在广袤无垠的海洋中，深海区域一直是人类探索的神秘领域。那里蕴藏着丰富的资源，隐藏着地球演变的奥秘，也孕育着独特的生态系统。而深海探测技术，无疑是我们开启这片神秘领域大门的钥匙。2024 年 11 月 17 日，我国自主设计建造的首艘大洋钻探船 “梦想” 号在广州正式入列，这一标志性事件，标志着我国深海探测关键技术装备取得重大突破，让我国在深海探索领域迈出了坚实而有力的一步，在世界深海探测的舞台上，增添了一抹耀眼的中国亮色。

▏**“梦想” 号的基本信息**一、建造背景为了提升我国深海探测能力，加快海洋强国建设步伐，国家决定自主设计建造一艘大洋钻探船，“梦想” 号应运而生。2020 年 5 月，由国家发展改革委、自然资源部申报立项的 “梦想” 号大洋钻探船项目正式启动，开启了我国深海探测的新篇章。二、建造历程“梦想” 号的建造是一项庞大而复杂的工程，涉及众多领域和专业。2021 年 11 月 30 日，“梦想” 号正式开工建造，自此，一场与时间赛跑、与技术难题较量的攻坚战拉开帷幕。在建造过程中，各参建单位面临着诸多挑战。深海探测的特殊需求，要求 “梦想” 号具备极高的稳定性、先进的钻探系统和完善的科研设施，这对船舶的设计和建造提出了严苛的要求。例如，为了实现 “小吨位、多功能” 的设计目标，设计团队需要在有限的空间内，合理布局各种设备和系统，同时还要保证船舶的性能不受影响。这就好比在一个小小的魔方里，巧妙地安排各种复杂的结构，每一步都需要精确计算和精心设计。面对这些挑战，来自全国 150 多家参研参建单位的科研人员和工程师们联合攻关。经过两年多的紧张建设，2022 年 12 月 18 日，“梦想” 号实现船舶主船体贯通，这是建造过程中的一个重要里程碑，标志着 “梦想” 号的雏形基本形成。2023 年 12 月 27 日，“梦想” 号在珠江口海域顺利完成首次试航，试航结果表明，“梦想” 号主动力等船用系统的性能及各项指标全部合格。2024 年 11 月 17 日，“梦想” 号在广州正式入列，标志着我国深海探测关键技术装备取得重大突破，这艘承载着无数人梦想与期待的大洋钻探船，终于正式开启了它的深海探索之旅。三、主要参数“梦想” 号拥有一系列令人瞩目的参数，彰显着它的强大实力。它的船长达到 179.8 米，相当于一个标准足球场长度的两倍，这样的长度为船上各种设备和设施的布局提供了充足的空间；船宽为 32.8 米，宽大的船体保证了船舶的稳定性，使其在波涛汹涌的大海中也能平稳航行。排水量是衡量船舶大小的重要指标之一，“梦想” 号的排水量达 42600 吨，这一数据直观地展示了它庞大的规模。续航力为15000 海里，意味着它能够在不补充燃料的情况下，可以跨越太平洋等广阔的海域，深入到全球各个深海区域进行探测。自持力 120 天，这表示 “梦想” 号可以在海上连续工作 120 天，无需频繁返回港口补给物资和人员，大大提高了深海探测的效率和持续性。“梦想” 号的载员为 180 人，包括科研人员、船员等，他们将在船上共同完成各种复杂的探测任务。它具备全球海域无限航区作业能力，无论是寒冷的极地海域，还是遥远的大洋深处，“梦想” 号都能无所畏惧地前往。同时，它可在 6 级海况下正常作业，即使海面风浪较大，也不会影响其开展探测工作；在 16 级超强台风下仍能安全生存，坚固的船体和先进的稳性设计，为它在恶劣海况下的安全提供了坚实保障。此外，“梦想” 号还满足全球主要海域桥梁通行及码头停靠条件，使其能够灵活地在不同海域和港口之间穿梭，为深海探测任务的开展提供了便利。

