Außergewöhnliches Jahrzehnt: „Science“, zehn Jahre wissenschaftliche Forschung in der Tiefsee

In seinem Bericht an den 20. Nationalkongress der Kommunistischen Partei Chinas ging Generalsekretär Xi Jinping auf die Arbeit der letzten fünf Jahre und die großen Veränderungen in der neuen Ära und dem neuen Jahrzehnt ein. Er sagte, dass die Grundlagenforschung und die ursprünglichen Innovationen kontinuierlich verstärkt worden seien, dass in einigen wichtigen Kerntechnologien Durchbrüche erzielt worden seien, dass sich strategisch wichtige neue Industrien entwickelt und entwickelt hätten und dass in den Bereichen bemannte Raumfahrt, Mond- und Marsforschung, Tiefsee- und Tiefenerdforschung, Supercomputer, Satellitennavigation, Quanteninformation, Kernkrafttechnologie, Herstellung großer Flugzeuge, Biomedizin usw. bedeutende Ergebnisse erzielt worden seien und dass China in die Reihen der innovativen Länder aufgestiegen sei.

Auf dem Weg in die Tiefsee ist die erfolgreiche Entwicklung und Auslieferung des umfassenden Meeresforschungsschiffs „Science“ ein Meilenstein. Im September 2012 wurde die „Science“ offiziell an das Institut für Ozeanologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Qingdao übergeben, wo sie in Betrieb und Verwaltung übernommen wird. Dies markiert den Beginn der Tiefseeforschung meines Landes aus der Perspektive der Meeressysteme und führt Chinas meereswissenschaftliche Forschung zu einem historischen Sprung vom Küstennahen zum Ozean und vom Flachmeer in die Tiefsee. Im letzten Jahrzehnt war „Science“ Zeuge der glorreichen Reise der rasanten Entwicklung der Meereswissenschaften und -technologie meines Landes und ist auch ein Mikrokosmos des soliden Fortschritts meines Landes von einer Seemacht zu einer Seemacht.

In den letzten zehn Jahren hat „Science“ umfangreiche wissenschaftliche Ergebnisse hervorgebracht. Langstieliger Schwamm (neue Art) im Caroline Seamount im westlichen Pazifik entdeckt

Bild mit freundlicher Genehmigung des Instituts für Ozeanologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Drei Generationen wissenschaftlicher Forschungsschiffe bringen chinesische Wissenschaftler in die Tiefsee und in die Ozeane

Mit Beginn des 21. Jahrhunderts ist der Ozean erneut in den Mittelpunkt der weltweiten Aufmerksamkeit gerückt und sein nationaler strategischer Status hat sich in beispielloser Weise verbessert. Die Meeresforschung ist die Grundlage für den Aufbau einer starken Seefahrernation. Wissenschaftliche Forschungsschiffe bilden die grundlegende Infrastruktur der Meeresforschung. Ohne wissenschaftliche Forschungsschiffe mit hervorragender Leistung kann die Meeresforschung nur „verzweifelt seufzen“ und nicht in Gang kommen.

Wenn wir auf die Entwicklung der Meeresforschung im neuen China zurückblicken, können wir mit der Entwicklung wissenschaftlicher Forschungsschiffe beginnen.

In den frühen Tagen der Gründung des Neuen China wurden wissenschaftliche Forschungsschiffe hauptsächlich aus alten Schiffen umgebaut. Im Jahr 1957 wurde das erste professionelle ozeanografische Forschungsschiff Neuchinas, die Venus, ein Umbau des hochseetauglichen Rettungsschleppers „Produktion Nr. 3“, offiziell in Dienst gestellt. Mit der „Venus“ als Hauptschiff wurde von 1958 bis 1960 die erste groß angelegte landesweite umfassende Meeresuntersuchung Neuchinas durchgeführt, die ein klares Bild der maritimen Bedingungen des Landes lieferte.

