在廣袤無垠的海洋中，深海區域一直是人類探索的神秘領域。那里蘊藏著豐富的資源，隱藏著地球演變的奧秘，也孕育著獨特的生態系統。而深海探測技術，無疑是我們開啟這片神秘領域大門的鑰匙。2024 年 11 月 17 日，我國自主設計建造的首艘大洋鉆探船 “夢想” 號在廣州正式入列，這一標志性事件，標志著我國深海探測關鍵技術裝備取得重大突破，讓我國在深海探索領域邁出了堅實而有力的一步，在世界深海探測的舞臺上，增添了一抹耀眼的中國亮色。

▏**“夢想” 號的基本信息**一、建造背景為了提升我國深海探測能力，加快海洋強國建設步伐，國家決定自主設計建造一艘大洋鉆探船，“夢想” 號應運而生。2020 年 5 月，由國家發展改革委、自然資源部申報立項的 “夢想” 號大洋鉆探船項目正式啟動，開啟了我國深海探測的新篇章。二、建造歷程“夢想” 號的建造是一項龐大而復雜的工程，涉及眾多領域和專業。2021 年 11 月 30 日，“夢想” 號正式開工建造，自此，一場與時間賽跑、與技術難題較量的攻堅戰拉開帷幕。在建造過程中，各參建單位面臨著諸多挑戰。深海探測的特殊需求，要求 “夢想” 號具備極高的穩定性、先進的鉆探系統和完善的科研設施，這對船舶的設計和建造提出了嚴苛的要求。例如，為了實現 “小噸位、多功能” 的設計目標，設計團隊需要在有限的空間內，合理布局各種設備和系統，同時還要保證船舶的性能不受影響。這就好比在一個小小的魔方里，巧妙地安排各種復雜的結構，每一步都需要精確計算和精心設計。面對這些挑戰，來自全國 150 多家參研參建單位的科研人員和工程師們聯合攻關。經過兩年多的緊張建設，2022 年 12 月 18 日，“夢想” 號實現船舶主船體貫通，這是建造過程中的一個重要里程碑，標志著 “夢想” 號的雛形基本形成。2023 年 12 月 27 日，“夢想” 號在珠江口海域順利完成首次試航，試航結果表明，“夢想” 號主動力等船用系統的性能及各項指標全部合格。2024 年 11 月 17 日，“夢想” 號在廣州正式入列，標志著我國深海探測關鍵技術裝備取得重大突破，這艘承載著無數人夢想與期待的大洋鉆探船，終于正式開啟了它的深海探索之旅。三、主要參數“夢想” 號擁有一系列令人矚目的參數，彰顯著它的強大實力。它的船長達到 179.8 米，相當于一個標準足球場長度的兩倍，這樣的長度為船上各種設備和設施的布局提供了充足的空間；船寬為 32.8 米，寬大的船體保證了船舶的穩定性，使其在波濤洶涌的大海中也能平穩航行。排水量是衡量船舶大小的重要指標之一，“夢想” 號的排水量達 42600 噸，這一數據直觀地展示了它龐大的規模。續航力為15000 海里，意味著它能夠在不補充燃料的情況下，可以跨越太平洋等廣闊的海域，深入到全球各個深海區域進行探測。自持力 120 天，這表示 “夢想” 號可以在海上連續工作 120 天，無需頻繁返回港口補給物資和人員，大大提高了深海探測的效率和持續性。“夢想” 號的載員為 180 人，包括科研人員、船員等，他們將在船上共同完成各種復雜的探測任務。它具備全球海域無限航區作業能力，無論是寒冷的極地海域，還是遙遠的大洋深處，“夢想” 號都能無所畏懼地前往。同時，它可在 6 級海況下正常作業，即使海面風浪較大，也不會影響其開展探測工作；在 16 級超強臺風下仍能安全生存，堅固的船體和先進的穩性設計，為它在惡劣海況下的安全提供了堅實保障。此外，“夢想” 號還滿足全球主要海域橋梁通行及碼頭停靠條件，使其能夠靈活地在不同海域和港口之間穿梭，為深海探測任務的開展提供了便利。

