在4102.8米海底挖“寶”！我國深海采礦車迎來新突破

在4102.8米海底挖“寶”，成功取回深海多金屬結(jié)殼與結(jié)核!中國深海礦產(chǎn)資源開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究與裝備研制取得重大突破。

記者從上海市政府新聞辦9日舉行的采訪活動中獲悉，由上海交通大學(xué)自主研制的深海重載作業(yè)采礦車工程樣機“開拓二號”日前完成海試，首次突破國內(nèi)深海重載作業(yè)采礦車海試水深4000米大關(guān)，在國內(nèi)首創(chuàng)5項新技術(shù)。

大洋海底蘊藏著豐富的礦產(chǎn)資源，應(yīng)用價值極高。但海底地形崎嶇，海況條件復(fù)雜，要想在深海探采取“寶”，離不開高端的海底采礦裝備。

上海交通大學(xué)自主研制的深海重載作業(yè)采礦車工程樣機“開拓二號”海試現(xiàn)場。（無人機照片，6月22日攝）

長6米、寬3米、高2.5米、重14噸。記者在上海長興海洋實驗室看到，“開拓二號”是一臺“大家伙”，設(shè)計作業(yè)水深6000米。它有兩大鮮明特征:一是強有力的掘進齒能在海底“削礦如泥”，二是4條平穩(wěn)結(jié)實的金屬履帶可以在深海礦區(qū)“如履平地”。

上海交大船舶海洋與建筑工程學(xué)院講席教授、“開拓二號”首席科學(xué)家楊建民介紹，這次海試從6月19日啟航，6月28日返航，航程1840多公里。團隊在西太平洋多金屬結(jié)殼與結(jié)核海區(qū)開展海底行進、礦物開采、布放回收等全系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試。

連續(xù)5天，“開拓二號”海底探“寶”動作不斷：每天完成1個潛次，分別達(dá)到1802.4米、1929.9米、1955.8米、2048.5米和4102.8米的深度，并成功獲得200多公斤多金屬結(jié)殼、多金屬結(jié)核等各類深海礦產(chǎn)樣品。

海試現(xiàn)場照片，前排中間為楊建民?！⌒氯A社發(fā)

4102.8米意味著什么?楊建民告訴記者，此次海試水深突破4000米大關(guān)，意味著基本可以達(dá)到海底采礦需要的深度，深海礦產(chǎn)資源一般賦存在2000米至6000米深海海底，其中多金屬結(jié)殼與硫化物主要分布在4000米水深以內(nèi)。

海底“寶”有何價值？結(jié)殼和結(jié)核是兩種深海礦產(chǎn)，前者是生長在海底巖石上的礦物質(zhì)覆蓋層，后者主要以半埋藏的狀態(tài)分布于海底沉積物之上。根據(jù)分析，此次海試獲得的結(jié)殼和結(jié)核鐵、錳含量均介于10％至20％之間，且富含鈦、鎳、鈰、銅等關(guān)鍵金屬。

海底挖“寶”要有硬核技術(shù)。成果背后，是5個深海采礦領(lǐng)域的首創(chuàng)技術(shù)，分別是深海復(fù)雜海底地形高機動行進技術(shù)、深海多礦類復(fù)合鉆采技術(shù)、深水重載作業(yè)智能精細(xì)控制技術(shù)、非金屬纜深海重載布放回收技術(shù)和深海環(huán)境擾動監(jiān)測評估技術(shù)。

得益于深海復(fù)雜海底地形高機動行進技術(shù)，無論是坡度達(dá)30多度的陡峭、崎嶇海山，還是由高粘性稀軟沉積物堆積的海底“灘涂”，“開拓二號”都能順利行進、爬坡和原地回轉(zhuǎn)，其四條履帶能實時調(diào)整方向和狀態(tài)，適應(yīng)海底復(fù)雜地形行走的需要。

開拓二號（左）和開拓一號（右）　新華社記者董雪攝

中國工程院院士林忠欽、中國工程院院士李家彪、深海礦產(chǎn)資源開發(fā)利用技術(shù)國家重點實驗室主任李茂林等專家評價，“開拓二號”海試成功，標(biāo)志著我國在深海科學(xué)研究、資源開發(fā)、環(huán)保等方面將擁有更強的技術(shù)支撐和裝備保障。

“從十年前的一個設(shè)想，到2021年‘開拓一號’實現(xiàn)1305米深海試驗，再到如今‘開拓二號’突破4000米大關(guān)，‘開拓’系列還將繼續(xù)迭代，在深藍(lán)征途上探索不停步。”楊建民說。