Das Discovery ROV fängt eine Tiefsee-Wollkrabbe

Bild mit freundlicher Genehmigung des Instituts für Ozeanologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften

In den 1960er Jahren kamen speziell entworfene und gebaute wissenschaftliche Forschungsschiffe auf den Markt, darunter das erste 2.500 Tonnen schwere Übungsschiff für Meeresvermessungen „Dongfanghong“, das 3.000 Tonnen schwere Allzweckvermessungsschiff „Shijian“ und die ersten wissenschaftlichen Forschungsschiffe der Serien „Xiangyanghong“, „Yuanwang“, „Science“, „Experiment“, „Exploration“, „Shuguang“, „Struggle“ und „China Marine Surveillance“, die an verschiedene Meeresvermessungs- und Forschungseinrichtungen verteilt wurden. Diese Forschungsschiffe verwenden mittlerweile moderne Geräte zur Meeresvermessung und weisen im Vergleich zu aus alten Schiffen umgebauten Vermessungsschiffen qualitative Verbesserungen hinsichtlich Leistung, Anordnung und Abstimmung der Labore und Spezialausrüstung auf. Man kann sie als die „erste Generation von Ozeanvermessungsschiffen“ bezeichnen, die in meinem Land entworfen und gebaut wurden. Diese Generation wissenschaftlicher Forschungsschiffe führte Meeresuntersuchungen und Spezialforschungen im Bohai-Meer, im Gelben Meer, im Ostchinesischen Meer und im Südchinesischen Meer durch und legte damit den Grundstein für Chinas Meereswissenschaft und -technologie. Ein typischer Vertreter ist das hochseetaugliche Vermessungsschiff Xiangyanghong 10, das 1988 den ersten Preis des National Science and Technology Progress Award gewann.

Eine neue Tiefseeschneckenart wurde erstmals von der Wissenschaft im westlichen Pazifik entdeckt

Bild mit freundlicher Genehmigung des Instituts für Ozeanologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Von den 1990er Jahren bis 2012 wurden neben den unabhängig entwickelten Modellen „Dongfanghong 2“, „Yuanwang 3“ und „Yuanwang 4“ nur die Modelle „Dayang Nr. 1“ und „Xuelong“ im Ausland gekauft und modifiziert. Aufgrund der begrenzten Zahl neuer Schiffe in diesem Zeitraum besteht immer noch eine Lücke, um den tatsächlichen Bedarf der rasanten Entwicklung der chinesischen Meereswissenschaften zu decken. Doch wie dem auch sei, die wissenschaftlichen Forschungsschiffe dieser Zeit legten den Grundstein für die „Erkundung der chinesischen Meere, das Vordringen in die drei großen Ozeane und die Landung in der Antarktis“ und wurden zu den wichtigsten wissenschaftlichen Forschungsschiffen der zweiten Generation meines Landes.

Goldene Koralle, gesammelt von Science auf einem Tiefseeberg im westlichen Pazifik

Bild mit freundlicher Genehmigung des Instituts für Ozeanologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Seit 2012 befinden sich Chinas wissenschaftliche Forschungsschiffe in einer Phase rasanter Entwicklung, sowohl was die Qualität als auch die Quantität betrifft. In diesem Zeitraum wurde als Meilenstein das umfassende Forschungsschiff „Science“ in Betrieb genommen, eine bedeutende nationale wissenschaftliche und technologische Infrastruktur, die von der Nationalen Kommission für Entwicklung und Reform unterstützt wird. Elektrische Schiffsantriebssysteme und dynamische Positionierungssysteme wurden schrittweise vorangetrieben, wissenschaftliche Forschungsabläufe und Labore übernahmen ein modulares Design, Unterwasserstrahlungslärm und die Kontrolle der Kabinenumgebung erfuhren weitere Aufmerksamkeit und verschiedene professionelle wissenschaftliche Forschungsgeräte wie Temperatur-, Salzgehalt- und Tiefenerkennungssysteme, Mehrstrahl-Erkennungssysteme für das gesamte Meer, Wetterradare usw. wurden in die Schiffsplattform integriert.