▏**“夢想” 號的優勢和特點**一、強大的鉆探能力“夢想” 號的鉆探能力堪稱全球頂尖，其最大鉆深可達 11000 米，這一數據讓它能夠深入到地球的更深處，探索那些從未被觸及的奧秘。“夢想” 號配備的全球首臺兼具油氣勘探和巖心鉆取功能的液壓鉆機，是其鉆探能力的核心支撐。這臺鉆機的頂驅舉力達到 1000 噸，就像一個力大無窮的巨人，能夠輕松提起沉重的鉆桿，深入海底進行鉆探作業。它具備 4 種作業模式，分別是傳統隔水管模式、傳統無隔水管模式、輕型隔水管模式、無隔水管泥漿閉式循環模式。傳統隔水管模式常用于海洋油氣開采，就像為鉆探作業搭建了一條穩定的 “通道”，保障油氣勘探的順利進行；傳統無隔水管模式則適用于大洋鉆探，能夠讓鉆桿達到更大深度，探索更深層的地質結構；輕型隔水管模式是專門為 “可燃冰” 專用測試設計的，這種模式能減輕設備負擔，降低鉆探成本，就像給鉆探作業穿上了一件輕便的 “外衣”，讓它在探索可燃冰資源時更加靈活高效；無隔水管泥漿閉式循環模式則在鉆采系統中配置了專門的泥漿循環管線，避免泥漿直接排海污染，體現了 “夢想” 號在環保方面的考量，就像為海洋環境撐起了一把 “保護傘”。這臺鉆機還具備 3 種取芯方式，分別是繩索取芯、提鉆取芯、氣舉反循環取芯。繩索取芯就像用一根繩子巧妙地從海底 “釣” 出巖芯樣本，無需頻繁提鉆，大大提高了鉆探效率；提鉆取芯則是較為傳統的方式，通過提起鉆桿獲取巖芯；氣舉反循環取芯則是利用氣體的力量，將巖芯從海底 “吸” 上來，適用于不同的地層和巖體情況。這些豐富的作業模式和取芯方式，使 “夢想” 號能夠適應各種復雜的海底地質條件，無論是堅硬的巖石層，還是松軟的沉積物，它都能應對自如，高效地獲取巖芯樣本，為科研工作提供堅實的數據基礎。二、完備的科學實驗功能“夢想” 號就像是一座海上的 “科學城堡”，擁有完備的科學實驗功能。船上設有九大功能實驗室，總面積超 3000 平方米，涵蓋了基礎地質、古地磁、無機地球化學、有機地球化學、微生物、海洋科學、天然氣水合物、地球物理、鉆探技術等多個領域。這些實驗室就像一個個神秘的 “寶箱”，里面裝滿了各種先進的科研設備和儀器，能夠滿足海洋全學科實時研究需求。全球首套船載巖心自動傳輸存儲系統是 “夢想” 號科學實驗功能的一大亮點。在以往的海洋科考中，巖芯樣本的傳輸和存儲往往需要大量的人力，而且容易受到人為因素的影響。而 “夢想” 號的這套系統，就像一個智能的 “快遞員”，能夠實現巖芯采集、輸送到存儲的全過程自動化作業。它可以快速、準確地將鉆探獲取的巖芯樣本傳輸到相應的實驗室，進行及時的分析和研究，同時還能對巖芯樣本進行妥善的存儲，確保樣本的完整性和安全性，為后續的科研工作提供可靠的保障。在古地磁實驗室，內部平均磁場小于 150Nt，為研究地球磁場的演變提供了高精度的實驗環境；微生物實驗室潔凈度達萬級，能夠滿足對微生物研究的嚴格要求，讓科學家們可以在一個近乎完美的環境中探索微生物的奧秘。這些先進的實驗室設施，使 “夢想” 號成為了一個真正的海上移動 “國家實驗室”，為全球科學家提供了一個開展前沿科研工作的理想平臺。三、先進的動力與能源系統“夢想” 號的動力與能源系統采用了一系列先進技術，為其在大洋中的作業提供了強大的動力支持和穩定的能源保障。其基于蓄能閉環電網的 DP - 3 動力定位系統，是船舶穩定性的關鍵保障。DP - 3 級是動力定位能力的國際最高級別，這意味著 “夢想” 號在面對風、浪、流、涌等外界干擾時，能夠通過衛星定位、聲納定位、羅經、運動參考系統（MRU）等傳感器精確計算外界環境力，然后由動力定位系統自動向推進器發出逆向推進指令，就像一位技藝高超的舞者，在波濤洶涌的大海中也能保持 “不動如山”，確保海上作業的順利進行。即使在 6 級海況下，“夢想” 號也能正常作業，大大延長了作業的窗口期，提高了科研效率。最新一代 30 兆瓦閉環環網電站和電池蓄能技術的應用，讓 “夢想” 號在能源利用方面更加高效和可靠。該智能電站由 6 臺功率為 5000kW 柴油發電機組、1100kWh 三元鋰電池組和電池管理系統組成。采用閉環電網方案，在動力定位工況下，船上電力系統可分 3 個分區獨立運行，也可閉環運行。