▏**“梦想” 号的优势和特点**一、强大的钻探能力“梦想” 号的钻探能力堪称全球顶尖，其最大钻深可达 11000 米，这一数据让它能够深入到地球的更深处，探索那些从未被触及的奥秘。“梦想” 号配备的全球首台兼具油气勘探和岩心钻取功能的液压钻机，是其钻探能力的核心支撑。这台钻机的顶驱举力达到 1000 吨，就像一个力大无穷的巨人，能够轻松提起沉重的钻杆，深入海底进行钻探作业。它具备 4 种作业模式，分别是传统隔水管模式、传统无隔水管模式、轻型隔水管模式、无隔水管泥浆闭式循环模式。传统隔水管模式常用于海洋油气开采，就像为钻探作业搭建了一条稳定的 “通道”，保障油气勘探的顺利进行；传统无隔水管模式则适用于大洋钻探，能够让钻杆达到更大深度，探索更深层的地质结构；轻型隔水管模式是专门为 “可燃冰” 专用测试设计的，这种模式能减轻设备负担，降低钻探成本，就像给钻探作业穿上了一件轻便的 “外衣”，让它在探索可燃冰资源时更加灵活高效；无隔水管泥浆闭式循环模式则在钻采系统中配置了专门的泥浆循环管线，避免泥浆直接排海污染，体现了 “梦想” 号在环保方面的考量，就像为海洋环境撑起了一把 “保护伞”。这台钻机还具备 3 种取芯方式，分别是绳索取芯、提钻取芯、气举反循环取芯。绳索取芯就像用一根绳子巧妙地从海底 “钓” 出岩芯样本，无需频繁提钻，大大提高了钻探效率；提钻取芯则是较为传统的方式，通过提起钻杆获取岩芯；气举反循环取芯则是利用气体的力量，将岩芯从海底 “吸” 上来，适用于不同的地层和岩体情况。这些丰富的作业模式和取芯方式，使 “梦想” 号能够适应各种复杂的海底地质条件，无论是坚硬的岩石层，还是松软的沉积物，它都能应对自如，高效地获取岩芯样本，为科研工作提供坚实的数据基础。二、完备的科学实验功能“梦想” 号就像是一座海上的 “科学城堡”，拥有完备的科学实验功能。船上设有九大功能实验室，总面积超 3000 平方米，涵盖了基础地质、古地磁、无机地球化学、有机地球化学、微生物、海洋科学、天然气水合物、地球物理、钻探技术等多个领域。这些实验室就像一个个神秘的 “宝箱”，里面装满了各种先进的科研设备和仪器，能够满足海洋全学科实时研究需求。全球首套船载岩心自动传输存储系统是 “梦想” 号科学实验功能的一大亮点。在以往的海洋科考中，岩芯样本的传输和存储往往需要大量的人力，而且容易受到人为因素的影响。而 “梦想” 号的这套系统，就像一个智能的 “快递员”，能够实现岩芯采集、输送到存储的全过程自动化作业。它可以快速、准确地将钻探获取的岩芯样本传输到相应的实验室，进行及时的分析和研究，同时还能对岩芯样本进行妥善的存储，确保样本的完整性和安全性，为后续的科研工作提供可靠的保障。在古地磁实验室，内部平均磁场小于 150Nt，为研究地球磁场的演变提供了高精度的实验环境；微生物实验室洁净度达万级，能够满足对微生物研究的严格要求，让科学家们可以在一个近乎完美的环境中探索微生物的奥秘。这些先进的实验室设施，使 “梦想” 号成为了一个真正的海上移动 “国家实验室”，为全球科学家提供了一个开展前沿科研工作的理想平台。三、先进的动力与能源系统“梦想” 号的动力与能源系统采用了一系列先进技术，为其在大洋中的作业提供了强大的动力支持和稳定的能源保障。其基于蓄能闭环电网的 DP - 3 动力定位系统，是船舶稳定性的关键保障。DP - 3 级是动力定位能力的国际最高级别，这意味着 “梦想” 号在面对风、浪、流、涌等外界干扰时，能够通过卫星定位、声纳定位、罗经、运动参考系统（MRU）等传感器精确计算外界环境力，然后由动力定位系统自动向推进器发出逆向推进指令，就像一位技艺高超的舞者，在波涛汹涌的大海中也能保持 “不动如山”，确保海上作业的顺利进行。即使在 6 级海况下，“梦想” 号也能正常作业，大大延长了作业的窗口期，提高了科研效率。最新一代 30 兆瓦闭环环网电站和电池蓄能技术的应用，让 “梦想” 号在能源利用方面更加高效和可靠。该智能电站由 6 台功率为 5000kW 柴油发电机组、1100kWh 三元锂电池组和电池管理系统组成。采用闭环电网方案，在动力定位工况下，船上电力系统可分 3 个分区独立运行，也可闭环运行。闭环模式下，全船的电力供应就可以实现共享，最少仅需2 台主发电机同时在网，即可满足作业要求，避免了能源浪费，就像一个智能的 “电力管家”，合理分配电力资源；当一个分区发生短路后，其它分区也不会受到影响，不会出现像百姓家庭一处短路、全家断电的情况，保障了电力供应的稳定性。四、高度智能化水平“梦想” 号配备了先进的 “船舶智慧大脑”，即综合信息化系统，这是其高度智能化的核心体现。该系统由弹性网络、云数据服务、通信传输保障、智能安全管控、综合调度、作业监控、实验室信息管理等九个子系统组成，就像一个精密的 “指挥中枢”，对船上的各种设备和作业进行全方位的管理和协调。这个系统能够实时汇聚分析 2 万余个监测点数据，实现作业智能监测、实验智能协同、健康智能保障、船岸智能融合。在作业智能监测方面，作业监控系统就像给 “梦想” 号配上了 “千里眼” 和 “顺风耳”，可以全面监控不同钻探作业时产生的数据流，实时识别风险，还能在异常情况下做出快速反应，确保钻探作业的安全和顺利进行。在实验智能协同方面，实验室信息管理系统可以记录样本的生命周期，自动采集和展示实验数据，帮助科学家们更方便地开展研究，促进不同实验室之间的协作与交流。在健康智能保障方面，智能安全管控系统通过布置在整船的 167 个摄像头和智能穿戴设备与体检仪器，实时了解船员动态位置，并获取人体相关健康信息。如果出现异常情况，系统会自动警告，船员可以立即采取措施，保障船员的生命安全和身体健康。

