“科學號”海洋科考船由中國科學院海洋科學研究所訂造，具有全球航行能力及全天候觀測能力，是中國國內綜合性能最先進的科考船。該船於2010年10月28日開工建造，2011年11月30日下水，2012年5月28日進行了傾斜試驗，2012年6月14~20日進行了海上航行試驗。
“科學號”海洋科考船自2012年9月建造完畢後，至2015年3月已航行逾5萬海里，航次涉及南海成因演化、南海北部冷泉區及沖繩海槽熱液區生態系統調查、西太平洋地質、氣候及海山環境調查。
2015年11月15日，“科學號”完成了熱帶西太平洋主流系和暖池綜合考察航次，該航次開創了單一科考航次布放、回收深海潛標套數和觀測設備數量最多的世界紀錄，並在熱帶西太平洋“科學號”初步建成熱帶西太平洋潛標觀測網。
2017年1月2日，我國新一代海洋綜合科考船“科學號”在完成2016年熱帶西太平洋綜合考察航次後，2日返回位於青島西海岸新區的母港。我國科學家在本航次成功對兩套深海潛標進行實時傳輸改造，破解了深海觀測數據實時傳輸的世界難題。
2018年11月5日，“科學號”科考船圓滿完成國家自然科學基金委“2018年西太平洋開放共享航次”科考任務，順利返回青島母港。該航次歷時31天，行程5600餘海里，搭載了國內8個單位的25個國家級科研項目。
2021年6月28日，我國“科學號”科考船完成首個高端用戶共享航次，在目標海域獲得大量科學發現，並進行了多台套國產自主研發設備的海試工作，圓滿完成了“在海底做實驗”的任務。
基本介紹
- 中文名：科學號海洋科考船
- 船長：船長99.8米
- 船寬：17.8米
- 船深：8.9米
- 排水量：約4600噸
- 續航力：15000海里
- 最大航速：可達15節
- 建設單位：中國科學院海洋科學研究所
- 建造單位：武昌船舶重工有限責任公司
- 設計單位：中國船舶及海洋工程設計研究院
- 總噸位：4711噸
- 自持力：60天
背景歷史,精巧設計,套用領域,科學實驗,現實意義,主要事件,組網運行,採集海兔,共享航次,
背景歷史
中國科學院作為國家戰略科技力量，院黨組提出了“創新2020”跨越發展體系，努力踐行“民主辦院、開放興院、人才強院”發展戰略，圍繞“出成果、出人才、出思想”的戰略使命，堅持科研院所、學部、教育機構“三位一體”的發展架構，始終為建設創新型國家而努力奮鬥。圍繞國家海洋發展戰略要求，中科院將構建“中國空天海洋能力新拓展體系”作為“創新2020”的戰略重點之一，“科學號”海洋科考船作為其中一個重要的實施工作，中國科學院在國家有關部門、有關省市和社會各界的關心和支持下，會同有關單位群策群力，機制共商、進程共議，順利實現“科學號”成功交接，成為協同創新的典範。
“科學”號海洋科考察船在青島首航
“科學號”海洋科考船大事記：
2007-12-20海洋科學綜合考察船項目建議書獲中國國家發改委正式批覆
2010-10-28海洋科學綜合考察船項目在武昌船舶重工有限公司開工建造
2011-11-30海洋科學綜合考察船在武漢下水並命名為“科學號”
2012-09-29“科學號”交接儀式在青島舉行
2014-04-08“科學號”在青島首航
2015-04-24“科學號”在青島通過國家驗收。
“科學號”海洋科學考察船由中國船舶及海洋工程設計研究院設計，武昌船舶重工有限責任公司建造，中國科學院海洋研究所作為法人單位以“專業運行、開放共享”的管理模式運行。
2022年5月21日，“科學”號遠洋綜合科考船在遼南船廠經過近20天的塢修工作，順利返回青島母港。
2023年4月14日，“科學”號海洋科考船在圓滿完成2023年首個科考航次任務後在三亞口岸入境。
精巧設計
“科學號”海洋科考船在操控、探測、集成等方面的精巧設計：
外觀設計
研究深海，前提是抵達。中國曾因缺少專為深海設計的科考船而“望洋興嘆”，直到“科學號”設計建造成功。它“短寬型”的船體結構、封閉式甲板、360度可環視駕駛台、重力活塞取樣的翻轉結構等設計，都為海上作業提供了良好的平台。
“科學號”海洋科考船採用的吊艙式全迴轉電力推進系統，是國際最先進的推進方式之一。其合為一體的推進器與螺旋槳不僅節省倉容空間，也提高能量轉換效率，可增加船體機動性與靈活性，並減少船舶的震動噪聲，有利於科學考察人員進行海上作業。
