■直擊大洋34航次科考
記者被安排在“大洋一號”科考船多波束實驗室值班已有20多天,每天下午對著屏幕上的水深、波束數(shù)、發(fā)射號、航向、航速等數(shù)字感覺枯燥乏味??僧斄奶鞎r聽到國家海洋局第二海洋研究所于曉果研究員說,多波束在尋找馬航MH370發(fā)揮了重要作用時,一下子就來了興趣。
多波束全稱“多波束海底地形地貌測量系統(tǒng)”。據(jù)設備負責人、國家海洋局第二海洋研究所工程師張國堙介紹,海底地形也和陸地一樣,有山、谷和平原。多波束是一種利用聲學反射原理探測海底地形地貌的聲學調查設備。
“大洋一號”上使用的是挪威康斯伯格公司生產(chǎn)的深海多波束系統(tǒng)。在“大洋一號”船底的導流罩內(nèi)安裝著兩個各8米長的“大方陣”:發(fā)射陣和接收陣。該設備每次最多可形成191個聲學波束,“這些波束到達海底后會根據(jù)不同的物性特征反射回不同的聲波,根據(jù)時間、角度、聲速等就可以計算出水深,了解探測區(qū)域的海底地形?!睆垏дf。在2000米水深時,這臺設備垂直精度能達到4米,水平精度50米。實時采集的數(shù)據(jù)會自動生成一張地形圖,記者在多波束實驗室看到一臺電腦屏幕上顯示著實時探測的海底地形?!袄渖潜容^深的區(qū)域,暖色是比較淺的區(qū)域?!睆垏дf。對這些數(shù)據(jù)經(jīng)過后期精細處理能得到更精準的海底地形圖。
于曉果介紹說,在海洋調查中用到的很多海洋技術和設備其實在生活中也發(fā)揮著很大作用。尋找馬航MH370時,澳大利亞和我國的遠洋船都使用船載多波束,后來美國提供的AUV(自主水下機器人)“藍鰭金槍魚”搭載的主要也是多波束和另一種聲學設備側掃聲吶?!八{鰭金槍魚”由美國著名的海洋研究所伍茲霍爾研究所(WHOI)研制。與船載聲吶相比,水下機器人能到海底200米左右的距離獲取海底更精細的地形地貌數(shù)據(jù)。目前,承擔MH370搜尋任務的荷蘭輝固公司主要也是使用這些設備。
“多波束可以探測海底的地形,同時,由于對海底不同物質的回波反射特征不同,比如沉積物、巖石、飛機金屬殘骸以及沉船等,其回波信號特征各不相同,可以為海底搜尋提供參考?!睆垏Ы榻B,一般先使用船載多波束探測事故區(qū)域的海底地形,再布放自主水下機器人進行精細尋找。2009年,從巴西里約熱內(nèi)盧飛往法國巴黎的法航AF447客機在大西洋失事,2年后在大西洋底找到飛機殘骸。后來公布的事故報告顯示,在飛機殘骸搜尋過程中,多波束發(fā)揮了重要作用。
張國堙介紹說,“二戰(zhàn)”后海洋聲學設備進入快速發(fā)展階段,軍用潛艇等開始安裝一些聲學設備探測海底地形地貌,1977年在美國首次出現(xiàn)多波束。現(xiàn)在各國的調查船、勘探船等一般都安裝多波束,在大陸架劃界、海底資源開發(fā)等問題上發(fā)揮重要作用,此外,在水下考古、打撈沉船、探魚等方面多波束也發(fā)揮著不可替代的作用。目前,生產(chǎn)多波束設備的主要是挪威、丹麥等北歐國家,但一項2008年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,全球多波束設備僅有1300套,其中深水多波束200套。
(科技日報西南印度洋“大洋一號”2月2日電)