日前，由上海交通大学自主研制的深海重载作业采矿车工程样机“发展二号”搭乘“向阳红03”号科考船，在西太平洋着底4102.8米，成功取回深海多金属结壳与结核，海试获得圆满成功。试验航次中，“发展二号”5次探采，创下国内深海采矿范围6项纪录，技术性能达到国内领先、国际先进水平。这是“国之重器”服务国家海洋强国策略和上海科创中心、现代海洋城市建设的一次重大突破。
国之重器4000米下海底“挖宝”
日前，由上海交通大学自主研制的深海重载作业采矿车工程样机“发展二号”搭乘“向阳红03”号科考船，在西太平洋着底4102.8米，成功取回深海多金属结壳与结核，海试获得圆满成功。试验航次中，“发展二号”5次探采，创下国内深海采矿范围6项纪录，技术性能达到国内领先、国际先进水平。这是“国之重器”服务国家海洋强国策略和上海科创中心、现代海洋城市建设的一次重大突破。
据了解，“发展二号”是国内自主研发的深海重载作业采矿车，具备全自主常识产权。此次海试的成功，标志着国内在深海采矿范围获得了要紧突破，为国内海洋资源开发提供了有力支撑。
“发展二号”在海试中创造了多项纪录，包含最深下潜深度、最长连续作业时间等。这类纪录的获得，充分展示了国内在深海采矿范围的技术实力和革新能力。
7月9日，记者在长兴岛的上海长兴海洋实验室，见到了“发展二号”。它长6米、宽3米、高2.5米、重14吨，宛若一台水下数千米的海底掘进机。
五次下潜深海
大洋海底蕴藏着丰富的多金属结核、富钴结壳和多金属硫化物等矿产资源，富含铜、钴、镍、锰等重点材料，应用价值极高。在将来10年到15年，深海矿产资源开发有望获得突破性进展，达成商业化开发借助。
海试首席科学家、上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院教授杨建民介绍，长期以来，深海采矿在国际上存在三大技术难点：一是矿区海底地形异常复杂，装备安全行进困难;二是深海矿产赋存形式与物理特质复杂多样，高效开采采集困难;三是深海重载作业装备在海上风浪条件下，安全布放收购困难。
这次深海试验，“发展二号”在海底多金属结壳与结核矿区，连续成功完成了5次下潜，其中4000米级深度1次，2000米级深度4次，这是国内深海重载作业采矿车初次在4000米以下深度的海底拓展深海矿产资源试开采试验。而且，“发展二号”还展示出强大的海底矿岩钻进与采集能力，对紧密附着在坚硬矿岩上的多金属结壳、浅埋于稀软深海沉积物中的多金属结核等不相同种类型海底矿物进行了高效开采采集，成功获得了200多千克的多金属结壳、多金属结核、海底基岩等各类深海矿产样品。
六项研究突破
无论是坡度达30多度的陡峭海山，还是由高黏性稀软沉积物堆积的海底“滩涂”，“发展二号”都能顺利行进、爬坡和原地回转。据介绍，为了让采矿车的行进愈加自由，杨建民团队研发了有关技术，帮助采矿车不需其他人工操控，就能自主感知采矿环境。采矿车的4条履带可依据海底实质地形实时调整方向和状况，适应海底复杂地形行走需要，这在国内还是首创。
据介绍，“发展二号”共达成了国内相同种类研究的6项突破：初次达成深海重载作业采矿车布放作业水深突破4000米大关，获得了很多多金属结壳、多金属结核等深海矿产样品;首创深海复杂海底地形高机动行进技术，达成在30度以上陡峭海山、深海稀软沉积物等各种复杂海底地形的安全稳定行进;首创深海多矿类复合钻采技术，达成对多金属结壳、多金属结核等不相同种类型矿石高效开采与采集;首创深水重载作业智能精细控制技术，形成作业路径智能规划、跟踪与避障能力，达成深水厘米级精确定位;首创非金属缆深海重载布放收购技术，安全工作负载等指标位居国内前列;革新深海环境扰动监评测估技术，采矿车还搭载了环境监测系统，对海底羽状流生成扩散、水下作业噪声等环境影响状况进行了全方位监测与评估，为国内深海矿产资源勘探与绿色环保开采提供了珍贵的一手材料和数据。
随船参加海试的青岛海洋地质研究所深海地质与矿产室副主任黄威表示，针对附着在斜坡基岩之上的多金属结壳，“发展二号”的切削能力可以把结壳和基岩迅速离别开，高效地把结壳矿石吸入集矿箱。同时，该深海采矿车的爬坡和避障能力可以让它在复杂地形环境下达成多方向进行，从而大范围覆盖结壳矿区，提高矿石采收率。除此之外，“发展二号”连续5天在6级风、4级海况条件下作业，成功完成了多次、连续深海布放、海底作业与提高收购，装备安全性、靠谱性得到了检验。
作为国家海洋强国策略的要紧组成部分，深海资源的开发和借助对于国内经济的可持续进步具备要紧意义。而“发展二号”的成功研制和海试，无疑为国内在这一范围的进步注入了强大动力。
将来，伴随国内科技水平的不断提升和海洋产业的进步壮大，相信会有更多的“国之重器”出现来，为国内达成海洋强国的目的贡献力量。
