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开云(中国)kaiyun

“海底地形崎岖，海况条件比较复杂，海底采矿装备不仅需要在这样的环境中来去自如，还要具备开采和收集能力，并且能有效地回收，这其中的每一个环节，都要经过海试的考验。”此次海试首席科学家、上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院教授杨建民9日介绍说，长期以来，深海采矿在国际上存在三大技术难题：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性复杂多样，高效开采收集困难；三是深海重载作业装备在海上风浪条件下，安全布放回收困难。

据介绍，“开拓二号”的研发，共实现了国内同类研究的6个“突破”：首次实现深海重载作业采矿车布放作业水深突破4000米大关，达到4102.8米，并获得了大量多金属结壳、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，实现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，实现对多金属结壳、多金属结核等不同类型矿石高效开采与收集。

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，实现深水厘米级精准定位；首创非金属缆深海重载布放回收技术，实现4100米水深重载装备布放回收，安全工作负载等指标位居国内前列；创新深海环境扰动监测评估技术，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情况进行了全面监测与评估，为我国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。

“‘开拓二号’海试是系统级项目，考验的不仅仅是采矿车在深海高压环境下的性能，对重载作业布放回收系统也是重大挑战。采矿车、光电复合缆和绞车没有经过实海验证，面临着很多不确定性。”团队成员、上海交大船舶海洋与建筑工程学院副教授刘明月说，在海试过程中，上海交大师生三代“船海人”通过多学科合作突破了一个又一个难题。