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“深海科技”站上政策风口 哪些领域有望率先突破

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m.xinwen.mobi 发表于 前天 02:06 | 显示全部楼层 |阅读模式

随着“深海科技”站上政策风口,以下几个领域有望率先突破:

一、深海装备制造
1. 载人潜水器
   技术现状
     目前我国的“奋斗者”号载人潜水器已经成功下潜到万米深海。但在载人潜水器的舒适性、作业效率、智能化程度等方面还有很大的提升空间。
   突破方向
     深度适应技术改进:进一步优化载人潜水器的抗压结构设计,采用新型的高强度、低密度材料,提高潜水器在极端深海压力下的安全性和可靠性,从而突破现有深度限制或者实现更高效的万米深度作业。
     多功能作业装备集成:研发并集成更多种类的深海作业工具,如高精度的采样装置(能够采集不同类型的深海生物、岩石和水样等)、复杂环境下的探测仪器(如对深海热液喷口附近的化学物质进行实时探测的设备),使载人潜水器从单纯的深海探测向深海原位实验、深海资源开采前期勘探等多功能方向发展。
2. 深海遥控潜水器(ROV)和自主水下航行器(AUV)
   技术现状
     我国的ROV和AUV技术发展迅速,但在长续航、高精度定位导航以及复杂海况适应能力等方面仍存在挑战。
   突破方向
     能源与续航技术:开发高效的能源系统,如新型的高性能电池或者小型化的深海燃料电池,显著提高ROV和AUV的续航能力。对于AUV来说,能够实现长时间、大范围的深海探测任务,例如一次充电可以连续航行数千公里,对整个大洋特定区域进行全面监测。
     导航与定位精度提升:融合多种导航定位技术,如惯性导航、声学定位、卫星定位(在浮出水面时更新定位信息)等,将定位精度提高到米级甚至分米级,以便在深海进行精确的地形测绘、资源勘探和科学考察等活动。

二、深海资源勘探与开发
1. 深海油气资源
   技术现状
     我国在深海油气勘探开发方面取得了一定成果,但与国际先进水平相比,在深海钻探技术、复杂油气藏开采技术等方面还有差距。
   突破方向
     超深水钻探技术:研发适应超深水(3000米以上)环境的钻探设备和工艺,提高钻探的深度和效率,降低钻探成本。例如,开发新型的深海钻探平台,具备更强的抗风浪能力、更高的定位精度和更大的作业水深范围。
     深海油气田开发系统优化:针对深海复杂的油气藏类型(如深水浊积岩油气藏、深海盐下油气藏等),开发先进的开采技术和配套的生产系统。如创新的油藏模拟技术,能够更准确地预测油气产量,优化开采方案;研发高效的深海油气分离、运输技术,确保从深海到陆地的油气安全、高效输送。
2. 深海矿产资源(如多金属结核、热液硫化物等)
   技术现状
     对深海矿产资源的勘探工作正在逐步深入,但在高效开采技术、环境友好型开采工艺方面还处于探索阶段。
   突破方向
     开采技术创新:对于多金属结核的开采,研发高效的集矿系统,能够在广阔的海底区域准确采集结核,同时减少对海底环境的扰动。对于热液硫化物,开发耐高温、耐高压且能适应复杂化学环境的开采设备,因为热液喷口附近温度高、压力大且富含各种腐蚀性化学物质。
     环境影响评估与控制:建立完善的深海矿产资源开采环境影响评估体系,在开采前准确预测可能对深海生态系统造成的影响,并研发相应的控制技术,如在开采过程中对海底沉积物扩散的控制技术、对热液喷口生物群落保护的技术等。

三、深海通信与导航
1. 深海通信技术
   技术现状
     目前深海通信主要依赖声学通信,但存在通信速率低、带宽窄等问题。
   突破方向
     高速声学通信技术研发:通过改进声学换能器的性能、优化通信编码算法等手段,提高声学通信的数据传输速率,实现高清视频、大量科学数据的实时传输。例如,开发新的调制解调器,将目前的声学通信速率从几kbps提高到Mbps级别。
     多手段通信融合:探索除声学通信之外的其他通信方式,如利用极低频电磁波进行深海通信的可行性,将声学通信与其他通信手段进行融合,构建更加可靠、高效的深海通信网络,满足深海科考、资源开发等多方面的通信需求。
2. 深海导航技术
   技术现状
     深海导航面临着卫星信号难以到达、高精度地图缺乏等问题,导致导航精度受限。
   突破方向
     高精度水下定位系统构建:通过部署更多的水下声学信标,构建水下定位网络,结合惯性导航等技术,提高深海航行器的定位精度。同时,利用深海地形地貌特征,开发基于地形匹配的导航技术,绘制高精度的深海地形图,为深海航行器提供更加精确的导航信息。
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