■ 謝明輝 在逐夢深藍的路上，中國人又“潛”進了一大步。 11月19日10時09分，由我國自主研製的“大國重器”——“奮鬥者”號全海深載人潛水器成功坐底馬里亞納海溝。這是繼11月10日、13日、16日三次萬米級海試後，“奮鬥者”號再探萬米洋底。 馬里亞納海溝是全球最深的海溝，像一座在海底倒立的山峰，海溝最深處“挑戰者深淵”測得最大深度為11034米，相當於珠穆朗瑪峰頂疊加一座西嶽華山的海拔高度，是已知海洋最深處。 11月10日，“奮鬥者”號坐底“挑戰者深淵”，創造了中國載人深潛新紀錄，也是世界上首次同時將3人帶到海洋最深處。 坐底深度10909米，創造中國載人深潛新紀錄 短短10天內，“奮鬥者”號四探洋底。 11月10日，北京時間清晨4時20分左右，在早兩個時區的馬里亞納海溝，太陽已從太平洋上升起，“奮鬥者”號載著3名潛航員，從“探索一號”母船機庫緩緩推出，被穩穩地起吊布放入水，蛙人解纜後注水下潛。艙內，顯控面板上的深度數字逐漸增大，舷窗外的顏色從碧藍到深藍到變暗，直至一片漆黑。 8時12分，“奮鬥者”號在馬里亞納海溝成功下潛到10909米，成為中國歷史上第一艘下潛到“挑戰者深淵”的載人潛水器。 之後，在11月13日海試任務中，“奮鬥者”號載人潛水器和“滄海”號深海著陸器聯合作業，實現萬米水下全球首次高清視頻信號直播和傳輸；11月16日，“奮鬥者”號僅用半小時左右的時間就找回了此前布放在海底的3個取樣器，作業難度堪比“大海撈針”。這項操作對深海科考特別是未來實現深海科研的原位培養、長期監測等意義重大。 “奮鬥者”號有一顆強大的中國“心臟”，國產化率超96.5% 下潛深度，標註著中國深潛事業的創新高度。 “奮鬥者”號能在萬米洋底勇往直“潛”，得益於有一顆強大的中國“心臟”。 作為我國唯一一台可以搭載人員下潛到海底一萬米的科考裝備，“奮鬥者”號代表了當前深海工程技術領域的頂級水平，更在多個關鍵技術和重要材料領域擁有國產化核心，國產化率超過96.5%。 中國科學院聲學研究所研究員、“奮鬥者”號潛航員楊波和他的團隊經歷了從“蛟龍”號、“深海勇士”號到“奮鬥者”號的一次次任務。 “載人深潛突破新的深度紀錄，我們都明白很難，但是必須要完成。實際上，從9000米到11000米，對我們來說都是未知的空白。”楊波說，通過科研團隊的充分準備和攻關，團隊得以戰勝一系列“不確定”。 “奮鬥者”號全海深載人潛水器是“十三五”國家重點研發計劃“深海關鍵技術與裝備”重點專項的核心研製任務，2016年立項，由七．二所牽頭，中科院深海科學與工程研究所等20家科研院所、13家高校、60餘家企業，近千名科研人員開展關鍵核心技術攻關。 在“蛟龍”號、“深海勇士”號載人潛水器研製與應用的基礎上，歷經多年艱苦攻關，“奮鬥者”號研發團隊在耐壓結構設計及安全性評估、鈦合金材料製備及焊接、浮力材料研製與加工、聲學通信定位等方面實現技術突破，順利完成了潛水器的設計、總裝建造、陸上聯調、水池試驗和海試驗收，具備了全海深進入、探測和作業能力，已轉入試驗性應用階段。 由300米到10909米，逐漸增加的不只是下潛深度 “深海是人類在地球上了解最少的區域，深海地下更是一片未知世界。”海洋地質學家、中國科學院院士汪品先這樣評價。 未知多，風險大，潛向萬米海底的路道阻且險。中國深海探索技術事業起步較晚，始於上世紀70年代。 1971年，“深潛救生艇研製工作組”即“7103研製工作組”成立。 5年後，深潛救生艇設計工作完成。 1986年，中國第一艘深潛救生艇完成試驗，下潛深度300米，掀開了我國載人深潛新篇章。 從300米到10909米，這不僅是對自然邊界的探索，更是對合金材料、水聲通信、精密加工等底層技術的探索；逐漸增加的也不只是下潛深度，還有我國為地球板塊運動等科學難題做出的研究貢獻，以及在科技領域自主研發的能力與信心。 研製大深度載人潛水器帶動我國深海能源、材料、結構、通訊導航定位等高新技術和產業全面發展 “奮鬥者”號海底作業期間，潛航員通過潛水器搭載的聲學通信系統，表達了巡航海底的感受：“萬米的海底，妙不可言。” 為什麼要潛到這麼深？這不僅是好奇心使然。海洋面積佔地球面積71%，海水佔地球水資源總量97%，深海區域是探索包括生命起源和地球演化在內重大科學問題的必由之路，而進入大洋深淵開展科考並獲得科研樣本是深入推進相關研究、作出原始和基礎性貢獻的重要條件。此外，深海蘊藏著極其豐富的資源，礦物和能源儲量都超過陸地。正因如此，人類一直致力於挺進深海，科學家們也從未停止對各種海洋工作潛水器的研究。 