▏**“梦想” 号的科研价值**“梦想” 号最大钻深可达 11000 米，这使得它有可能突破莫霍面，获取地幔的岩心样本，为研究地球内部构造提供最直接的证据。通过分析这些岩心样本，科学家可以了解地球内部物质的组成、结构和物理性质，研究地球内部的热对流和物质循环，揭示地球磁场的产生和演化机制，为地球动力学研究提供重要依据。在探索地球演化历史方面，“梦想” 号获取的岩心样本中蕴含着丰富的地质信息。这些信息就像一本本古老的 “史书”，记录了地球数十亿年的演化历程。通过对岩心样本中的岩石类型、矿物成分、化石等进行分析，科学家可以重建古代海洋环境，了解气候变化的历史，研究生物演化的过程。例如，通过分析岩心样本中的微体化石，科学家可以推断出不同地质时期海洋生物的种类和数量变化，揭示生物灭绝事件的原因和影响；通过研究岩心样本中的化学元素含量，科学家可以了解古代海洋的温度、盐度和酸碱度等环境参数，重建古代海洋气候的变化历史。“梦想” 号还可以为研究板块运动提供数据支持。地球的板块运动是塑造地球表面形态和地质构造的重要力量，通过对不同板块交界处的岩心样本进行分析，科学家可以研究板块运动的速度、方向和方式，了解板块碰撞和俯冲的过程，为预测地震、火山等地质灾害提供科学依据。“梦想” 号的海试和科考任务，为科研人员提供了难得的实践机会。还吸引了众多高校和科研机构的关注，许多学生和研究人员以 “梦想” 号为平台开展科研项目和学术研究。这不仅为他们提供了实践机会，还激发了他们对深海钻探研究的兴趣和热情，培养了一批具有创新精神和实践能力的科研人才。随着 “梦想” 号的不断发展和应用，相信会有越来越多的科研人员加入到深海钻探研究的队伍中来，为我国的海洋科学事业发展贡献力量。“梦想” 号的强大钻探能力、完备的科学实验功能、先进的动力与能源系统以及高度智能化水平，使其在国际同级别大洋钻探船中脱颖而出。它将为我国的深海资源勘探、地球科学研究等提供强有力的支持，有望帮助我们揭开更多深海的奥秘，为人类对地球的认知带来新的飞跃。
（图片源自网络）
作者 | 几维鸟毕业于新西兰林肯大学。对大众科普知识拥有浓厚兴趣，曾在多个科普期刊上发表过科普文章。关注事实，积极探索前沿科技。

初审 | 陈嘉琦、李书豪复审 | 魏星华
终审 | 韩永林

来源: 吉林科普微窗