昼夜不停,科研要与大海抢时间

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凌晨3点,当记者被海浪晃醒,“躺平”与晕船进行斗争之际,“海洋地质二号”(以下简称“海二”)的科考队员还在甲板上紧张地工作。

10月6日早上7点,国家自然科学基金共享航次(以下简称“共享航次”)数据汇交负责人李凯开始了一天的工作。在共享航次甲板作业组长刘俊等的组织下,科考队完成了一次箱式地质取样、一次海水取样、三次重力柱状地质取样和一次FFCPT(自由下落式贯入仪)的投放。7日凌晨3点,中国海洋大学项目组的自研设备——全海深土力学原位监测装置“美吉”号回收完毕,漫长的一天终于暂告一段落。而仅仅休息4个小时后,科考队又投入到“海马”号ROV(无人遥控潜水器)的布放工作。

图片△ 刘俊正在操作船载吊机。

图片△ 李凯和队友在后甲板安装浊度计。

海上不以昼夜为单位,餐厅墙上悬挂的卫星电视24小时播放着节目,却极少有人驻足观看。赶到作业点,下放设备、回收,再下放、再回收,然后立即奔赴下个作业点,船上的一切以工作任务为刻度转动,没有半刻停歇。
看天脸色,靠海吃饭
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10月9日中午,记者在餐厅见到了共享航次技术负责人张亚念,充血泛红的眼睛显示着工作到凌晨4点的疲惫。在“海二”上,这种高强度的连轴转已是司空见惯。
下午4点,海上阴云密布,雨水的降临让作业条件再次变得恶劣起来,“海二”匆匆开拔,临时变更计划,前往海况更好的工区。
“作业时船舶需要固定在一个点,海况不好不仅可能影响船舶位置,也会对后甲板作业人员的安全造成影响。”张亚念向记者解释。
进入10月,南海北部海域受冷空气南下影响明显,给科考队带来严峻考验。为了抢抓作业时间窗口,完成海底精确布放,“海马”团队连续作业16个小时,多次进行下潜,在海况变差前顺利完成了设备布放、海底布彩砂、近海底观察、样品采集等工作。
大海给科研带来的不确定性远不止天气,共享航次首席科学家助理朱超祁在将自己制作的“海床基”投放到海底的过程中就遇到了意外。
“消失”的设备
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“海床基”是以布放在海底的坐底式平台为依托,可以根据研究需求搭载多种海洋环境观测设备和传感器,定点、长期、连续获取温度、盐度、水动力作用下海底地貌的动态变化等多类数据的观测系统,是重要的海洋原位观测手段。
图片△ 朱超祁观测到海底气体周期性溢出。
早在2018年,朱超祁就曾在任务海域发现过海底甲烷气体溢出的现象,并希望能观测到具体的溢出点。此次任务,他在团队原有设备的基础上,重新设计、改造了一套新的“海床基”。
抵达作业点位后,通过单波束测深仪,朱超祁观察到半小时一次的间歇性喷发信号,然而,就在科考队准备下放“海马”号,寻找喷发位置时,测深仪接收到的信号却停止了波动。雪上加霜的是,“海马”号ROV潜到海底后,早先布放的“海床基”也失去了踪影,这让朱超祁的心也跟着一起沉到了底。

图片△ ROV组技术人员黄煜宗(上)、曾昔章(下)正在操作“海马”号进行水下工作。

“我们原计划要在‘海床基’底下洒一些彩砂,方便观测不同粒径沙子的移动情况。但那天晚上ROV下水以后,找了一个多小时都没找到之前放下去的‘海床基’。”朱超祁告诉记者,“海床基”上还绑着一个声学释放器,可以利用声波对水下仪器进行定位,他马上从后甲板上尝试连接声学释放器信号,却依然一无所获,“我当时整个人都慌了。
“海马”号配备的摄像头视野有限,最终是团队操作人员黄煜宗通过经验判断出图像声呐上的异常反射点,在海底的碳酸盐结核上找到了“消失的海床基”。

图片△ 10月7日当晚,通过“海马”号作业过程中摄像头观察到的海床基(黄色底座)海底影像(受访者提供)。

原来,在下落过程中,“海床基”的四只“脚”只有两只按计划落在了海床上,还有两只卡在了这些绵延几米长的碳酸盐结晶核上,再加上周围的珊瑚礁丛,严重影响信号传输,造成了“海床基”和海面的“失联”。
“我们已经预判到海底会有甲烷溢出形成的碳酸盐结核,但没想到数量这么多,体积这么大。”朱超祁心有余悸。
手搓装备,做好海上“针线活”
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图片“海”号无人遥控潜水器正在布放(受访者提供)
在海上,每个微小的问题都可能因为缺乏补救的条件而影响整个项目的进度。首席科学家助理田兆阳负责的海底地震仪投放工作就因为“毫厘之差”而险些停摆。
田兆阳解释:“通常投放海底地震仪都是直接抛下去,但因为这次试验对投放精度的要求比较高,我们计划由‘海马’号ROV带下去摆放。
到了下放设备的节骨眼,科考队员才发现几套海底地震仪的架子都刚好大了一点点,无法直接放入“海马”号的采样篮。
眼看科研任务意外卡壳,广州海洋地质调查局的调查人员凭借丰富的海上工作经验,现场进行调整,在原有的采样篮上钻孔,安装新的支撑架,为海底地震仪“手搓”了一个合适的“座位”,保障仪器平稳运送到海底。
海洋环境变化多端,不确定性极强,海上科考调查成本高,科学家利用考察船进行自由探索和海洋科学创新研究的机会非常难得,因此,海洋科考更要做到细致周到,才能从大海手中抢到宝贵的科研时机。
从2017年参加工作到现在,平均每年有150多天“漂”在海上,张亚念深谙这个道理。每次启航前,他都要反复检查所需设备是否带齐,能否正常使用,为海上工作仔细地“穿针引线”,确保项目顺利实施。
“海上工作风险大,我们首先要保证不犯错。”张亚念讲道。
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撰文:《中国报道》记者 李英菁
摄影:李士萌、李英菁
责编:张利娟
编审:赵珺