“燃”遍海陆空！十五运会的这团火，有啥黑科技？

11月2日，十五运会火炬传递在香港、澳门、广州、深圳四个城市同步举行。火种“源火”则取自深海可燃冰。从“燃冰成炬”到“海陆空接力”，这团火背后有什么“黑科技”？

火从哪来？

南海1522米深处的海马冷泉

11月2日，一支火炬，点“燃”粤港澳大湾区。这份火种由可燃冰引燃，来自南海1522米深处的海马冷泉区。这也是全球大型运动会历史上首次在深海海底获取“源火”。

海马冷泉位于南海北部海域，是我国迄今发现规模最大的活动性冷泉。

2015年，广州海洋地质调查局利用自主研发的4500米级深海遥控潜水器“海马”号，在南海北部海域首次发现了海底规模空前的活动性冷泉，命名为“海马冷泉”。

“海马”号深海遥控潜水器。新华社记者 卢汉欣 摄

所谓“冷泉”，指的是海底下富含甲烷或其他碳氢化合物的流体，在地质结构或压力变化的驱动下，从海底渗漏进入海水的现象。虽然名为“冷泉”，但它的温度（约2～4℃）与周围海水相近，“冷”字只是用来区别于高温的‌深海热泉‌。

深海冷泉之中，为何会有火源？奥秘就是可燃冰。

可燃冰不是冰，而是天然气水合物的俗称，是甲烷等烃类气体和水在低温高压的环境下形成的一种类冰晶状的固体，因为遇火可以燃烧，所以俗称“可燃冰”。

“海马”号在海马冷泉所拍摄的深海贻贝以及裸露的可燃冰 图源：科普广州

在茫茫大海中想要对埋藏海底的可燃冰进行开采，是一件十分困难的任务。向海底延伸的钻杆转动之前，需要进行大量的前期调查和技术储备。

1999年起，广州海洋地质调查局就在我国南海调查和寻找可燃冰储层。海洋科技工作者历经20余年不懈努力和创新攻关，使我国在海域可燃冰的勘查开发领域，实现了由跟跑到领跑的历史性跨越。据估算，可燃冰全球的预测资源量大概是20万亿吨的油当量，被全球的科学家誉为是21世纪最具潜力的新型替代清洁能源之一。

此次为何要在深海采集火种？据相关负责人介绍，十五运会和残特奥会首次由粤港澳三地联合举办，粤港澳依山面海，尤其是广东拥有全国最长的海岸线、第二大海域面积，“向海而生”是基因。去年6月，广州海洋地质调查局联合广州赛区执委会，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。

怎样采火？

引天之光，燃“冰”取火

“海底采火”如何实现？需要出动一批大国重器——4500米级“海马”号深海遥控潜水器（ROV）负责深海作业，而“海洋地质二号”科考船，则是这次任务的“移动实验室”。

9月18日，“海洋地质二号”科考船搭载“海马”号深海遥控潜水器在南海北部进行“源火”采集。新华社记者 卢汉欣 摄

9月18日，“海洋地质二号”科考船抵达我国南海北部目标海域，由“海马”号带着我国自主研发出全球首套“可燃冰原位采集分解及引燃装置”，下潜至水深1522米处的海马冷泉区。

1500多米深海处的水压几乎是150个标准大气压，相当于两三个成年人的体重集中在一个指甲盖上。在这样的环境下，让这个“大型打火机”安全顺利完成任务，难度可想而知。

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。甲烷气体经过吸水干燥处理后，才能输送到“源火”采集装置的引燃室中。

9月18日，采火装置在海底冷泉喷口采集可燃冰。新华社记者 张亚念 摄

引燃室中有三根柱子，它们分别是甲烷喷嘴、氧气喷嘴和引燃棒，用来实现燃烧三要素中的可燃物、助燃物、引火源。

随后，“海洋地质二号”科考船甲板上的光伏发电装置，依托算法实时调整角度捕捉阳光，将太阳能转化为电能，再通过特种电缆精准输送至1522米海底，加热引燃棒，把“源火”点燃，呈现引“天之光”燃“海之火”的“水火交融”奇观，实现了全球体育运动史上首次通过深海天然气水合物分解燃烧采集圣火火种。

采集人员通过耐压透明观察窗实时监测舱内浓度，动态调整气体流量保证燃烧平稳，随后“海马”号携带稳定的“源火”返回科考船甲板，科研人员再用引燃棒将其移入源火盒保存。

9月18日，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。新华社记者 卢汉欣 摄

“海马”号从下潜开展采集作业，到携带燃烧稳定的“源火”出水，整个过程只用了3小时04分。

10月9日，在十五运会和残特奥会火种采集仪式上，这簇来自南海深处的火焰经采火棒点燃了十五运会和残特奥会火种盆。

如何传递？

人形机器人、直升机、无人驾驶车都出动

11月2日，十五运会火炬传递以“三地联动 四城同传”的形式，在广州、深圳、香港、澳门四地同时举行。这是全运会历史上首次跨境火炬传递，也是全运会火炬首次在香港和澳门传递。

从深海采集到四城传递，十五运会的圣火经历了一场“海陆空接力”，每一程都成为展示科技创新应用的舞台。

在深圳莲花山公园，全球首个5G-A人形机器人“夸父”担任“0号”火炬手，迈着灵活的小碎步，精准复刻人类奔跑姿态，无需技术人员陪跑，独立完成百米火炬传递；

火炬手人形机器人“夸父”在传递火炬。新华社记者 江汉 摄

空中赛道上，直升机载着火种飞越40公里山海，与地面5公里的跑动传递携手，凑成寓意深圳经济特区建立45周年的45公里完整路线，更直观展现了粤港澳大湾区低空经济与智能控制技术的成熟应用；

搭载圣火的直升机进行空中传递。新华社记者 梁旭 摄

在广州老城区，全运会史上首次使用无人驾驶车进行火种传递，当无人驾驶车辆载着圣火穿行核心街区，传统街巷与前沿科技也撞出别样的火花……

无人驾驶汽车在火炬传递活动中。新华社记者 邓华 摄

当天下午，来自香港、澳门、广州、深圳的四城的圣火汇聚广州，经过迎火种入场、融火、收火、展示等环节，四城圣火融为一体。

那簇从1522米深海而来的 “源火”，也将带着深海科技与体育文化的融合，照亮十五运会和残特奥会赛场。

出品：南都官微运营部

统筹：李湘莹

整合/编辑：刘苗

美编：沈淑婷

资料来源：新华社、央视新闻、南方网、南方+、广东科技发布、科普中国等