在“科學”號船尾觀察“氣槍”釋放狀態
動力系統
該推進系統可實現一台發電機組推動一艘5000噸的船舶跑到12節航速（1節等於每小時1海里），顯示其經濟、綠色和環保的特點。
“科學號”海洋科考船結合國際科考船發展趨勢，重點瞄準已開發國家交付不久和正在建造的新型科考船，通過消化吸收國外相關先進技術，成為中國首艘套用“升降鰭板裝置”和“艏側推槽道口封蓋裝置”的科考船。
探測設備
船舶行進中產生的湍流，會隨速度加快而變厚。升降鰭板可降低湍流噪聲對船底聲學設備的影響，有效減少信號衰減，提高探測精度。側推槽道口受水流影響產生大量氣泡，“科學號”在國內首次設計安裝了側推槽道口舷外封蓋裝置，可減少氣泡對聲學設備發射和接收信號形成噪聲干擾。
而作為中國最先進的科考船，“科學號”海洋科考船採用模組化設計，配備了海洋大氣、水體、海底、深海極端環境和遙感信息現場驗證等五大船載探測系統。
作為海洋科學綜合考察船，“科學號”海洋科考船搭載了“十八般兵器”，包括：無人纜控潛水器（rov）、深海拖曳探測系統、重力活塞取樣器、電視抓鬥、岩石鑽機和萬米溫鹽深儀等先進的深海探測和取樣設備。
技術參數
“科學號”海洋科考船船長99.8米、寬17.8米、深8.9米，排水量約4600噸。在12節航速下，續航力15000海里，最大航速可達15節。
性能
能在海上自給自足可航行60天。船上配有先進的可控被動式減搖水艙系統，能夠抵禦12級大風。裝配的升降鰭板、側推加蓋及翻轉機等設備，均為中國國內首創。
套用領域
“科學號”海洋科考船將重點用於西太平洋及周邊海域科考，可為中國提供海洋地質、生物與生態、大氣等綜合科學考察信息。這艘先進的科考船，還將成為中國深海遠洋科考探測研究平台。
“科學號”海洋科考船將成中國綜合性能最先進的科考船，與已開發國家已建和將建的科考船處於同等水平。“科學號”綜合海洋科考船將大大提升中國海洋科考觀測能力與研究水平。
它可以完成大洋定點和走航式海洋環境參數連續探測、海面常規氣象連續探測、海氣界面通量探測、海底地形地貌探測、底質採樣、地球物理探測、纜控深潛探測與可視取樣，並可實現數據系統集成、現場印證及與陸基實驗室的傳輸與協同處理。
“科學號”海洋科考船航次涉及南海成因演化、南海北部冷泉區及沖繩海槽熱液區生態系統調查、西太平洋地質、氣候及海山環境調查。
科學實驗
在海底做實驗
2021年6月28日，據中科院海洋所訊息，我國“科學號”科考船完成首個高端用戶共享航次，在目標海域獲得大量科學發現，並進行了多台套國產自主研發設備的海試工作，圓滿完成了“在海底做實驗”的任務。
為保障深海水下原位實驗順利進行，本航次同步搭載完成了多通道拉曼平台等多台套國產設備海試工作，通過自主研發實現了海底群落生物的標誌識別等多項關鍵技術突破，相關數據和樣品將解答深海黑暗食物鏈組成、深海碳源碳匯通量、生命起源等重大科學問題。
其中，“海洋之眼”深海著陸器搭配自主研發的系列拉曼光譜探針，實現了對冷泉噴口流體及噴口附近天然氣水合物、自生碳酸鹽岩等多類目標物的原位長期連續探測，再現了甲烷、硫化氫等關鍵生物化學反應標識物的時空變化規律，初步結果表明微生物串聯了地球深部岩石圈、近底層水圈及黑暗生物圈間的元素轉換。
科考期間，科考船上搭載的無人纜控潛器下潛作業21次，獲得大量珍貴樣品及數據。
據了解，本航次搭載了來自中國科學院、上海交通大學、中山大學、山東大學、廈門大學、中國海洋大學等9家單位的16個高水平研究團隊的科學家。
航行測試
“科學號”海洋科考船於 2011年11月30日下水，2012年5月28日進行了傾斜試驗，2012年6月14~20日進行了海上航行試驗。各項測試結果表明，該船設計和建造十分成功，不僅空船重量、快速性、操縱性、噪聲振動等主要性能全部達到設計要求，而且船舶綜合布置、快速性指標、抗風穩性、電站負荷、船舶油耗、定位能力、動力系統的可靠性、生活環境舒適度均達到或超過國際同型船的水平，獲得了船東的較高評價。該船於2014年9月正式入列，開始參與海上科考活動。“科學號”首航儀式在青島中苑碼頭舉行。
