原标题：10909！骄傲！
10909！骄傲！
从无锡转运三亚 送你“乘风破浪”
据央视网报道，2020年6月，我国全新建造的新一代万米级载人潜水器“奋斗者号”，从江苏无锡的中国船舶集团702所转运至福州马尾造船厂和科考母船“探索二号”汇合，最终顺利抵达海南三亚南山港。“奋斗者号”、“深海勇士号”和“探索一号”船、“探索二号”船一起进行船器适配工作。
据了解，“奋斗者”号是我国于2016年开始立项研发的万米载人潜水器，由“蛟龙”号、“深海勇士”号载人潜水器的研发力量为主的科研团队承担。“奋斗者”号载人潜水器融合了之前两代深潜装备的“优良血统”，不仅采用了安全稳定、动力强劲的能源系统，还拥有更加先进的控制系统和定位系统，以及更加耐压的载人球舱和浮力材料。
首次下潜突破万米，创造新纪录
2020年10月27日，中国载人潜水器“奋斗者”号，在西太平洋马里亚纳海沟成功下潜突破1万米，达到10058米，创造了中国载人深潜的新纪录。
要知道，马里亚纳海沟被称为“地球第四极”，其最深处接近11000米，也就是珠穆朗玛峰顶上，再叠一座西岳华山的海拔高度。这里水压高、完全黑暗、温度低，且食物资源匮乏，因此成为，地球上环境最恶劣的区域之一。
10909米！坐底马里亚纳海沟万米深海工作6小时
11月10日，“奋斗者”号在马里亚纳海沟再次进行万米海试。4时50分左右，“奋斗者”号布放；7点42分，“奋斗者”号顺利突破一万米的海底深度；北京时间8时12分，“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米！
坐底是在综合考虑潜水器速度、姿态和海底地质情况下，让“奋斗者”号人为地在海底着陆，有人将其形容为“踩一脚刹车”，以便于接下来在海底进行科考和作业。
坐底之后，“奋斗者”号在海底进行包括采样在内的海底作业、巡航等环节，时间持续6个小时，这也是“奋斗者”号在海底设计最长的作业时间。
“万米的海底，妙不可言。希望我们能够通过‘奋斗者’的画面，向大家展示万米海底。”这是在“奋斗者”号海试现场指挥部，通过搭载的声学通信系统，万米深海传来的潜航员声音。
在万米深海，潜航员们面临各种身体考验。与布放时30℃的海面温度相比，坐底马里亚纳海沟的“奋斗者”号，舱内温度只有20℃左右；另外，随着湿度的增加，人的身体会感到更加寒冷。特别是主驾张伟，他的脚由于特别靠近球舱的球壳，那里温度只有1到2℃，所以他的身体感受会更加强烈。
11月13日，“奋斗者”号和它的“专用摄像师”“沧海”号第一次双“潜”合璧，完成海底联合作业，实现全球首次万米深海高清视频直播。
11月16日，“奋斗者”号将再次进行万米级海试，任务重点是寻回在洋底工作的科研设备，难度可谓“海底捞针”。
11月17日4时46分，“奋斗者”号被成功布放，17日7时44分，“奋斗者”号再次下潜突破万米。
11月19日6时47分，“奋斗者”号全海深载人潜水器布放入海，10时09分坐底马里亚纳海沟。
“奋斗者”号在万米海底发现了什么？
“奋斗者”号在海底工作的6个小时中，带回了很多宝贵的图像资料，具体都有哪些深海收获呢？
“探索二号”科考船领队兼首席科学家彭晓彤介绍，“奋斗者”号在下潜过程中，从照相机俯拍的照片可以看到，在采样篮中放置着科学家进行采样的重要工具和探测设备。
“奋斗者”号在坐底海底的那一刻，扬起了大量的海底沉积物。
彭晓彤表示，第一，这个区域的沉积物可能非常松散，导致它下去的时候能够迅速地扬起来；第二，沉积物的密度非常细，类似于黏土质的颗粒，直径小于2微米；第三，沉积物运动的速度并不快，消散的速度非常慢。
彭晓彤说，潜航员带回的视频中还拍摄到了岩石破碎带。岩石破碎带是由于板块俯冲产生的大量挤压力，导致板块破裂、变形、褶皱，从而产生很多裂隙，而裂隙边缘正是岩石破碎带。
从取上的样品来看，它的表面发生了轻微的蚀变作用——海水已经进入岩石内部，使其发生一系列的化学反应。所以这种蚀变作用对地球生命的起源也是非常有启示意义的。
胜利返航
11月28日8时30分许，随着一阵汽笛声响，在“地球第四极”结束科考任务的“探索一号”科考船在三亚靠泊下锚，成功实现10909米坐底纪录的“奋斗者”号全海深载人潜水器也随船胜利返航。
据介绍，“奋斗者”号的成功海试，充分验证了潜水器各项功能、性能以及我国在深海装备和深海技术上的突破，标志着我国进入深海科考第一梯队，将为我国后续深渊深海科学研究提供强有力的技术支撑，推动我国科学家积极参与国际深渊科考活动，同时有利于培育相关设备产业的发展。
扒一扒“奋斗者”身上的“黑科技”
