深海保压保真取心与保真测试

2013年,我们这个项目团队就开始着手搞深部岩石原位保真取心与保真测试分析系统,为了攻克取心、密封、保存这三大难关,我们反反复复地试了很多次。到了2021年,咱们的原理样机在南海1370米深的水里拿到了流态可燃冰样品,这是咱们第一次实现了深海原位保压。到了2023年,装备已经安装好了,我们这才给奋斗者号装上正式的装备,把目标转向固体可燃冰。今年9月29日那天,咱们终于完成了这个历史性的任务。 奋斗者号深潜到1385米深的南海海沟里,把全球首套深海沉积物保压保温取样装备带了下去。经过8个小时的连续作业,这个钢筒里装着一枚压力14.5 MPa、温度3 ℃的固体可燃冰样品。这个样品和海底原位状态完全一致,也就是把海底的压力和温度“原封不动”地搬到了钢筒里。 以前的深海可燃冰样本一出海水就迅速分解,压力和温度一变样就“面目全非”。这次新装备采用了深部原位自触发保压和主动-被动联合保温技术。保压上限是40 MPa,相当于400个大气压,这么大的压力足够封住万米深处的岩浆冲动;保温范围是0~20 ℃,多层绝热加上电加热的双重保险,哪怕外界海水降到4 ℃也能稳住温度。8小时的海试里,钢筒里的可燃冰样本一直保持着海底状态,证明了设备从取心到转移全流程的可靠性。 这项成果不是一下子就有的。我们十年磨一剑,把实验室“搬”到了万米深海。现场技术人员当时激动得说不出话来:“很荣幸能亲历深潜海底,完成这个历史性时刻。”他说钢筒里那枚拇指大的黑色晶体,第一次让人类在陆地之外保留了地球年轻时的记忆。 这次成功有着深远的意义。科研层面上,我们能在实验室复刻海底环境;工程层面上为后续试验提供了标准样本;战略层面上打破了国外技术封锁。未来这套装备有望应用于更深的马里亚纳海沟与克马德克海沟。