2014年4月8日，中國最先進海洋科考船“科學號”啟航赴西太平洋，執行中國科學院“熱帶西太平洋海洋系統物質能量交換及其影響”戰略性先導科技專項的相關科考任務。“科學號”海洋科考船被稱為海洋上的“移動實驗室”。
投放海底地震儀
2015年1月19日，正在西太平洋雅浦海山海域執行科考任務的“科學號”科考船在既定區域投放了7個海底地震儀。這是中國首次在該海域投放這種儀器，所有海底地震儀回饋顯示狀態正常。
“科學號”科考船多道地震數據採集工作結束
科考隊員對回收“氣槍”浮筒進行例行檢查
2015年2月18日，地震數據採集負責人錢進在“科學號”船尾觀察“氣槍”釋放狀態。
2015年2月22日，正在西太平洋雅浦海溝附近海域執行任務的“科學號”科考船在強烈季風中結束了該航次多道地震數據採集工作。該航次共收集19839次氣槍成功釋放後反饋數據，測線總長度約1000公里。
該航次“科學號”在該海域設計了3條測線，分別有兩條垂直於、一條斜交于海溝方向，船以5節的速度航行，每50米放一槍，釋放間隔20秒左右。
多道地震作業是指由人工震源產生傳播到海底及更深處後反射回來的地震波，並對其進行接收和分析。多道地震數據為地層走向、傾向以及斷層等地質構造的進一步研究提供理論依據，並可最終用於洋殼俯衝形態等海洋地質解釋。
給海底“量體溫”
科學”號科考船2015年2月9日在西太平洋雅浦海溝附近海域投放熱流探針，以獲取海底熱流信息。科研人員將其比喻為給海底“量體溫”。
“量體溫”所使用的“體溫計”是一根7.5米長、自重965千克的熱流探針。從“科學號”後甲板處由鋼纜放入海底後，憑藉額外增加的500千克配重，這支“體溫計”可以豎直插入洋殼表層，也就是億萬年來形成的海底沉積層中。
當熱流探針的姿態滿足條件時，探針上的22個溫度感測器會被自帶電源瞬間加熱，並記錄降溫過程中每秒溫度值。回收後，根據感測器獲得的海底沉積物原位溫度梯度和熱導係數，可以推算出海底熱梯度的分布情況。
海底熱梯度是指來自地球內部的熱量向海底表層擴散的狀況。根據海底熱流值結合深層地震等地球物理資料，科研人員可以探究洋殼俯衝活動的特徵。按計畫，“科學號”該航次將在14個站位投放熱流探針，橫跨雅浦海溝區，探測區水深在兩千米至五千米之間。
全球地質構造最活躍的區域在板塊邊緣。西太平洋不僅是研究板塊俯衝過程的“天然實驗室”，也是對中國近海環境影響最大的海域。
中國科研人員計畫在未來幾年內對西太平洋進行持續研究，通過熱流探測、岩石取樣等多種手段了解深海岩石圈構造特徵，以便加深對太平洋板塊結構和海山演化的認識。
破解世界難題
中國科學院海洋研究所黨委書記、副所長王凡介紹，海洋實時觀測數據長期依靠衛星遙感和浮標。用於觀測水下和深海數據的潛標只能每年回收一次，從中獲取數據，無法像衛星遙感和浮標那樣獲得實時數據。
“這是因為潛標最上面一個浮體距離海平面還有四五百米，這些數據無法穿透海水傳輸到衛星上。”王凡說，“這個航次中，科考隊員在水面上放置了一個數據實時傳輸的浮體，它與潛標通過無線和有線兩種方式連線。潛標將數據傳輸給浮體，浮體發射到衛星上，衛星再反饋回陸地實驗室。”
航次首席科學家汪嘉寧介紹，這項技術的難點在於浮體與潛標之間要建立穩定的聯繫，另外海上施工具有很大的不確定性和難度。此次實現實時數據傳輸的兩套浮標，分別採用了無線和有線連線，證明我國科學家研發的兩種解決方案均可行。
據了解，深海潛標觀測數據的實時傳輸技術是中國科學院海洋研究所和中國科學院聲學研究所等單位共同研發而成。
“潛標數據的實時傳輸將為海洋環境和全球氣候研究提供重要技術支撐，實時傳輸回的數據將提高海洋氣候和環境預報的精度。”王凡說，“這個航次破解了深海潛標觀測數據實時傳輸的世界性難題，今年我們將對西太所有的潛標全部進行數據實時傳輸改造。”
西太平洋海山科考
2019年6月22日，圓滿完成國家科技基礎資源調查專項“西太平洋典型海山生態系統科學調查”航次任務後，於22日返回廈門。本航次，船載的“發現”號遙控無人潛水器共下潛19次，對海山進行了精細調查。據初步統計，本航次共獲得250多種生物樣品，這是幾乎過去兩個“科學號”海山航次才能獲得的物種總數。
