天宮之後再建龍宮,我國超級工程「深海空間站」,美國看了急瞪眼
最近,在全世界的關注下,酒泉衛星發射中心,一枚巨型火箭拔地而起,帶著三位宇航員沖向太空。然而很少有人知道,在一望無際的海洋里,我國又一項超級工程正在實施。它就是我國首個深海空間站,「龍宮一號」。
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那麼我們為什麼要修建深海空間站?它的建造有哪些難點?深海空間站建成后又有什麼作用?下面就跟著羅叔一起,來聊一下深海空間站。
天宮之後再建龍宮,我國超級工程「深海空間站」,美國看了急瞪眼
在全球經濟飛速發展的背景下,人們漸漸發現一個問題,那就是地球上的資源越來越少,我們的需求卻日益增加。要解決這個問題,目前只有兩個辦法,「節流」和「開源」。找出新能源對人類來說至關重要。
在這個能源短缺的背景下,我國的能源勘探者在海洋里,找到了大量的可用能源。以海洋油氣為例,在我國幾十萬平方千米的海洋勘探區里,08年時已經探明的油當量為,2102百萬桶,其中的原油為1400百萬桶。
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羅叔這裡說的油當量,其實是按照標準油的熱值,計算出來的能量換算指標。一桶油當量大概6.1吉焦,因為1吉焦等於10億焦耳,所以一桶油的熱量,也就是60多億焦耳。
可能有人還不知道,這個概念到底是多少?這麼跟你說吧,60億焦耳大概是1666千瓦時,就是1666度電。也就是說,這些熱量如果全用來發電,一個15瓦的燈泡24小時開著,就能使用12年。
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要知道,07年時我國深海里儲存的油量,就是以百萬桶計數的。這其中值得注意的是,雖然目前渤海是我國油氣的主要來源地,但南海已經探明的天然氣水合物儲量,就相當於我國常規油氣資源量的50%。
要知道,這還是我國在有限的技術條件下,探明的部分可用能源,由此可想而知,在廣袤靜謐的大海深處,我國的深海里還隱藏著多少能源。然而以我國目前,每次最長10小時的下潛技術來看,根本無法滿足我們海底探索的需要。
以「蛟龍號」載人深潛器為例,雖然目前能夠完成7062米的載人深潛記錄,但它每次搭乘人員少 ,下潛時間短的問題,也阻礙著我們的探索,所以用來探索深海的海洋工作平台,就應運而生了。
這種深海空間站,雖然外形類似潛艇,但是它能夠讓幾十個人,在1500米以下的海域,停留時間長達十天,重量更是以百噸級,甚至千噸級來計算。但在海洋里建造一個這樣的平台,其實是十分艱難的,不僅要面臨來自海水的巨大壓力,還要能夠克服海洋風浪,保障工作人員的安全,難度堪比我們建設「太空」空間站。
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首先就是海水的壓強問題,對於常人來說,在淺海地區游泳都是一件十分困難的事,要在超過1000米的水下,穩定的平台,更是難上加難。有人做過試驗,再說海底1000米的地方放一根木材,它的體積會直接被縮到一半,所以平台的材料就要能克服這個難關,除此之外,如何實現在海底平台的自由進出,也是一大難題,而這兩個問題,都和深海空間站的外殼有關。
以「龍宮一號」空間站的設計為例,它的外形像一艘核潛艇,重250噸,長22米、寬7米、高8米,可以達到的目標下潛深度為2000米,已經超過某些軍用核潛艇的最大潛深,所以該空間站外殼的製造,就需要用到器材設計,超大厚度板、外殼整體衝壓,大厚度鈦合金電子束焊接等技術、這其中涵蓋的知識,跨越了多個學科,考驗的是科研人員的技術水平。
然後是在海洋這種環境中,平台要擁有長期的,可持續的能源供給條件、比如氧氣來源,平台的動力來源、氧氣是有限的,要做到長時間滿足多數人的供給,就需要源源不斷的氧氣。因此在深海空間站中,氧氣設備就要佔據很大一部分空間。而除此之外,海水的腐蝕性,要怎麼克服,深海里怎麼實現和地面的通訊,深海里的應急救援和安全保障等等一系列問題,只有在相應的技術支持下,才能做到萬無一失。
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當然,這樣的深海空間站一旦建成,就可以與各種深潛器配合,在水下展開大量的工作。值得關注的是,我國在研究深海空間站的時候,也順便研發出了一台令世界震驚的深潛器,「奮鬥者」號。
它不僅能夠下潛到10909米深的海域里,還能夠給海下空間站運輸各種人員和物資,和之前的「蛟龍」號相比,這台深潛器的材料鈦合金外殼是純國產的,雖然目前鈦合金的加工難度很高,價格也十分昂貴。但是它的耐壓型性和強度,在材料領域是首屈一指的。而「奮鬥者」號深潛器的成功,同時也意味著我國的鈦合金技術,已經在全球領先了。
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在深潛器的幫助下,我國的深海太空站其實可以做到很多事情,比如前面說到能源探索。而除了這個,科研人員還可以在平台上,進行海底地形勘探,海底旅遊觀光,以及對海洋生物做出更深入的研究,對人類發展可以說是百利而無一害。
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最後據羅叔了解,我國目前的深海空間站項目,主要分為三步,第一步的小型深海空間站試驗艇已經完成,第二步的小型深海移動工作平台正在建設中,至於第三步,水下停留時間長達60天的,未來深海型空間站,目前已經到了理論階段。
和發達國家的深海空間站相比,我國深海工作平台的建設雖然比較晚,但是我們厚積薄發,和發達國家的技術差距已經在逐漸減少,甚至是實現超越。羅叔相信,在不久的將來,完全建設完成的深海空間站,將會讓美國人看了也只能幹瞪眼,你期待那一天的到來嗎?
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