6月13日,“考古中國”重大項目重要進展工作會在中國(海南)南海博物館召開。會上發布的南海西北陸坡一號、二號沉船遺址考古最新成果引起廣泛熱議。在此次世界級的重大考古發現中,有個立下“汗馬功勞”的“勇士”——4500米級載人潛水器“深海勇士”號。
“全副武裝”入海探寶
“深海勇士”號是我國繼“蛟龍號”之后的第二臺深海載人潛水器,其國產化率達到95%。該潛水器自2017年底交付中國科學院深海科學與工程研究所(以下簡稱“中國科學院深海所”)后,主要承擔4500米海域范圍內的科學考察任務,比如地質構造勘察、水下考古、應急救援等工作。
2022年10月,南海西北陸坡一號、二號沉船被發現。2023年5月至2024年6月,國家文物局考古研究中心、中國科學院深海所和中國(海南)南海博物館組成了聯合考古調查隊,累計實施了3個考古航次。
中國科學院深海所研究員陳傳緒擔任航次共同首席科學家,負責航次和潛次規劃,以及開展深海考古技術裝備的研發和試驗應用工作。
“我們經歷了初次‘沉船’發現的狂喜。在那之后很長一段時間里,中國科學院深海所科研人員都是‘摸著石頭過河’。”在接受科技日報記者采訪時,陳傳緒感慨,“那段時間,大家和考古專家們跨領域磨合,摸索‘如何做深海考古’的技術路徑,共同挑戰一系列技術瓶頸。”
近岸或者島礁的淺水海域考古,潛水員主要借助水肺潛水技術裝備進行考古研究。而深海考古,由于水深遠遠超過了人體所能夠承受的壓力,必須借助潛水器才能到達沉船遺址區。
陳傳緒介紹,“深海勇士”號可以載員3名,根據工作需要,要將考古專家帶到遺址現場,常規人員配置是2名潛航員加1名科學家/考古學家,或者1名獨立主駕潛航員攜2名科學家/考古學家。在“深海勇士”號上,有3個玻璃觀察窗,以及諸多的水下燈光組和高清攝影攝像設備。考古人員可以透過玻璃窗進行現場觀察記錄和研究。
“深海勇士”號可謂高精尖裝備“全副武裝”,除了有兩個“靈活”且采用柔性材料制作、不會破壞文物表面紋飾的機械手外,還集成了各類型勘查測繪裝備。
“按圖索驥”提取文物
要做到深海文物的保護性提取,有兩個因素至關重要:一個是機械手,另一個則是操作機械手的人。
“目前,能夠進行文物提取操作的潛航員,必須是下潛次數超過百次的星級潛航員。”陳傳緒說,他們的潛水器和機械手操控水平穩定,能夠保證文物的無損提取。
為了保障文物的絕對安全,聯合考古調查隊對文物提取的全部環節進行嚴格細化和規范。其中包括提取文物的規劃、潛水器回收的海況要求、離底高度以及推進器轉速等。
文物從水下成功提取的前提,是能夠復原文物所在遺址區的位置。南海西北陸坡一號沉船分為核心區、環形區和條形區。其中,核心區面積約為一個標準籃球場大小;環形區約為兩個足球場的面積;條形區雖然文物散落密度低,但覆蓋面積約有6個足球場大小。
“從核心區到條形區,按距離算,大概就是從故宮的太和殿走到坤寧宮,沒有多遠。”陳傳緒說,“在陸地自然光環境下,飛一趟無人機,分分鐘就可以得到一張全景圖。而到了深海環境下,要得到同樣面積的正射影像圖,非常不容易!”