現實意義
“科學號”海洋科考船被稱為中國劃時代海洋綜合考察船的“長子”，承載了幾代中國海洋科技工作者的夢想。
“科學號”將成為中國深遠海重大基礎科學研究與探測的支撐平台與共享平台
“科學號”正式投入使用，將開啟新時期中國新一代海洋科學綜合考察船的新篇章，實現海洋科考能力跨越式發展。作為中國未來10—20年海洋科學考察的旗艦船，其投入使用後將顯著提升中國海洋綜合探測能力與研究水平，為開展遠洋綜合科學考察研究，提供強有力的能力支撐。
“科學”號海洋科學綜合考察船
作為“科學號”的建設法人單位，中國科學院海洋研究所將以“專業運行、開放共享”的模式運行管理，使這艘中國海洋科學考察旗艦船成為中國海洋科技工作者的共享平台，重點解決大洋環流系統與氣候變化、海洋動力過程與災害、深海生物、基因資源及生物多樣性、大洋生態系統與碳循環、洋中脊與大陸邊緣熱液系統及地球深部過程、深海海底油氣資源形成機理等一系列重大科學問題。
“科學號”將通過完成中國國家重大海洋基礎研究項目、國家重點基礎研究計畫（973計畫）、國家高技術發展計畫（863計畫）和國家自然科學基金等一系列重大深海科學研究項目，為實現中國海洋科技中長期規劃科學目標提供有力支撐，為中國有效參與國際合作與競爭提供先進的觀測研究平台，促進中國海洋科學考察能力和研究水平步入世界前列，為加速實現海洋強國的戰略目標和推進全球性海洋科學合作計畫做出應有的貢獻。
主要事件
中國“科學號”科考船在沖繩海槽作業遭日艦阻撓
中國最先進的海洋科考船“科學號”日前抵達沖繩海槽，考察深海海洋環境與生態系統，而日本海上保全廳巡邏船聲稱中方船隻連續兩天進入了日方所謂的專屬經濟區，要求中方停止科考，中方未作回應。
沖繩海槽位置
“科學號”2014年4月12號清晨抵達作業區，對沖繩海槽熱液區的熱液噴口、周圍海域物理化學環境，進行現場原位觀測和取樣分析。
2019年1月31日，“科學號”在完成西太平洋綜合考察航次後，返回位於青島西海岸新區的母港。本航次歷時74天，航程12000餘海里，也是“科學號”首航以來離開國內航程最長、時間最長的一個航次。科學家在本航次成功維護升級了我國的西太平洋實時科學觀測網，實現了多項重大突破。
組網運行
2018年11月19日，中國新一代遠洋綜合科考船“科學號”從青島母港起航，赴西太平洋維護升級西太平洋實時科學觀測網。本航次總航程約8500海里，2019年1月31日返回青島。
深海3000米實時傳輸潛標自2017年底布放後，已成功連續實時回傳深海數據超過320天，並實現組網運行。
本航次對中國在熱帶西太平洋建設的實時科學觀測網進行維護及性能最佳化升級，科學家將會累積獲取熱帶西太平洋海域連續4至5年的溫度、鹽度、洋流等潛標觀測數據，為科學家研究熱帶西太平洋環流的三維結構、暖池變異、解讀氣候變化等提供直接數據支撐。
採集海兔
2019年5月27日，中國遠洋綜合科考船“科學號”正式開始對位於西太平洋的馬里亞納海溝南側系列海山展開調查，船載的“發現”號遙控無人潛水器採集到稀有的深水海兔。
共享航次
2019年10月3日，我國新一代遠洋綜合科考船“科學號”按計畫駛離位於山東青島市的中科院海洋所西海岸園區碼頭，執行國家自然科學基金委2019年西太平洋科學考察共享航次。
本航次搭載了來自中科院海洋所、聲學所、南海所、深海所、廣州地化所，以及中國海洋大學、廈門大學、華東師範大學、山東大學、中山大學、河海大學、天津科技大學等12家科研院所和高校的44位科學家參加科學考察，搭載的40項國家自然科學基金項目涵蓋了物理海洋、海洋生物、海洋化學、海洋地質等多個學科領域，2020年1月5日返回，歷時95天，航程14000餘海里。該航次還得到了山東省重大科技創新專項“透明海洋技術創新工程”的支持，同時也是NPOCE國際合作計畫2019年的重大任務之一。NPOCE國際合作計畫是由我國發起，8個國家19個研究機構參與的大型國際合作計畫，致力於通過強化觀測、機理研究和數值模擬手段提高對西太平洋海洋環流與氣候的認知能力，該計畫的成功發起和實施標誌著我國在西太平洋環流與氣候領域的研究實現了從跟蹤到引領的跨越。
