“雪龍2號”回歸為深海熱液探測提供技術支撐

　　雪龍2號極地考察船是中國第一艘自主建造的極地科學考察破冰船，全球第一艘采用船艏、船艉雙向破冰技術的極地科考破冰船，能夠在1.5米厚冰環境中連續破冰航行。擁有智能機艙，便于飛機在甲板上起降；能通過傳感器等設備進行船體全壽命監測，如與冰面刮擦后，能自動預警。該船可實現極區原地360度自由轉動，并可突破極區20米當年冰冰脊，船舶機動能力大幅提升。

　　日前，“雪龍2”極地科考船科考儀器海試結束，雪龍2”配備的240道電纜的海洋數字地震系統、2臺20立方/時的空壓機和4000米級遙控無人潛水器等裝備。參航隊員還對電視抓斗、超短基線和CTD等設備的驗收工作，并對超短基線水下定位系統與母船及人員的協調配合試驗，順利完成了極區冰下海底熱液探測支撐能力驗證。我國自主研發的OBS短基線定位系統可以實時定位OBS在回收過程中的位置，提高在浮冰區的回收率，測試初步結果表明該定位系統可以測量出船與OBS的距離，但受環境噪聲影響，定位誤差較大，還有待于進一步改進。

　　海底熱液口附近孕育著極端環境下獨特的生物群落，研究深海熱液，熱液樣品采集是一種常用的探測方法。深海熱液俗稱“黑煙囪”，是大陸板塊與海洋板塊之間的火山口，有200多米高，形狀與煙囪幾乎一模一樣，其附近的溫度高達400℃。深海熱液又可以被稱為“熱液硫化物”。“熱液硫化物”是日益受到國際關注的海底礦藏。

　　電視攝像電動抓斗

　　由采樣器、鎧裝電纜和船上操縱板組成。采樣器框架內裝有海底電視攝像機、光源及電源裝置，通過鎧裝同軸電纜將采樣器連接到船上操縱板及電視顯像裝置上，操作時用深海絞車將采樣器投放到離海底5～10米的高度上，以1～2節慢速航行并通過船上的電視顯像設備連續觀察海底尋找采樣目標，一旦找到目標立即用船上操縱板將采樣器沉放到海底并關閉采樣爪捕抓樣品。采樣爪的開啟和關閉是通過抓斗內的電動水壓式機械手完成的。主要用于海底塊狀硫化物、多金屬結核、錳結殼及其他沉積物的采樣。

　　超短基線定位系統

　　一種水下定位技術，被普遍應用于海洋石油勘探開發、海洋打撈等海洋生產開發方面，主要用于確定ROV、AUV、潛水員、水下其他載體的水下精確位置。超短基線定位系統由發射換能器、應答器、接收基陣組成。發射換能器和接收基陣安裝在船上，應答器固定在水下載體上。發射換能器發出一個聲脈沖，應答器收到后，回發聲脈沖，接收基陣收到后，測量出X、Y兩個方向的相位差，并根據聲波的到達時間計算出水下裝置到基陣的距離R，從而計算得到水下探測器在平面坐標上的位置和水下探測器的深度。

　　CTD系統

　　即為溫鹽深測量系統，一般稱為溫鹽深系統，用于測量水體的電導率，溫度及深度三個基本的水體物理參數。根據此三個參數，還可以計算出其它各種物理參數，如聲速等。是海洋及其它水體調查的必要設備、海水物理和化學參數的自動測量裝置。由水中探頭和記錄顯示器及連接電纜組成：探頭，由熱敏元件和壓敏元件等構成，與顛倒采水器一并安裝在支架上，可投放到不同深度；記錄顯示器，除接收、處理、記錄和顯示通過鎧裝電纜從海水中探頭傳來的各種信息數據外，還能起整套設備的操縱器功能。此設備可測定海洋不同水層或深度的海水水溫、鹽度、氧含量、聲速、電導率及壓力，用以研究海水物理化學性質、水層結構和水團運動狀況。

　　海底地震儀

　　是為在海底觀測地震及其他地殼構造事件引起的微振動而設計的地震儀。按用途和儀器裝置不同可分為系留式、自浮式、電纜式和人造衛星式。通常都是在路上地震儀的基礎上增加一些特殊元件改制而成。與陸上地震儀相比，脈動的增強和衰減都比較快，其振幅比約有20倍以上的差距。脈動的來源為海洋，并和風、波浪成正比。這種地震儀結構復雜，體積大，造價高，布設和回收都比較麻煩。通過架設海底地震儀可觀測到陸上不易觀測到的前震和微震活動，便于弄清地球構造的區域性差異，是測定海溝、洋中脊附近地震動態和特征的最有力手段。

　　空氣壓縮機

　　是一種用以壓縮氣體的設備。空氣壓縮機與水泵構造類似。大多數空氣壓縮機是往復活塞式，旋轉葉片或旋轉螺桿。離心式壓縮機是非常大的應用程序。由電動機直接驅動壓縮機，使曲軸產生旋轉運動，帶動連桿使活塞產生往復運動，引起氣缸容積變化。由于氣缸內壓力的變化，通過進氣閥使空氣經過空氣濾清器(消聲器)進入氣缸，在壓縮行程中，由于氣缸容積的縮小，壓縮空氣經過排氣閥的作用，經排氣管，單向閥(止回閥)進入儲氣罐，當排氣壓力達到額定壓力0.7MPa時由壓力開關控制而自動停機。而空氣壓縮機就是提供氣源動力，是氣動系統的核心設備，機電引氣源裝置中的主體，它是將原動(通常是電動機或柴油機)的機械能轉換成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發生裝置。