由于深海無光,水下相機高清拍攝距離僅能達到6米左右,要滿足攝影測繪對數據覆蓋重疊度的要求,潛水器的航線偏差需要控制在每100米的距離不能超過1米。因此,高精度和高更新率的水下導航必不可少。通過3個航次的磨煉,聯合考古隊常態化使用了長基線技術,滿足了區域范圍內的高頻次下潛和高精度導航的要求。
“獲取遺址區的全景圖后,考古學家就可以‘按圖索驥’,在漆黑的深海中順利開展考古調查以及水下文物的提取。”陳傳緒表示。
“深海勇士”號,寓意像勇士一樣探索深海的奧秘。此時此刻,已經立下赫赫戰功的它,又接到新的任務和挑戰,正在蔚藍無垠的深海,和人類一起探索更多未知的世界。
6月13日,“考古中國”重大項目重要進展工作會在中國(海南)南海博物館召開。會上發布的南海西北陸坡一號、二號沉船遺址考古最新成果引起廣泛熱議。在此次世界級的重大考古發現中,有個立下“汗馬功勞”的“勇士”——4500米級載人潛水器“深海勇士”號。
“全副武裝”入海探寶
“深海勇士”號是我國繼“蛟龍號”之后的第二臺深海載人潛水器,其國產化率達到95%。該潛水器自2017年底交付中國科學院深海科學與工程研究所(以下簡稱“中國科學院深海所”)后,主要承擔4500米海域范圍內的科學考察任務,比如地質構造勘察、水下考古、應急救援等工作。
2022年10月,南海西北陸坡一號、二號沉船被發現。2023年5月至2024年6月,國家文物局考古研究中心、中國科學院深海所和中國(海南)南海博物館組成了聯合考古調查隊,累計實施了3個考古航次。
中國科學院深海所研究員陳傳緒擔任航次共同首席科學家,負責航次和潛次規劃,以及開展深海考古技術裝備的研發和試驗應用工作。
“我們經歷了初次‘沉船’發現的狂喜。在那之后很長一段時間里,中國科學院深海所科研人員都是‘摸著石頭過河’。”在接受科技日報記者采訪時,陳傳緒感慨,“那段時間,大家和考古專家們跨領域磨合,摸索‘如何做深海考古’的技術路徑,共同挑戰一系列技術瓶頸。”
近岸或者島礁的淺水海域考古,潛水員主要借助水肺潛水技術裝備進行考古研究。而深海考古,由于水深遠遠超過了人體所能夠承受的壓力,必須借助潛水器才能到達沉船遺址區。
陳傳緒介紹,“深海勇士”號可以載員3名,根據工作需要,要將考古專家帶到遺址現場,常規人員配置是2名潛航員加1名科學家/考古學家,或者1名獨立主駕潛航員攜2名科學家/考古學家。在“深海勇士”號上,有3個玻璃觀察窗,以及諸多的水下燈光組和高清攝影攝像設備。考古人員可以透過玻璃窗進行現場觀察記錄和研究。
“深海勇士”號可謂高精尖裝備“全副武裝”,除了有兩個“靈活”且采用柔性材料制作、不會破壞文物表面紋飾的機械手外,還集成了各類型勘查測繪裝備。
“按圖索驥”提取文物
要做到深海文物的保護性提取,有兩個因素至關重要:一個是機械手,另一個則是操作機械手的人。
“目前,能夠進行文物提取操作的潛航員,必須是下潛次數超過百次的星級潛航員。”陳傳緒說,他們的潛水器和機械手操控水平穩定,能夠保證文物的無損提取。
為了保障文物的絕對安全,聯合考古調查隊對文物提取的全部環節進行嚴格細化和規范。其中包括提取文物的規劃、潛水器回收的海況要求、離底高度以及推進器轉速等。
文物從水下成功提取的前提,是能夠復原文物所在遺址區的位置。南海西北陸坡一號沉船分為核心區、環形區和條形區。其中,核心區面積約為一個標準籃球場大小;環形區約為兩個足球場的面積;條形區雖然文物散落密度低,但覆蓋面積約有6個足球場大小。
“從核心區到條形區,按距離算,大概就是從故宮的太和殿走到坤寧宮,沒有多遠。”陳傳緒說,“在陸地自然光環境下,飛一趟無人機,分分鐘就可以得到一張全景圖。而到了深海環境下,要得到同樣面積的正射影像圖,非常不容易!”
由于深海無光,水下相機高清拍攝距離僅能達到6米左右,要滿足攝影測繪對數據覆蓋重疊度的要求,潛水器的航線偏差需要控制在每100米的距離不能超過1米。因此,高精度和高更新率的水下導航必不可少。通過3個航次的磨煉,聯合考古隊常態化使用了長基線技術,滿足了區域范圍內的高頻次下潛和高精度導航的要求。
“獲取遺址區的全景圖后,考古學家就可以‘按圖索驥’,在漆黑的深海中順利開展考古調查以及水下文物的提取。”陳傳緒表示。
“深海勇士”號,寓意像勇士一樣探索深海的奧秘。此時此刻,已經立下赫赫戰功的它,又接到新的任務和挑戰,正在蔚藍無垠的深海,和人類一起探索更多未知的世界。
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