研製以“奮鬥者”號為代表的大深度載人潛水器意義重大。據七〇二所專家介紹，這可以帶動我國深海能源、材料、結構、通訊導航定位等高新技術和產業全面發展，不斷拓展新的應用領域，同時也顯示了我國在深海科技領域的科技實力和蘊藏的潛力。 未來，我國潛水器將繼續向全海深譜系化、功能化方向發展，根據不同的任務和目的，選用不同下潛深度的潛水器，為海底資源、地質和深海生物調查，以及科學研究、水下工程、打撈救援和深海考古等提供支持。 驚濤駭浪間，大海充滿對生命極限的考驗，但並未阻擋人類勇往直前的腳步。更多像“奮鬥者”號一樣的大國重器，將引領人們走向更深更遠。

11月17日，被稱為“胖五”的長征五號遙五運載火箭和嫦娥五號探測器在大陸文昌航太發射場完成技術區總裝測試工作後，垂直轉運至發射區，計畫於11月下旬擇機實施發射。 本次嫦娥五號月球探測器計畫首次實現從月球的採樣返回，把月壤或月岩等寶貴樣品帶回地球，屆時將有望為我國探月工程重大科技專項“繞、落、回”三步走發展戰略畫上一個圓滿的句號。 地月之間平均單程距離約為38萬公里，走一個來回將近80萬公里，月球樣品中究竟有哪些奧秘值得我們如此費力去挖掘？回望歷史，人類在去月球“挖土”這件事上取得過哪些成就？本次嫦娥五號任務從取樣地點到採樣重量上會有哪些特別之處呢？ 月壤雖是土，價值抵萬金 “月壤即月球的土壤，雖然在月球上唾手可得，但是對地球人來說卻蘊藏著巨大的科學價值。”中國地質大學（武漢）行星科學研究所教授肖龍說，月壤是研究月球的樣本，由月球岩石在遭受隕石撞擊、太陽風轟擊和宇宙射線輻射等空間風化作用後形成，其中有大量的月球岩石碎塊、礦物及隕石等物質。科學家通過研究這些月壤物質，既可以瞭解月球的地質演化歷史，也可以為瞭解太陽活動等提供必要的資訊。 “探測月球有3種常用方法。”全國空間探測首席科學傳播專家龐之浩告訴記者，一是環繞探測，主要用於對月球進行綜合性普查；二是著陸和巡視探測，主要用於對月球進行區域性詳查；三是採樣返回探測，主要用於對月球進行區域性精查。相比前兩種方法，採樣返回探測，可以將月球的月壤等關鍵性樣品運回地面實驗室供科學家進行精准分析研究，有利於進一步瞭解月球的狀態、溫度、物質含量等重要資訊，深化對月壤、月殼和月球形成演化的認識。 “挖土”有魅力，各國都很拼 “冷戰期間，當時的航太超級大國美國和蘇聯都很熱衷於去月球採樣。”龐之浩介紹，蘇聯月球16號探測器從月球豐饒海取回了一塊101克的小樣本。月球20號探測器和月球24號探測器則分別從阿波羅尼厄斯高地和月球危海採集到了55克與170克樣品。 “載人飛船從月球採樣返回，不僅採集量大、選擇性強，而且採集範圍可以很廣，因為太空人可以到艙外活動，還能乘月球車漫遊到比較遠的地方去採集月球樣品。例如美國阿波羅系列任務採樣位置的地理分佈、地質特徵就非常豐富。”龐之浩說。 “通過對月球樣品的分析，科學家們取得了豐碩的成果。”龐之浩說，科研人員通過研究發現，月壤中含有大量微小的橘紅色玻璃形式顆粒，這些顆粒一般富含鋁、硫和鋅，它們是在月幔部分融化過程中，於月球表面下約300千米深處形成，因火山活動而噴出到月球表面。通過對樣品的分析與實驗證實，月壤和月岩中氧化鐵的含量很高，從中可以制取水和氧，未來可利用月面物質支援月球基地的運行，並為登月飛行器補充燃料。更重要的是，科學家還在採集回來的樣品中發現了核聚變的理想原料氦-3。按照目前地球的能源消耗規模，月球上的氦-3用於核聚變發電後能夠滿足人類約1萬年的能源需求。 嫦娥有特色，選址位置新 “我國嫦娥五號對月壤的採樣能力更強。”龐之浩表示，蘇聯月球16號、月球20號和月球24號3個無人月球探測器進行了3次月球採樣返回任務，帶回的月球土壤樣品僅約330克，而我國僅嫦娥五號1個探測器就計畫帶回2千克月球樣品。 據龐之浩介紹，採樣重量會出現這麼大的差別，是因為當時的蘇聯尚未掌握月球軌道無人交會對接技術，所以其3次無人月球採樣任務採用的都是月面起飛直接返回地球方案，這樣其上升器需要克服返回艙與大量燃料帶來的巨大負重，因此極大壓縮了採樣重量。而嫦娥五號計畫採用具有世界領先水準的月球軌道無人對接方案轉移月壤，上升器不用搭載返回艙，只需少量燃料，因此採樣重量呈幾何級提高。 正如11月5日國際頂尖科學期刊《自然》刊文所言，嫦娥五號可以填補科學家對月球火山活動研究的一個重要空白。如果嫦娥五號采回的樣本能夠證實這段時間月球仍在活動，將改寫月球的歷史。 ［本報特約記者 于紫月］