我国首台全海深高清相机“海瞳”青岛造 可看万米深渊

青岛日报/青岛观/青报网讯 万米深海之下会是什么样子？由青岛海洋科学与技术国家实验室自主研发的我国首台全海深相机“海瞳”能够回答这个问题。据了解，“海瞳”自去年成功完成11000米海试之后，于近日刚刚完成功能升级，水下工作时长可达62小时，是原来的6倍。今年8月，升级版“海瞳”将再次从青岛出发赴深远海探秘。

万米深海，压力之大就像“指甲盖上站着一头大象”

“海瞳”研发团队平均年龄仅有32岁，但是这支年轻的队伍却在短短7个月的时间里，完成了几乎不可能完成的任务：在没有任何国际文献资料可供参考的情况下，解决了深海相机高清成像和抗压力的所有细节设计。这样的成功，来源于海洋国家实验室的协同创新。

2016年6月，中科院西安光学精密机械研究所接到了中科院先导专项任务，要在深海探索领域承担相关设备的子课题研发。同样在这一时期，西安光机所与海洋国家实验室共建海洋观测与探测联合实验室，“海瞳”相机的研发便在青岛落地。

“深海压力是深海相机面临的主要问题之一。”海洋观测与探测联合实验室副主任吴国俊介绍，“水下每增加10米就会增加相当于一个大气压的压力，水下11000米就是110兆帕的压力，相当于在一个指甲盖大小的地方站了一头大象。”

据了解，通常水下设备会采用“充油”的方法来解决压力问题。而深海相机里面有光学系统，“充油”将影响其高清成像，因此只能采取“干舱密封”的方法。“国际上的文献只介绍了实验结果，而关于工艺细节方面的内容都是保密的。”吴国俊说，面对技术封锁，他们在西安光机所副所长李学龙的带领下，自己建立了工艺模型、仿真系统和优化模式，“深海相机所使用的不同结构形式的材料很多，窗口材料硬度特别大，密封圈又非常软，我们把每个材料参数实地测量后输入电脑，综合进行仿真实验。”

技术员在调试“海瞳”。

最后一个月，拧螺钉的顺序也重新确定

2016年底，“海瞳”团队研发出了第一个产品，准备进行打压测试。不幸的是，第一次测试，他们就失败了，把相机从压力罐中取出来的时候，发现窗口已经破裂了。“我跟我的同事，走了差不多有一个多小时，都不知道说什么。”吴国俊说，那时距离既定的出海任务剩下不到一个月的时间，如果相机不能通过压力测试，就错过航次了。

一切从头再来，“海瞳”团队开始细化设计中的每一步流程。他们吃、住都搬进了实验室，进行封闭式研讨，把每个环节提出来、“掰碎了”进行讨论，甚至包括工艺过程的装配顺序也重新考量。例如，之前某个部位的螺钉是按照顺时针方向挨个拧紧的，但这一次，为了让应力保持均匀，研发团队反复试验，最终确定要按“星形”方向，每次给螺钉逐步加力，然后多轮反复，直至全部均匀压紧。

一个月后，第二次打压测试在海南三亚进行。那一天，队员们的心都提到了嗓子眼。当最终测试成功，看到“海瞳”完好无损，大家如释重负。“如果没有外人在现场，我们能激动地跳起来。”团队成员刘巍说。

2017年初，“天涯号”着陆器搭载着“海瞳”，执行中科院深渊科考队TS03航次科考任务。期间，“天涯号”有4次下潜到7000米级深海，3次下潜至万米深海，通过“海瞳”拍摄到大量深海里的稀奇生物，累计获得12小时高清视频资料。其中，“海瞳”首次在8000米深度拍摄到鱼类的踪迹，发现了一条白色的狮子鱼，这是海洋生物学的重大突破。

“海瞳”拍摄的万米深海图像。

设备升级，水下工作时间提升6倍

“人类对于万米深海里到底有什么充满了好奇。以前，大家以为深海里没有阳光，不会有动物，但是我们不仅在8000米深海首次发现了鱼类，还在万米深海看到了小型动物，比如一寸多长的钩虾。”吴国俊说，“海瞳”记录的影像为海洋生物、物理海洋等学科研究提供了重要的原始数据。

万米海试成功之后，“海瞳”团队又对相机进行了功能完善。一方面，他们研发出了更加小型化的深海相机。第一代“海瞳”直径133毫米、长386毫米，而新一代产品直径80毫米、长170毫米，只有原来的一半大小，可以搭配更多款型的水下潜器进行应用。另一方面，他们对原尺寸的“海瞳”进行功能升级，增加了控制功能，将原先的设定程序升级为遥控程序，可在船上遥控开关。同时，新的“海瞳”水下连续工作时长从原先的10小时延长为62小时，提升了6倍，将为深渊探海提供更有力的支持。（记者 王娉）