“地球”号：深海钻探解锁地球奥秘

深海科考船利用海上钻探技术解锁地球奥秘

海床最深处藏着地球一些最大谜题的答案。行星地壳逐渐运动和板块构造揭示解锁这些谜题的线索——或日本深海科学钻探船（D/V）“地球”号（Chikyu）研究人员有时称之为我们星球的“记忆”。

从地震活动到气候变化，日本海洋地球科学技术机构（JAMSTEC）通过部署包括“地球”号在内的多艘船舶，利用海上钻探技术的科学力量调查自然现象。

虽通常与海上钻探关联，JAMSTEC 和“地球”号开创了立管钻探系统用于科学研究目的。通过钻入地壳，“地球”号科学家采集样品并在船上实时分析，揭示地球深处能量如何影响现代生活。“‘地球”号采集的许多样品是无人见过的，”JAMSTEC 考察管理组 Chiaki Igarashi 说。

为完成这一重要研究，JAMSTEC 信任 Swagelok 团队提供流体系统组件，包括管材和管接头，提供海洋最深处所需的可靠性。

“为在海床下 7,500 米以上水深实现最大钻探性能，我们需要极端条件下提供稳定高可靠性的产品，”JAMSTEC 考察项目经理 Lena Maeda 说。“Swagelok 赢得‘地球”号工程师高度赞誉，他们响应我们研究人员需求。对我们，想不到除 Swagelok 外其他产品用于我们流体系统。”

可靠性助力突破性研究

“未来 30 年内南海海槽大地震发生概率达 70%-80%，”Maeda 说。“‘地球”号长期参与调查可能导致此地震的自然成因。虽然机制尚未揭示，但我们的研究航次已识别板块边界断层地质特征的特征、结构和行为。”

Maeda 说可靠系统使这些科学进步成为可能。“地球”号同时进行钻探、采样、分析——连续过程，即使最小泄漏也面临安全风险或长时间停机。此外，船舶常长期在海。返港维护会造成重大干扰。

“没有固定航次时间，因‘地球”号有直升机甲板可运送船员，船可留海上长期调查，”Maeda 说。“研究人员最长两个月；维持船舶运营的船员每 28 天轮换。”

实现高效分析

气相色谱分析是“地球”号研究人员研究海床采集样品的主要手段。可靠工艺气体供应对高效分析至关重要，这也是 JAMSTEC 在“地球”号船上实验室指定 Swagelok® 气体分配系统的原因，允许船舶漫长航次中持续研究。

除可靠性外，易用气体面板提供增强安全性同时消除浪费、保持气体纯度。系统纤薄占地也帮助研究人员节省宝贵船上空间，使船员有效利用现有设施。

建立在信任上的关系

“地球”号投运前，JAMSTEC 与 Swagelok 已有 30 年历史。除优质组件，Swagelok 在“地球”号广泛应用上提供全面咨询，以及现场工程服务和培训。

“Swagelok 现场工程师对作业现场理解好，我们可讨论计划无需详细解释，”Igarashi 说。“他们提供针对‘地球”号具体需求的提案，我们希望未来继续与 Swagelok 合作。”

近期，“地球”号计划 2021 年 8 月启程浅层岩芯计划探险。该计划将研究黑潮，一个强西边界流从热带太平洋向副北极输送热量和水汽，影响东亚包括日本列岛气候条件。10 月，“地球”号团队将帮助在日本海岸外检索近海地震的海底下记录。

“‘地球”号还有一个宏伟目标：到达地幔，”Igarashi 继续说。“‘地球”号专为此目的开发。采集海床以下样品是人类未知领域。无人见过地球内部区域或持有样本。我们和‘地球”号全体船员将继续努力实现此目标。”

您可在 JAMSTEC 网站或关注“地球”号团队 Twitter 了解更多“地球”号科学研究。有兴趣进一步探索 Swagelok 现场工程师和其他流体系统专家如何支持独特突破性应用？了解下方我们如何帮助。