奋斗者号：万米海底，妙不可言

新华社海口11月10日报导，10日8时12分，我国全海深载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟深度10909米处成功坐底，并停留了6个小时，进行一系列的深海探测科考活动，带回了矿物、沉积层、深海生物及深海水样等珍贵样本，并在深海中完成了和水上的通话。马里亚纳海沟被称为“地球第四极”，是地球上环境最恶劣的地方之一，我国的载人潜水器究竟拥有什么样的本事，能载三人下潜万米海底从事科考任务，来一探究竟！

一、 何为“奋斗者”号？

“奋斗者”号是中国自主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科研团队承担主要的研发任务。它融合了蛟龙号、深海勇士之前两代深潜装备的优良血统，除了拥有安全稳定、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等。今年4月22日，万米载人潜水器征名活动在央视新闻客户端、微博、微信正式推出。6月19日，专项总体专家组、业主单位、科研团队代表组成的评议组对征名十强名单评议后，潜水器名字最终定为 “奋斗者”号。

二、深海环境恶劣，必须“奋斗”抵御

马里亚纳海沟是世界上最深的海沟，海沟底部有着高达1100个大气压的巨大水压，相当于2000头非洲象踩在一个人的背上，同时完全黑暗，温度低，可谓是地球上环境最恶劣的区域之一。不同于八年前卡梅隆使用的“皮厚馅小”型潜水器，“奋斗者”号要搭载三人下潜到地球最深处进行科考工作。这是对“奋斗者”号设计的最全面验证与挑战，让我们看看“奋斗者”号如何抵御深海恶劣环境。

为了保证载客量，潜水器载人舱要足够大；而为了减轻潜水器的负担，球舱又不能太重。2016年立项后，经过多年的不断优化和上千次的测试，研制团队在国际上首次提出一种新的增强增韧合金设计方案，可以在去应力退火温度范围内消除有害亚稳相、而且下潜保载疲劳性能满足长期应用要求。同时设计实现了具有独创性的复合片层微观组织，发明了一种具有良好热加工成形和焊接成形工艺性能的高强高韧钛合金新材料。此外，研究团队在载人球舱材料微观组织和力学性能、焊缝质量和强韧性能上也做出大量工作，才建成国际上首个容纳3人的深海潜水器球舱。

深海高压下，除了要设计能够撑得住的材料。还要有能避免因温度过高引发的自燃隐患的电池系统。“奋斗者”号的上百块单体锂电池为若干组排列，模块之间的间隙中充满了油。当某个电池的温度升高时，热量会先传递给周围的油，然后油再通过电池箱体将热量传递给外部的海水，来缓解电池发热的状况。此外，每批锂电池在成组前，都严格进行撞击、针刺、海水浸泡、短路、过充、过放等十几项安全抽检以及超过万米压力环境下的安全测试，这样才能成为“奋斗者”号合格的能量包。

完成潜水工作后，“奋斗者”号又是如何安全返回水面的呢？这主要是浮力材料的功劳。浮力材料是成千上万个纳米级大小的玻璃微珠，它们不仅能为潜水器提供足够的浮力，自身也非常结实，经得起海底水压的考验。

三、“奋斗者”号成功的意义

回顾我国载人潜水器的发展史，从1971年开始研制，到第一艘载人潜水器7103救生艇于1986年研制成功。此后，自主研发载人潜水器的脚步就越迈越大，下潜深度也从最初的300米，达到本次“奋斗者”号的10909米。

正如“奋斗者”号深海载人潜水器的名字，“奋斗者”号的成功反映了当代科技工作者接续奋斗、勇攀高峰的精神风貌，而且，每一位为中国探索星辰大海、保卫国泰民安、创造繁荣富强的工作者，都是这个时代最美的“奋斗者”。

参考资料：

[1]“奋斗者”号坐底马里亚纳海沟，人类如何一步步潜入深海.澎湃新闻.2020.11.10

[2]定了！中国万米载人潜水器命名为：“奋斗者”号！.央视新闻客户端.2020.06.19

[3]张忠著,地球的奥秘,武汉大学出版社,2013.06,第160页

[4]金属所负责研制的全海深载人潜水器钛合金载人舱通过验收.中国科学院金属研究所.2019.10.28

[5]名列“潜”茅！“奋斗者”号如何承受万米深潜重压？.央视新闻客户端.2020.11.10

[6]热评丨比万米海底更妙不可言的，是“奋斗者”号的国产标签.央视新闻客户端.2020.11.11

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