科研人员专门来到三亚。”梁琼文表示,科研团队每个人负责不同部分。大家在百泰实验室里一同完成了组装任务。“我负责采矿车强电系统,主体是一个高压集装箱,在‘开拓二号’上安装一个变电系统,保障电力供应。”
今年3月,经过支架组装、液压系统、电控系统、采矿系统、集矿系统等设备组装完成,长6.0米、宽3.0米、高2.5米、空气中重量约14.0吨的“开拓二号”呈现在科研人员眼前。
4月,科研人员将“开拓二号”搬运至南山港码头,开始陆地调试。“在陆地上做了行走测试、采矿测试、集矿测试以及仪器设备测试等,最后就是安装浮力材料。”梁琼文说,利用南山港近海优势,科研人员对“开拓二号”进行了近海海试。
“在南山港码头,大家顶着大太阳加班加点。晚上回到家,我发现衣服总会沾上一片片白色的物质,后来才明白是身上的汗被海风吹干后留下的盐结晶。”上海交通大学海南研究院工程师翁启旺回忆说。
历经一个多月,科研人员先后完成“开拓二号”系统水下联调联试、复杂地形行进越障、海底多矿物(多金属结核、多金属结壳及多金属硫化物)模拟截割等功能性试验。“对海底四履带自适应行进、海底多矿物一体化钻采、深水大功率液压、深水高压输配电、水下环境感知与智能控制等8项关键子系统进行了充分的技术验证和模拟实验。”翁启旺说,通过在三亚的调试,“开拓二号”技术指标得到充分的模拟环境验证。随后,“开拓二号”从南山港转运至厦门,准备远赴西太平洋进行海试。
■“挖出”幸福感
——实现安居乐业愿望,全身心投入深海科技
6月,梁琼文、翁启旺跟随团队搭乘“向阳红03”号科考船,远赴西太平洋,进行“开拓二号”深海试验。“‘开拓一号’开启了我出海试验的工作环节,而‘开拓二号’深海试验让我印象最深。”翁启旺解释说,“开拓二号”试验过程中面临着更严苛的深水环境挑战和更复杂的新关键技术验证需求。
“开拓二号”在西太平洋海域第一次下海试验时,翁启旺时刻紧盯着屏幕,一分一秒都不敢错过。“第一次下潜时,大家非常紧张,尤其是突破‘开拓一号’下潜1305米纪录的时候。”翁启旺介绍,他除了观测通讯信号之外,还需要观察光衰系数保障通信品质。“装备在下水和着底作业过程时,通信品质可能会有所波动,我们要注意数据的记录和调整必要的光衰系数。”
梁琼文正在检查液压站设备,准备为深海设备调试液压。记者 王昊 摄
为保障“开拓二号”海底通讯信号畅通,科研团队创新设计了四通道热备份深水通信技术。“在20毫秒内,如果单通道不能响应,系统辉自动切换到下一个通道,以保障‘开拓二号’在海底不会失联。”翁启旺坦言,“开拓二号”一直下潜到4100米时,大家心头的大石才完全放下。
“开拓二号”成功完成海试,在海底多金属结壳与结核矿区,连续成功完成5次下潜,分别达到了1802.4米、1929.9米、1955.8米、2048.5米和4102.8米等深海海底,首次突破国内深海重载作业采矿车海试水深4000米大关。
在坡度达30多度的陡峭、崎岖海山,海底高粘性、稀软沉积物等各种复杂海底地形条件下,“开拓二号”高质量完成了直线行进、原地大曲率回转和爬坡越障等海底行进试验;
在6级风、4级海况条件下,成功完成了多次、连续深海布放、海底作业与提升回收,“开拓二号”的装备安全性、可靠性得到了全面考验;
凭借强大的海底矿岩钻进与采集能力,成功采集200多公斤的多金属结壳、多金属结核、海底基岩等各类深海矿产样品;
……
看着“开拓二号”采集的各类深海矿产样品,翁启旺露出幸福的笑容,“回到家乡,投身自贸港建设,是我最无悔的选择。”
2021年6月,在省外工作的翁启旺听说三亚正在举全市之力建设崖州湾科技城。“看到上海交通大学海南研究院发布的工程技术岗位招聘通知,毫不犹豫地报了名。”如今,来自琼海的翁启旺在崖州湾科技城购买了安居房,实现了安居乐业的愿望,全身心投入深海科技。
“下一步,我们的目标是6000米水深,实现多矿种的作业水深全覆盖。”梁琼文在崖州湾科技城同样实现了安居乐业的愿望。他说,崖州湾科技城发展日新月异,人才政策吸引力强,科研学术氛围浓厚。“作为海南人,投身自贸港建设,不断往更深的深海去突破。”展望未来,梁琼文自信满满地说。