„Science“ – umfassendes Forschungsschiff für die Meereswissenschaften

Bild mit freundlicher Genehmigung des Instituts für Ozeanologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Statistiken zufolge wurden zwischen 2010 und 2021 in China mehr als 30 Schiffe für die Meeresforschung neu gebaut, und es sind zahlreiche weltweit führende Forschungsschiffe entstanden. So absolvierte beispielsweise die 25.000 Tonnen schwere „Yuanwang 7“ 21 Meeresmess- und Kontrollmissionen erfolgreich, darunter die Satelliten „Tiangong-2“, „Chang'e-4“ und „Beidou“. Die „Dongfanghong 3“, das erste inländische und das vierte weltweit, das das SILENT-R-Zertifikat für die höchste Stufe der Unterwasser-Strahlungsgeräusche erhalten hat, ist in die Reihen der international etablierten wissenschaftlichen Forschungsschiffe aufgenommen worden. Das weltweit erste Schiff für die dreidimensionale geophysikalische Erkundung mit sechs hochpräzisen Kurzstreckenkabeln und seismischer Messung „Marine Geology No. 8“ hat China zu einer führenden Schiffstechnologie im internationalen Bereich der marinen geophysikalischen Erkundung gemacht. Der weltweit erste Eisbrecher für polare wissenschaftliche Forschung, „Xuelong 2“, mit bidirektionaler Bug- und Heck-Eisbrechertechnologie, absolvierte erfolgreich seine Jungfernfahrt zum Nord- und Südpol und schloss damit die Lücke in Chinas wichtigster Ausrüstung für polare wissenschaftliche Forschung. Die „Sun Yat-sen University“, das inländische Ausbildungsschiff für die umfassende wissenschaftliche Meeresforschung mit der größten Verdrängung und der stärksten umfassenden wissenschaftlichen Forschungsleistung, hat die integrierte Innovation vieler neuer Technologien wie Gleichstrom-Sammelschiene + Energiespeicherbatterie, Felgen-Permanentmagnet-Triebwerk und aktive Hochgeschwindigkeits-Anti-Roll-Flosse realisiert.

Im Laufe der letzten 70 Jahre ist die Kapazität der chinesischen Forschungsschiffe von mehreren Hundert Tonnen auf mehrere Tausend und Zehntausend Tonnen angewachsen. Die Untersuchungsmöglichkeiten wurden von den flachen Gewässern entlang der chinesischen Küste bis in die Tiefsee und zum Nord- und Südpol ausgeweitet. Auch die Inhalte der Umfragen haben sich von einzeldisziplinären Umfragen zu umfassenden wissenschaftlichen Umfragen gewandelt, bei denen mehrere Disziplinen, mehrere Funktionen und mehrere technische Mittel zum Einsatz kommen. Als wichtigstes Gerät der Meeresforschung haben Meeresforschungsschiffe einen herausragenden Beitrag zum Aufbau des Landes zu einer starken Seemacht geleistet.

„ Science “, eines der modernsten „ mobilen Labore auf See “

Wie bereits erwähnt, war „Science“ Vorreiter der dritten Generation wissenschaftlicher Forschungsschiffe. Es handelt sich um ein großes nationales wissenschaftliches und technologisches Infrastrukturprojekt, das von der Nationalen Entwicklungs- und Reformkommission während des 11. Fünfjahresplans geplant und gebaut wurde. Als fortschrittliches, umfassendes Vermessungsschiff für die Meeresforschung meines Landes der neuen Generation verfügt „Science“ über unabhängige Rechte am geistigen Eigentum. Es integriert multidisziplinäre, multifunktionale und multitechnische Mittel. Es handelt sich um eine moderne, umfassende Forschungsplattform für die Meereswissenschaften, die den Anforderungen multidisziplinärer, fachübergreifender Forschung in den Meereswissenschaften gerecht wird. Es verfügt über globale Navigationsfähigkeiten und sein technisches Niveau sowie seine Vermessungsfähigkeiten haben das gleiche Niveau erreicht wie die neu gebauten und im Bau befindlichen umfassenden Vermessungsschiffe internationaler Seemächte. Viele unabhängige innovative Designs haben Lücken im Inland geschlossen.

So verfügt die „Science“ beispielsweise über das international fortschrittliche elektrische Antriebssystem vom Pod-Typ, der Bug ist mit zwei Bugstrahlrudern ausgestattet, die dynamische Positionierung entspricht den CCS DP-1-Anforderungen und ist mit einem integrierten Navigations- und Positionierungssystem ausgestattet. Die Brücke wird von einer Person bedient und kann stufenlos Geschwindigkeiten von 0 bis 15 kn erreichen und sich bei niedriger Geschwindigkeit auf der Stelle um 360° drehen. Das Schiff ist flexibel beim Manövrieren, verfügt über einen großen Arbeitsraum an Deck, ist mit einem passiv steuerbaren Anti-Roll-Tank ausgestattet und verfügt über fortschrittliche Maßnahmen zur Vibrations- und Geräuschreduzierung. Insgesamt verfügt es über eine hohe Seetüchtigkeit und Seetüchtigkeit.

