穿越惊涛 透视海洋——访中科院声学所研究员朱敏

来源:科学时报   发布时间:2015-05-20 18:02:07 

虽然获得了今年的“中国科学院十大杰出青年”称号,朱敏却认真地对《中国科学报》记者说:“其实这项荣誉应该属于团队,工作是大家共同努力完成的,我只是其中一员。”

身为中科院声学所海洋声学实验室主任,朱敏领导的团队主要从事海洋声学技术研究。

“蛟龙”号深潜获得的大洋底部的清晰画面和声音以及实时的潜器状态数据,就是由朱敏团队为“蛟龙”号研制的水声通信系统从几千米深的海底传回的。

“我们的研究领域包括水声通信及组网技术、声学多普勒测速技术、声学探测技术和水下载体声学系统集成。这显然不是我一人能完成的。”朱敏说,自己主要负责水声通信方面的工作。

他介绍说,在海洋中,光波和无线电波无法远程传播,声波成为目前唯一的远程通信手段。声波在水里传播时,由于海水的吸收和扩散,必须在10千赫的低频率下才能达到“蛟龙”号所需的通信距离。因为频率低,可用的带宽就很小,所以必须研究高带宽利用率技术。而且,与无线电不同,声波的速度低,环境的变化会造成信号的严重畸变,这就需要研究一系列技术来解决这些困难。

2011年7月,“蛟龙”号载人潜水器成功完成5000米级海试,实现了我国载人深潜的新突破,形成了美、法、俄、日、中5国掌握5000米以上大深度载人深潜技术的新格局,标志着我国已具备在全球70%以上海洋深处作业的能力。

先进的水声通信和海底微地形地貌探测能力,是“蛟龙”号载人潜水器的标志性成果之一。

在下潜试验中,水声通信系统将潜水器的信息准确地传送到水面指挥部。指挥部能实时掌控潜器的深度、运动速度以及舱内温度、湿度、气压、氧浓度等各种信息,犹如亲临其境,有助于指挥人员作出决策,指导水下作业,保证下潜安全,提高作业效率。同时,潜航员与水面指挥人员通过语音、文字和指令通信可以随时就试验情况进行交流。

“蛟龙”号总设计师徐芑南如此评价道:高速数字化水声通信系统是“蛟龙”号3项国际领先技术之一。

2012年6月24日,“蛟龙”号成功突破7000米,创造了我国载人深潜新纪录。其中,朱敏团队成功解决了设备的耐压性能和所增加的2000多米传播距离对“蛟龙”号造成的挑战。

对于从事海洋声学研究的科研人员来说,出于试验的需要,他们经常要出海,一个月、几个月不能回家是常态。

在采访时,声学所的很多人都告诉记者,每个从事海洋声学研究的人,背后都有着强大的支持力量。朱敏的妻子便是其中一位。

作为研究室主任,朱敏必须身先士卒。在“蛟龙”号设备研制的过程中,朱敏没时间照顾待产的妻子,而他的妻子当时患妊娠高血压。妻子紧急剖腹产时,朱敏还在海上进行紧张的试验,直到船回港才得知女儿出生的消息。赶回家看了女儿一眼后,他又不得不投入到试验中。

十余年来,朱敏一直耕耘在海洋声学技术领域,从最初的项目普通一员到项目的重要成员,再到项目负责人,一步步地成长起来。

他说,中科院为他提供了成长的沃土和施展才华的舞台,能够取得今天的成绩,离不开个人的艰辛和努力,也离不开家人的支持和科研团队的共同努力。

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