堅(jiān)守“核心區(qū)”12年見(jiàn)證科考船升級(jí)
宋振杰：用“小成本”保護(hù)海洋科考重器
12月8日、9日，中國(guó)海洋大學(xué)研究生公共選修課《海洋科考認(rèn)知實(shí)踐》在“東方紅3”船上開(kāi)課。接下來(lái)，還有幾批學(xué)生將陸續(xù)登船上課。向大海投放采水架、回收水樣、在船載實(shí)驗(yàn)室里看分析數(shù)據(jù)……62名學(xué)生兩天時(shí)間吃住在船上，近距離感受這艘世界頂尖靜音科考船的先進(jìn)性能。
作為科學(xué)考察和教學(xué)實(shí)踐船，“東方紅3”船的核心部分是實(shí)驗(yàn)室，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)轉(zhuǎn)的“東方紅3”船實(shí)驗(yàn)室主任宋振杰已經(jīng)在海上堅(jiān)守了12年。
宋振杰在工作中。
揭秘：“東方紅3”船的科研利器
2009年，從中國(guó)海洋大學(xué)地質(zhì)學(xué)專業(yè)畢業(yè)的宋振杰登上了“東方紅2”船，成為實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)的一員。老家在濟(jì)寧的宋振杰，讀書時(shí)就曾跟“東方紅2”船出海實(shí)習(xí)，海洋科學(xué)的廣闊前景和海上生活經(jīng)歷讓他有了投身海洋事業(yè)的決心。
12年在船上工作，他跟著“東方紅2”船和“東方紅3”船駛遍了渤海、黃海、南海、西太平洋海域，兩次在馬里亞納海溝作業(yè)。他見(jiàn)過(guò)幾百頭海豚在船頭跳躍，見(jiàn)過(guò)鯨魚伴游在船側(cè)，也遭遇過(guò)許多次棘手的險(xiǎn)情。看似風(fēng)平浪靜的海面下是洶涌的洋流，吊臂放到水下的觀測(cè)采樣儀器有時(shí)會(huì)因洋流沖擊而丟失，“纜繩拖上來(lái)發(fā)現(xiàn)掛在前面的儀器沒(méi)了，特別心疼，真想下去撈回來(lái)。”宋振杰說(shuō)，他一個(gè)大男人，會(huì)懊悔得幾天睡不著。設(shè)備在深海丟失，打撈需要定位、深潛、拖拽，成本遠(yuǎn)高于設(shè)備本身的價(jià)值。為了保護(hù)好船上這些實(shí)驗(yàn)器材，宋振杰和他的團(tuán)隊(duì)時(shí)刻要小心謹(jǐn)慎。
作為世界最大的靜音科考船之一，“東方紅3”船載試驗(yàn)設(shè)備包括氣象、聲學(xué)、生化等，靜音船可以方便觀測(cè)，聲學(xué)設(shè)備“聽(tīng)”到的雜音少了，獲取的材料更多。 先進(jìn)的動(dòng)力定位功能，可以讓船在靜止取樣時(shí)不至于隨波逐流。“船在淺海可以拋錨，水深超過(guò)80米就無(wú)法拋錨。如果船靜止在水深超過(guò)3000米的海面上兩小時(shí)，船就可能漂出去30公里，這樣取的樣本偏差很大。有了動(dòng)力定位功能，就可以保證取樣的精準(zhǔn)度。”宋振杰介紹，船上有兩臺(tái)1.2萬(wàn)米絞車，其中一臺(tái)是纖維纜絞車。普通鋼纜自重13噸，提拉上來(lái)需要先克服13噸的重力，纖維纜的重力和浮力可以相互抵消，方便取樣探測(cè)。船上的萬(wàn)米測(cè)深儀實(shí)現(xiàn)萬(wàn)米多波速觀測(cè)，電磁兼容功能實(shí)驗(yàn)室可以屏蔽干擾信號(hào)，并且提供潔凈電源，即通過(guò)電驅(qū)發(fā)電機(jī)供電，去除聲學(xué)設(shè)備的電噪聲。
探訪“東方紅3”船核心區(qū)
