施密特海洋研究所提升了“福尔克”号科考船的测绘能力

“福尔克”号研究船（也）在船首改造后，其声呐系统精度和可靠性显著提高，即使在恶劣天气条件下也能获取高质量的测绘数据。照片：Misha Vallejo Prut/施密特海洋研究所

施密特海洋研究所宣布，它已绘制了 200 万平方公里的海底地图——大约相当于格陵兰岛的大小——并且今年，为了提高“福尔克”号研究船的海底测绘能力，它进行了两项重大改进：改变了船首的形状，并在其技术套件中添加了自主水下航行器 (AUV)。

在智利塔尔卡瓦诺为期两个月的干船坞维修期间（4月28日至6月28日），研究团队对“福尔克”号科考船的船首进行了改造，将其从海上商船常见的球鼻艏改造成更适合科学考察的流线型V形船首。新的船首提高了船上声呐系统的精度和可靠性，即使在恶劣天气条件下也能采集到高质量的测绘数据。现在，即使在6-11节（约7-13英里/小时）的航速和超过3米的涌浪中，该船也能采集到高分辨率数据。

“福尔克”号研究船（R/V Falkor）的新船首设计有助于消除气泡对船上声呐和传感器的干扰，而此前的球鼻艏设计却难以解决这个问题——球鼻艏是最初“极地皇后”号（MV Polar Queen）船体设计的一部分，旨在帮助船舶更快地横渡大洋。海底地图的绘制依赖于多波束声呐技术，该技术将声波从船舶发送到海底。科学家，尤其是水文地理学家，会利用声波在船舶和海底之间传播所需的时间来计算深度，从而绘制出海底地形图，并揭示海底山脉和峡谷等海底地貌特征。

康士伯公司（Kongsberg）的Hugin Superior自主水下航行器，名为“童真皇后”（The Childlike Empress），可在水下6000米深处作业，并可在水下停留长达72小时，从而能够到达除最深海沟以外的98%的海底区域。该公司的遥控潜水器（ROV） SuBastian可在水下4500米深处作业。作为目前市面上适应性最强、技术最先进的自主水下航行器，经过进一步的培训和实地测试后，预计将于2026年中期正式投入使用。

工程高级经理杰森·威廉姆斯正在准备部署名为“童真皇后”的新型自主水下航行器（AUV），进行海上试验。照片：莫妮卡·纳兰霍-谢泼德/施密特海洋研究所

康士伯Hugin公司的高级自主水下航行器（AUV）最大作业深度可达6000米，最长可在水下停留72小时，几乎可以到达除最深海沟以外的所有海底区域。图片：Monika Naranjo-Shepherd / 施密特海洋研究所

这艘自主水下航行器（AUV）配备了多种声呐和传感器，包括传统的多波束声呐系统、浅层剖面仪、磁力计；氧气、甲烷和溶解二氧化碳传感器；电导率、温度和深度（CTD）传感器；成像系统；以及合成孔径声呐（SAS）。多波束声呐系统的数据分辨率为1-50米（取决于深度和声呐类型），而SAS可以每25厘米（2英尺）采集一次数据，分辨率更高，能够生成一些最清晰的海底图像。这些图像有助于精确定位热液喷口、沉船和其他有趣的海底地貌。

AUV可以容纳额外的传感器和成像设备，并且还可以根据科学家的需求进行调整。

海底测绘对于增进我们对海洋生态系统、资源管理、安全航行等方面的了解至关重要。目前，超过70%的海底区域仍未被测绘。