“水火相济”海底奇观如何实现——探秘十五运会和残特奥会“源火”采集背后的技术力量

科技日报记者 叶青

10月9日，第十五届全国运动会和全国第十二届残疾人运动会暨第九届特殊奥林匹克运动会（以下简称“十五运会和残特奥会”）火种采集仪式在广州举行。随着手捧“源火”盒的采火技术团队代表走上舞台，这一簇来自南海1522米深处的可燃冰“源火”正式揭开神秘面纱。

本届盛会“源火”的采集，是依托我国自主研发的“海马”号深海遥控潜水器（ROV），实现在超深水海底远程精准采集及引燃可燃冰，呈现“水火相济”的海底奇观，创下了全球体育运动史上新纪录——首次在深海海底获取绿色“火种”。

采集“源火”后，“海马”号深海遥控潜水器从海底返回，浮出水面（9月18日摄）。新华社记者 卢汉欣摄

绿色“火种”来自深海

深海“取火”创意从何而来？

为了贯彻“绿色、共享、开放、廉洁”的办赛理念，展现粤港澳大湾区的创新元素、科技含量和文化软实力，十五运会和残特奥会广州赛区执委会联合广州海洋地质调查局经多次研究论证，将战略性清洁能源、深海探测关键技术及核心装备等元素有机融合，提出“深海采火”的创意设想。位于南海北部海域的海马冷泉区，成为十五运会和残特奥会圣火的“源火”诞生地。

9月18日14时26分，“海马”号深海遥控潜水器下潜至1522米的海底，抵达冷泉渗漏点。科研人员远程精准操控机械臂持采集舱，采集渗漏点溢出的可燃冰及伴生气。沉睡的可燃冰在降压作用下被“唤醒”，分解产生的甲烷气体成为“源火”气源。16时48分，船上的光伏发电装置将太阳能转化为电能并传输到海底，成功将这股来自地球“蓝色血脉”中的气体引燃。

“源火”采集成功后，科研人员通过“海马”号在海底采集点位放置“十五运会和残特奥会‘源火’采集点”永久基点定位标，以纪念这次具有开创性意义的“源火”采集行动。

本次火种采集实现了全球大型综合运动会历史上的突破，即首次利用深海遥控潜水器集成搭载“可燃冰原位采集分解及引燃装置”，在超深水海底远程精准引燃可燃冰获取“源火”，并以超高清设备记录展示采集过程。

在科考船甲板面，工作人员从搭载在“海马”号深海遥控潜水器上的采火装置里取火（9月18日摄）。新华社记者 卢汉欣摄

突破海底取火三大技术难题

俗话说，水火不相容。要在海底取火，谈何容易。

“深海面对着极高的水压和低温、腐蚀、黑暗的恶劣环境。‘海马’号可以下潜到4500米，但4500米深海下的压力，相当于在小手指指甲盖上面有1吨多的压力。”广州海洋地质调查局方法所副所长陈宗恒介绍，“源火”采集必须克服这些问题。比如，燃烧舱要抗压，能耐住海水的压力；为了记录深海采火的过程，他们必须对专用相机进行耐压封装、远程精准遥控；因为涉及水压定位的难点，以及深海黑暗环境的影响，多潜水器第三视角的拍摄难度挑战也非常大。

2024年7月，广州海洋地质调查局牵头成立科技攻关团队。“源火”采集装置先后克服了深海耐压性和密闭性难题，重点突破深海可燃冰原位收集技术、多通道气体流量精确控制技术、燃烧环境维持及燃烧产物处理技术等三大技术，利用“海马”号的“大脑”精确控制，实现在1500多米的深海采集“源火”。同时，团队自研的深海专用超高清4K相机，将“源火”采集整个过程记录下来。

“我们经常使用‘海马’号进行下潜作业，对它非常有信心，但在同一艘船下两个ROV是很少有的，为此团队做了很多调试。当看到整个‘海马’号在海底的姿态完整呈现出来时，感觉此前的一切努力都是值得的。”陈宗恒说。

高端无人深海装备、超深海能源探测及采集引燃关键技术、战略性清洁新能源……以体育为纽带，“源火”采集展现出我国深海科技创新的力量，也体现出粤港澳大湾区在海洋高端装备制造、深海探测进入、清洁能源勘探等领域的前沿性进展。

来源：科技日报