Gleichzeitig hat die umfassende Tiefsee-Erkundungs- und Forschungsplattform „Science“ die technischen und ausstattungstechnischen Engpässe im Bereich der Tiefsee-Erkundung und -Forschung meines Landes durchbrochen und ein integriertes Designkonzept für das hochkompatible umfassende wissenschaftliche Meeresforschungsschiff und das von wissenschaftlichen Zielen getriebene Erkennungssystem entwickelt, das den Bau der neuen Generation wissenschaftlicher Forschungsschiffe meines Landes anführt.

So wurde beispielsweise in China erstmals ein Technologiesystem zur Erkennung der Tiefseeumgebung entwickelt, das Makro- und Mikro-, Navigations- und Fixpunkt-, Gradienten- und In-situ-Verfahren kombiniert. Zudem wurden Durchbrüche bei Schlüsseltechnologien erzielt, wie etwa der Fixpunkterkennung in 10.000 Metern Tiefsee, der Erkennung und Probenahme in 6.000 Metern Tiefsee, der Präzisionserkennung und Probenahme in 4.500 Metern Tiefsee, der Navigationserkennung von Gewässerprofilen in 1.000 Metern Tiefe, der Sedimentkernbohrung in 30 Metern Tiefsee und der Gesteinskernbohrung in 20 Metern Länge.

Beispielsweise ist es in der Lage, umfassende Erfassungen und Probenentnahmen der Tiefseetopographie, der Meeresbodenumgebung und der Wasserumgebung dreidimensional, synchron und präzise durchzuführen. Die Auflösung der Topografieerkennung in der Tiefsee nahe dem Meeresboden hat das international führende Zentimeterniveau erreicht. Damit ist der Sprung vom „Simulationsexperiment im Innenbereich → mobiles Meereslabor → Tiefsee-In-situ-Labor“ vollzogen und das Ziel der Tiefseeforschung erreicht, „hinuntergehen zu können, klar zu sehen, zu sammeln, genau zu messen, über alle Funktionen zu verfügen und erschwinglich zu sein“. Dadurch wurden die Möglichkeiten meines Landes zur Erkundung und Erforschung der Tiefsee erheblich verbessert und die sprunghafte Entwicklung der wissenschaftlichen Tiefseeforschung im Westpazifik vorangetrieben.

Im letzten Jahrzehnt hat die „Science“ über 50 Meereserkundungsfahrten sicher durchgeführt, war mehr als 2.100 Tage lang sicher unterwegs und hat insgesamt mehr als 300.000 Seemeilen zurückgelegt. Das damit ausgestattete kabelgesteuerte Unterwasser-Tauchboot (ROV) „Discovery“ hat mehr als 300 wissenschaftliche Meeresexpeditionstauchgänge absolviert und dabei über 420 Projekte unterstützt, darunter wichtige nationale Forschungs- und Entwicklungsprojekte, Großprojekte der National Natural Science Foundation und strategische Schwerpunktprojekte der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Seine Spuren erstreckten sich über riesige Gewässer wie die Küstengewässer Chinas sowie den Westpazifik, den Nordpazifik und den Zentralpazifik, und er erzielte zahlreiche Durchbrüche von 0 auf 1.

Die „Wissenschaft“ hat es meinem Land ermöglicht, die Meeresforschung vom Küstenbereich in die Offshore-Gebiete und vom Flachmeer in die Tiefsee auszuweiten. Es hat meinem Land unersetzliche und wirkungsvolle Unterstützung bei der Durchführung umfassender wissenschaftlicher Untersuchungen und Forschungen in den Ozeanen und sogar bei der Umsetzung der Strategie meines Landes zum Aufbau einer starken Seefahrernation geboten. Es gilt international als eines der modernsten wissenschaftlichen Forschungsschiffe.

Starke „Soft Power“ kann jede wissenschaftliche Expedition perfekt machen

Um die Kapazitäten der meereswissenschaftlichen Forschung zu verbessern, benötigen wir nicht nur eine gute Hardwareausstattung, sondern auch starke „Soft Power“ als Unterstützung.