这位“奋斗者”怎么这么牛气，能够“一口气”下潜到海底10000多米？它到底穿着什么样的装备，才能不惧海底高压、高腐蚀的极端环境？在深潜地球最深处时，三位潜航员还向全国观众分享了他们的心情，又是怎样做到的？
它有聪明的大脑和一双灵活的手
说起这位“奋斗者”，就不得不谈它的控制系统，也就是它的“大脑”。“奋斗者”号的“大脑”由中国科学院沈阳自动化研究所精心打造。
深海一片漆黑，地形环境高度复杂，“奋斗者”号的“大脑”必须得实现高精度航行控制，不然就可能有“触礁”风险。
为此，研究人员克服了深渊复杂环境下大惯量载体多自由度航行操控、系统安全可靠运行等技术难题，“奋斗者”的“指挥中心”实现了在线智能故障诊断、基于在线控制分配的容错控制以及海底自主避碰等功能，提高了潜水器的“智商”和安全性。
“同时，我们设计的神经网络优化算法，能够让‘奋斗者’在海底自动匹配地形巡航、定点航行以及悬停定位。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。”中国科学院沈阳自动化研究所研究员、“奋斗者”号副总设计师赵洋说。
同时，研究人员还为“奋斗者”号装上了一双高度灵活有力的“手”。
“潜水器使用了我们研发的两套主从伺服液压机械手开展万米作业，每套手有7个关节，可实现6自由度运动控制，持重能力超过60公斤，能够覆盖采样篮及前部作业区域，具有强大的作业能力。”中国科学院沈阳自动化研究所水下机器人研究室副主任张奇峰说。
这双手在深渊海底顺利完成了岩石、生物抓取及沉积物取样器操作等精准作业任务，填补了我国应用全海深液压机械手开展万米作业的空白。
“奋斗者”身披“战甲”“钛”厉害
这位“奋斗者”之所以能够不惧海底高压、高腐蚀的极端环境，是因为它的“战甲”“钛”厉害。
载人舱是全海深载人潜水器的核心关键部件，是人类进入万米深海的硬件保障和安全屏障，标志一个国家载人潜水器的技术水平。“奋斗者”号的载人舱球形的“外壳”由中国科学院金属研究所牵头研制。
研究团队解决了若干钛合金基础科学问题，攻克了载人舱材料、成形、焊接等一系列关键技术瓶颈。
“我们独创的新型钛合金材料Ti62A成功解决了载人舱材料所面临的强度、韧性和可焊性等难题。”中国科学院金属研究所研究员、全海深载人潜水器载人舱项目负责人杨锐说。
以往深潜器主要使用Ti64材料，在万米海深的极端压力条件下，按照载人舱的目标尺寸和厚度要求，这种材料在强度、韧性等指标上目前已不能达标。
为此，“我们首次提出一种新型的合金设计方案，并据此设计实现了一种全新的钛合金显微结构，在此基础上发明了具有良好热加工成形和焊接成形性能的钛合金Ti62A，在韧性和可焊性与Ti64合金相当的前提下大幅度提升了强度，从而成功解决了载人舱球壳的材料难题。”杨锐说。
事实上，钛合金材料存在固有的“尺寸效应”，即尺寸和厚度越大，其均匀性和力学性能的稳定性就越难保证。
但这又是其应用于深海极端高压环境必须跨越的障碍。
经过攻关，研究人员通过设计材料微观组织及其获取工艺，成功克服了钛合金的“尺寸效应”。
“奋斗者”直播万米海底世界有保障
“亲爱的观众们，万米的海底妙不可言，希望我们能够通过‘奋斗者’的画面向大家展示万米的海底。”
11月10日8时12分，“奋斗者”号成功坐底世界最深处马里亚纳海沟，三位潜航员第一时间通过水声通信系统向全国观众直播了他们所看到的万米海底世界。
相较于前两代的“蛟龙”号与“深海勇士”号载人潜水器，“奋斗者”号的声学系统实现了完全国产化，这个系统由中国科学院声学研究所牵头研制。
“‘奋斗者’的声学系统突破了全海深难关，技术指标更高，在整个海试过程中表现优秀，为全海深范围内的持续巡航作业提供了可靠的技术保障。”中国科学院声学研究所高级工程师、“奋斗者”号副总建造师、主任设计师、潜航员刘烨瑶说。
水声通信是“奋斗者”号与母船“探索一号”之间沟通的唯一桥梁，实现了潜水器从万米海底至海面母船的文字、语音及图像的实时传输。
此外，由声学多普勒测速仪和定位声纳及惯性导航等设备相集成的组合导航系统，还为“奋斗者”号的巡航作业提供了高精度的水下定位导航。
在11月16日的下潜作业中，借助组合导航系统和声纳设备，“奋斗者”号潜航员仅用了半小时便成功取回了此前布放在万米海底的3个水下取样器，成功实现“海底捞针”，并通过水声通信机将取样画面回传至母船。
头枕热土，面向大海从“蛟龙”号到“奋斗者”号中国深潜勇士排除万难开拓进取不断向洋底最深处进军
因为
我们的征途是星辰大海！
来源 ｜ 综合央视新闻、央视网、新华社、科技日报、东方卫视、深圳市海洋学会报道编辑 ｜ 高 茵
