“上天、入地、下海”是人类探索自然的三大壮举。近日,这三个领域都有喜讯传来。深海领域,我国载人潜水器“奋斗者”号,不断刷新万米深海探索人次的纪录。深地领域,我国首口万米深地科探井正式穿越万米大关。深空领域,我国“火星采样返回”项目、可重复使用火箭研制进展顺利。
现代快报/现代+记者 是钟寅
综合新华社、央视新闻
我国将绘制出首份万米深层地质剖面图
2024年3月4日14时48分48秒,“深地塔科1”井钻探深度突破10000米。这刷新了亚洲最深直井纪录,标志着我国万米钻探系列技术步入世界前列。
这口深井位于塔克拉玛干沙漠腹地,设计井深达11100米,自2023年5月30日开钻以来,先后使用29只钻头和1060多根首尾相连的钻杆,连续钻穿12套不同地层,入井钻具重量达352吨,成功抵达万米深度。其井斜、井径、固井等关键质量指标均100%合格,并创下我国钻井领域多项纪录。
“深地塔科1”井钻已采集获取8000多份地下岩石样品,反映了从6000多万年到5亿多年前的地质信息,珍贵程度堪比“月壤”,据此我国将绘制出首份万米深层地质剖面图。
深地探测有何意义?这为深入研究塔里木盆地沉积演化和油气成藏提供一手资料。简单说来,这直接提升了油气勘探开发能力。长远看,获得了万米地下岩石的成分、地壳的结构,科学家可以推断地壳的演化过程,可能对地震预报的研究起到推动作用。
“中国有望成为世界上第一个探测获取万米井下真实地球物理、地球化学信息的国家。”中国工程院院士李宁表示。据悉,“深地塔科1井”预计钻探深度11100米,将成为人类探索地球深部的“望远镜”。
深海不仅有矿,还有珍贵的基因资源
我国深海探测领域,成果同样令人瞩目。
3月4日,全国政协委员、中国船舶科学研究中心研究员叶聪介绍了中国载人深潜的最新进展。2022年到2023年,“奋斗者”号完成了首个环大洋洲科考任务,这个航次总共下潜63次,也刷新了单个航次下潜次数的纪录。叶聪说:“同样是这个航次也开启了‘奋斗者’号国际合作的新征程,有多名外国科学家参与了我们的下潜。”
4年来,“奋斗者”号已累计完成了230次下潜,其中深度超过万米的有25次,让32人到达了万米的海底开展作业,持续刷新着万米下潜人次的纪录。同时这些成功的下潜也获得了大量的宝贵数据和样品,为推动全球深渊探索奠定了坚实的基础。
来自大洋深处的水体、岩石、沉积物和生物样品有什么作用?中国科学院院士、同济大学教授汪品先曾发文阐释其意义,海底油气资源开发、深海金属矿产开发、深海生物资源开发,都是深海探测将推动发展的领域。
我国已经开展相关试验。2023年,由中国船舶七〇二所研制的深海多金属硫化物采矿车,在江苏连云港附近海域顺利完成海试任务,本次试验由深海技术科学太湖实验室连云港中心保障。这不仅为深海多金属硫化物一体化开采系统的研发设计提供了宝贵的数据支撑,也为深海重载作业采矿车从研发走向工程化迈出了重要的一步,将有力推动我国抢占深海矿产资源商业化开采先机。
可能有人好奇,油气、金属的矿藏开发并不难理解,“深海生物资源开发”具体是如何操作?人类已经发现,不但深海沉积物里有细菌,海底玄武岩甚至下地壳里也有微生物。这些微生物生活在“水深火热”的条件下,新陈代谢极其缓慢,“寿命”可以万年计算。这些生物基因是无价之宝,在制药领域有较为突出的潜力,在美容保健等领域也有广阔的前景。
深空探索未来可期,推动人类文明外延
迈向深空的探索,同样未来可期。全国人大代表、航天科技集团五院研制人员孙泽洲在两会期间透露,我国计划2030年前后实施火星采样返回,“火星采样返回”整体工作进展顺利。
此外,全国政协委员、中国航天科技集团一院新型运载火箭总设计师容易透露,中国航天科技集团正在加速研制直径4米级、5米级可重复使用运载火箭,分别计划于2025年和2026年首飞。
深空看似离我们遥远,其实机遇无限。在地球上十分稀缺的可控核聚变燃料——氦3,在月球上却十分丰富。根据我国科学家一项最新研究估算,月球上的氦3资源可能超过100万吨。若能实现高效提纯、运输,这将为地球提供源源不绝的能源,甚至可能引发能源革命。
不仅如此,深空探索还关系到人类存续。地球生命史上五次生物大灭绝,其中三次可能都与小行星撞击有关。因此,科学家一直在搜寻可能对地球造成威胁的小行星,目前已经找到了2000多颗。此前,中国深空探测实验室系统研究院院长陈琦曾披露了我国近地小行星防御的发展蓝图,计划在2030年实现一次对小行星的动能撞击,2030-2035年间实现推离偏转,2045年前初步具备小行星轨道控制能力。