閉環模式下，全船的電力供應就可以實現共享，最少僅需2 臺主發電機同時在網，即可滿足作業要求，避免了能源浪費，就像一個智能的 “電力管家”，合理分配電力資源；當一個分區發生短路后，其它分區也不會受到影響，不會出現像百姓家庭一處短路、全家斷電的情況，保障了電力供應的穩定性。四、高度智能化水平“夢想” 號配備了先進的 “船舶智慧大腦”，即綜合信息化系統，這是其高度智能化的核心體現。該系統由彈性網絡、云數據服務、通信傳輸保障、智能安全管控、綜合調度、作業監控、實驗室信息管理等九個子系統組成，就像一個精密的 “指揮中樞”，對船上的各種設備和作業進行全方位的管理和協調。這個系統能夠實時匯聚分析 2 萬余個監測點數據，實現作業智能監測、實驗智能協同、健康智能保障、船岸智能融合。在作業智能監測方面，作業監控系統就像給 “夢想” 號配上了 “千里眼” 和 “順風耳”，可以全面監控不同鉆探作業時產生的數據流，實時識別風險，還能在異常情況下做出快速反應，確保鉆探作業的安全和順利進行。在實驗智能協同方面，實驗室信息管理系統可以記錄樣本的生命周期，自動采集和展示實驗數據，幫助科學家們更方便地開展研究，促進不同實驗室之間的協作與交流。在健康智能保障方面，智能安全管控系統通過布置在整船的 167 個攝像頭和智能穿戴設備與體檢儀器，實時了解船員動態位置，并獲取人體相關健康信息。如果出現異常情況，系統會自動警告，船員可以立即采取措施，保障船員的生命安全和身體健康。

▏**“夢想” 號的科研價值**“夢想” 號最大鉆深可達 11000 米，這使得它有可能突破莫霍面，獲取地幔的巖心樣本，為研究地球內部構造提供最直接的證據。通過分析這些巖心樣本，科學家可以了解地球內部物質的組成、結構和物理性質，研究地球內部的熱對流和物質循環，揭示地球磁場的產生和演化機制，為地球動力學研究提供重要依據。在探索地球演化歷史方面，“夢想” 號獲取的巖心樣本中蘊含著豐富的地質信息。這些信息就像一本本古老的 “史書”，記錄了地球數十億年的演化歷程。通過對巖心樣本中的巖石類型、礦物成分、化石等進行分析，科學家可以重建古代海洋環境，了解氣候變化的歷史，研究生物演化的過程。例如，通過分析巖心樣本中的微體化石，科學家可以推斷出不同地質時期海洋生物的種類和數量變化，揭示生物滅絕事件的原因和影響；通過研究巖心樣本中的化學元素含量，科學家可以了解古代海洋的溫度、鹽度和酸堿度等環境參數，重建古代海洋氣候的變化歷史。“夢想” 號還可以為研究板塊運動提供數據支持。地球的板塊運動是塑造地球表面形態和地質構造的重要力量，通過對不同板塊交界處的巖心樣本進行分析，科學家可以研究板塊運動的速度、方向和方式，了解板塊碰撞和俯沖的過程，為預測地震、火山等地質災害提供科學依據。“夢想” 號的海試和科考任務，為科研人員提供了難得的實踐機會。還吸引了眾多高校和科研機構的關注，許多學生和研究人員以 “夢想” 號為平臺開展科研項目和學術研究。這不僅為他們提供了實踐機會，還激發了他們對深海鉆探研究的興趣和熱情，培養了一批具有創新精神和實踐能力的科研人才。隨著 “夢想” 號的不斷發展和應用，相信會有越來越多的科研人員加入到深海鉆探研究的隊伍中來，為我國的海洋科學事業發展貢獻力量。“夢想” 號的強大鉆探能力、完備的科學實驗功能、先進的動力與能源系統以及高度智能化水平，使其在國際同級別大洋鉆探船中脫穎而出。它將為我國的深海資源勘探、地球科學研究等提供強有力的支持，有望幫助我們揭開更多深海的奧秘，為人類對地球的認知帶來新的飛躍。
（圖片源自網絡）
作者 | 幾維鳥畢業于新西蘭林肯大學。對大眾科普知識擁有濃厚興趣，曾在多個科普期刊上發表過科普文章。關注事實，積極探索前沿科技。

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來源: 吉林科普微窗