守護(hù)：低成本改造保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備
在船上，宋振杰給研究生們演示溫鹽深剖面儀下海采水全過(guò)程。剖面儀上有24個(gè)采集瓶，每一個(gè)價(jià)值上萬(wàn)元。電腦控制下，它們可以在不同水深自動(dòng)開(kāi)合密封，獲取不同水域的水質(zhì)樣本。但在實(shí)際操作中，受海浪托舉作用，采集瓶容易脫落。怎么保護(hù)采集瓶？宋振杰找來(lái)國(guó)外成功的科學(xué)考察視頻，一遍遍回放，終于找到了解決辦法—用一根保險(xiǎn)繩串起所有采集瓶，自此，再?zèng)]發(fā)生過(guò)丟失采集瓶的情況。
在溫鹽深剖面儀上，一塊后來(lái)加裝的尾翼改變了設(shè)備原來(lái)的圓柱體造型，這也是宋振杰的小發(fā)明。圓柱體的剖面儀放進(jìn)深海，會(huì)隨著洋流旋轉(zhuǎn)，牽拉它的是一根鎧裝電纜。這種電纜不但能承重，還有通信功能，可以把數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)酱想娔X中，讓操作人員清晰看到剖面儀下潛過(guò)程中水流的溫度、鹽度、水深、距離海底高度以及海底剖面圖。電纜保持200多伏電壓，提著400公斤的采集儀器，如果不斷絞擰，加上深海的低溫影響，極容易斷裂。“我們發(fā)生過(guò)類似事故，在3000米深的海底，水溫1-2℃，電纜就因?yàn)榕ち嗔恕＝鉀Q這個(gè)問(wèn)題，可以買一個(gè)叫‘水下轉(zhuǎn)環(huán)’的設(shè)備，但價(jià)格昂貴，要花20萬(wàn)元左右。”學(xué)地質(zhì)的宋振杰開(kāi)始研究工程類的知識(shí)，他和團(tuán)隊(duì)用不銹鋼板做了一個(gè)尾翼，打破對(duì)稱結(jié)構(gòu)，讓剖面儀在水下不打轉(zhuǎn)，而造價(jià)只用了2000元。
宋振杰向?qū)W生講解科考儀器。
現(xiàn)場(chǎng)：“神仙課程”激勵(lì)投身科研
“現(xiàn)在水溫和氣溫差不多，如果是寒冬，樣品取上來(lái)的時(shí)候，因?yàn)橛袦夭睿婢拖耖_(kāi)了鍋一樣”“盛一罐水回去，晚上看看有沒(méi)有發(fā)光水藻”……宋振杰站在船舷邊，面對(duì)著大海和取樣儀，用生動(dòng)的語(yǔ)言向?qū)W生們傳遞海洋科考基本知識(shí)。學(xué)生分三批上課，每一批學(xué)生來(lái)，他都要啟動(dòng)吊臂，演示完整的取樣過(guò)程。“課程兩天一次，每次重復(fù)講三四遍，看上去枯燥，但能在學(xué)生心中種下海洋科考的興趣種子，我感覺(jué)很榮幸。”宋振杰說(shuō)，在船上12年，他和不同專業(yè)的科學(xué)家合作，了解到許多科技前沿領(lǐng)域，接觸到不同涉海領(lǐng)域的知識(shí)。物理海洋專業(yè)的科學(xué)家要停船采樣進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，化學(xué)專業(yè)的科學(xué)家上船就像搬家，行李是各種瓶瓶罐罐……宋振杰說(shuō)，他和團(tuán)隊(duì)時(shí)常被科學(xué)家們的理想抱負(fù)感動(dòng)，希望能盡己所能，為涉海科研提供更多的服務(wù)和支持。 （青島日?qǐng)?bào)/觀海新聞?dòng)浾?趙黎/文 韓星/圖/視頻）
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