随着我国科学技术的进步,我国在自然科学方面的探究也越来越深入,近些年不断的有重磅科学装备和成果发布。自然科学的研究方向,可以简单总结为“上天、入地和下海”。“上天”就是指宇宙科学探索,我国建设的空间站、FAST射电望远镜,以及将来建设的月球基地等都是宇宙探索的重器。“入地”就是指对于地球陆地及内部的探究,我国超深钻井的建设就是对地球内部结构的探索。

大洋钻探船“梦想”号正式入列

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在“下海”方面,一方面是指对于占地球70%面积的海洋进行探索,我国的“蛟龙”号、“深海勇士”号和“奋斗者”号就是深海探索利器。为了探索极地海域,我国在2019年建成了雪龙2号极地考察船,填补了中国在极地科考重大装备领域的空白。不仅如此,近日,我国首艘大洋钻探船“梦想”号海试成功并正式入列,标志着我国在深海进入、深海探测、深海开发上迈出了重要一步,使得我国在海洋探索方面又增添一件利器。

太平洋海底地形图

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“梦想号”是我国自主设计建造的首艘超深水大洋科考钻探船,该船于2021年11月30日在广州南沙的中船黄埔文冲船舶有限公司开工建造,在2023年12月27日完成首次试航,然后在完成调试和内装后,于2024年11月17日正式入列。“梦想”号大洋钻探船总长179.8米,型宽32.8米,吃水深度9.2米,总吨约33000,排水量42600吨,续航力15000海里,可载员180人,可在6级海况下正常作业、16级台风下安全生存。

地球内部结构

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“梦想号”大洋钻探船具备全球海域无限航区作业能力和海域11000米的钻探能力,涵盖基础地质、古地磁、无机地化、有机地化、微生物、海洋科学、天然气水合物、地球物理、钻探技术九大实验室,配置世界一流的磁屏蔽室、超净实验间和全球首套船载岩心自动传输存储系统。海底钻探主要是为了获取海底沉积物、岩石样品和数据,对探索地球的气候演化、地球动力学、深部生物圈和地质灾害等具有重要意义。

“梦想号”钻探船

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从地球内部圈层的角度来说,由于“梦想号”具有11000米的钻探能力,从而使得我国具备了打穿地壳的能力。我们知道,地球的平均半径约为6371千米,但是目前人类对于地球内部圈层的了解还十分有限。根据对地震波的传播情况研究,地球内部从外至内可以划分为地壳、地幔和地核三部分。其中,地壳是最薄的一层,地壳与地幔以莫霍界面为界,全球地壳的平均厚度约为17千米,而地球表面不同的区域,地壳厚度也差异巨大。

“决心号”(2014—2022年)航次执行和安排情况图

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人类居住的陆地,所在的地壳厚度大,平均可达33千米,而且海拔越高的地方,地壳往往就越厚,在喜马拉雅山脉和青藏高原地区,地壳厚度可达60至70千米。那么,以目前人类的钻探能力,在陆地上打穿地壳是不可能的。目前,世界上最深的陆地钻井,是位于俄罗斯的“科拉深井”,其深度约为11千米。而全球海洋的地壳厚度相对较薄,平均厚度仅为5至6千米,因此,利用我国的“梦想号”大洋钻探船,将来很有可能在大洋中打穿地壳,并取样地幔中的岩石进行研究。

梦想号俯视图

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