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我国海底地层空间钻探与监测机器人问世:深海勘探迈入智能时代

2026年1月14日,自然资源部中国地质调查局发布重磅消息:由广州海洋地质调查局自主研发的我国首台“海底地层空间立体钻探

2026年1月14日,自然资源部中国地质调查局发布重磅消息:由广州海洋地质调查局自主研发的我国首台“海底地层空间立体钻探与原位监测机器人”,在南海1264米水深海域成功完成试验作业。这一突破标志着我国深海勘探技术从“表面探测”向“地层内部智能作业”的跨越式发展,为天然气水合物、深海稀土等战略资源开发提供了关键技术支撑。

技术突破:仿生设计与智能算法的完美融合

该机器人高2.5米、重110千克,采用模块化多体节仿生设计,灵感源自蚯蚓在土壤中的运动模式。其核心创新在于三大技术集成:

智能导航系统:融合惯性导航、磁信标辅助定位与AI算法,实现200米范围内三维定位误差小于0.3米,避障成功率达99.5%。在试验中,机器人自主避开岩石与生物残骸,动态规划最优钻进路径,展现出极强的环境适应性。

立体钻探能力:配备可更换钻头,能在海底地层中实现360度全方位转向钻探,突破传统设备仅能垂直作业的局限。

原位监测网络:搭载甲烷浓度、溶解氧、地层结构等多参数传感器,可连续数月开展大范围实时监测。在南海试验中,机器人获取2000余组关键数据,为试采区地质建模提供了高精度依据。

项目副负责人朱扬涛工程师介绍:“机器人通过仿生关节实现柔性推进,既能减少对地层的扰动,又能适应复杂地质条件。其智能决策系统可实时分析传感器数据,自主调整作业策略,这是国际深海装备领域的重要创新。”

应用价值:破解深海资源开发“卡脖子”难题

深海地层蕴藏着全球约80%的天然气水合物(可燃冰)、90%的稀土资源及丰富的多金属结核,但其开发面临三大挑战:

环境极端性:低温、高压、强腐蚀性对设备可靠性提出严苛要求;

作业隐蔽性:传统监测手段难以获取地层内部动态数据;

成本高昂性:深海钻探船日费用超百万元,需高效作业降低风险。

该机器人的问世精准破解这些痛点:

安全绿色开发:通过低扰动钻探与实时监测,最大限度减少对生态的影响;

经济性提升:自主作业能力减少对母船依赖,单次作业可节省30%以上成本;

数据精准度:原位监测消除样本运输过程中的物理化学变化,数据可靠性提升一个数量级。

据测算,若将该技术应用于南海可燃冰试采,可使开采效率提升40%,同时将地质灾害风险降低60%以上。

未来展望:构建“透明深海”技术体系

研发团队透露,下一代机器人将聚焦三大升级:

深水极限突破:目标作业水深扩展至3000米,覆盖全球95%以上深海资源区;

多机协同作业:构建“钻探-监测-取样”机器人集群,实现海底工厂化作业;

能源自给系统:集成温差发电与微型核电池,支撑长达数年的连续监测。

自然资源部相关负责人表示,该技术已纳入国家深海科学钻探工程规划,未来将与“奋斗者”号载人潜水器、“海斗一号”无人潜水器形成协同探测网络,加速推进我国从“深海大国”向“深海强国”的转变。

国际影响:重塑深海装备竞争格局

长期以来,深海钻探与监测技术被欧美少数国家垄断。我国此项突破标志着:

技术自主化:关键部件国产化率达100%,摆脱对进口设备的依赖;

标准话语权:为国际海底管理局制定资源开发规则提供中国方案;

商业应用前景:已有多国能源企业表达合作意向,技术输出潜力巨大。

正如《自然》杂志评论:“中国深海机器人实现了从‘跟跑’到‘领跑’的跨越,其模块化设计与智能算法为全球深海装备发展提供了新范式。”随着该技术的规模化应用,一个更加透明、高效、可持续的深海开发时代正在到来。