Wenn es um „Soft Power“ geht, kommt es in erster Linie auf eine ideologische Orientierung an. Die „Wissenschaft“ stärkt die Führung beim Parteiaufbau und lässt die Vorreiter- und Vorbildrolle der Parteimitglieder bei wissenschaftlichen Forschungsarbeiten voll zum Tragen kommen. Bei jeder wissenschaftlichen Seeexpedition wird auf der „Science“ ein temporärer Parteizweig eingerichtet. Seit 2017 hat das Institut für Ozeanologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften auf drei wissenschaftlichen Forschungsschiffen, darunter der „Science“, temporäre Parteizweigstellen eingerichtet und insgesamt 38 Fahrten unternommen, an denen 76 wissenschaftliche Forschungsinstitute oder -abteilungen, 45 Parteizweigstellen und 643 Parteimitglieder beteiligt waren. Insgesamt drei Mitglieder des Parteikomitees des Instituts, sechs leitende Wissenschaftler der Reisen und sieben Kapitäne dienten als vorübergehende Parteisekretäre bei verschiedenen meereswissenschaftlichen Expeditionen. Sie haben die Parteiflagge in der Tiefsee und im Ozean gepflanzt und die Kampffestung der Partei an der Frontlinie der wissenschaftlichen Forschung errichtet, um sicherzustellen, dass es keine „Abweichungen“ in der Richtung des Parteiaufbaus, keine „Zeitverschiebungen“ bei den Aktionen des Parteiaufbaus und keine „Lücken“ bei den Ergebnissen des Parteiaufbaus gibt, um die wissenschaftliche Meeresforschung zu begleiten.

Zweitens wurde ein wissenschaftlicheres, standardisierteres und moderneres Schiffsmanagementsystem eingeführt, und die „Science“ war eines der wenigen wissenschaftlichen Forschungsschiffe in meinem Land, das das „International Ship Safety Management System“ etablierte.

Angesichts der Besonderheiten des Forschungsschiffs selbst hat das Institut für Ozeanologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften als Verwaltungseinheit der „Wissenschaft“ einen vollständigen Satz standardisierter Verwaltungssysteme entwickelt, die den Anforderungen meereswissenschaftlicher Untersuchungen und den Besonderheiten des Schiffsbetriebs in vielerlei Hinsicht entsprechen, beispielsweise im Organisationsmodell, bei der Ressourcenzuweisungsmethode, beim Personalsystem und beim Bewertungssystem. So konnte das Verwaltungsziel „sicherere Schiffe, sauberere Ozeane und eine professionellere Besatzung“ erreicht werden. „Science“ ist ein wissenschaftliches Forschungsschiff der neuen Generation, das über viele verschiedene Schiffsausrüstungen, einen hohen Grad an elektrischer Automatisierung und große Wartungsschwierigkeiten verfügt und daher ein Team hochqualifizierten Schiffsführungspersonals erfordert. Die wissenschaftliche Forschungsflotte des Instituts für Ozeanologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften war die erste, die den Slogan „Professionelle Leute leisten professionelle Arbeit bei Meeresuntersuchungen“ vorgab und ein wissenschaftliches Untersuchungsteam mit enger Zusammenarbeit zwischen Deckabteilung, Maschinenabteilung und Schiffslabor aufstellte, das über starke technische Fähigkeiten und einen harten Arbeitsstil verfügte. Dadurch wurde ein effizienter Arbeitsmodus geschaffen, bei dem Ingenieure und technisches Personal die Bedienung der Untersuchungsgeräte und die grundlegenden Probenentnahmearbeiten während der wissenschaftlichen Untersuchung durchführen und die Wissenschaftler auf See mehr Energie in die Probenverarbeitung investieren und so solide technische Unterstützung für wissenschaftliche Meeresuntersuchungen und Explorationsforschung leisten.

Und wir müssen den wissenschaftlichen Forschern bessere Lebensbedingungen bieten. Die vorherige Generation wissenschaftlicher Forschungsschiffe verfügte über eine rückständige Infrastruktur und extrem raue Bedingungen. Bei wissenschaftlichen Expeditionen war es oft erforderlich, Dutzende oder sogar Hunderte von Tagen ununterbrochen auf See zu arbeiten, ohne an Land zurückkehren zu können. Da es keine ausreichende Süßwasserversorgung gab und die Sicherheit des Trinkwassers nicht gewährleistet werden konnte, konnten Wissenschaftler und Mitarbeiter nach ihrer Fahrt auf See häufig nicht duschen. Nachdem sie aufs Meer hinausgefahren waren, waren sie weit vom Land entfernt, hatten keinen Handyempfang und konnten mehrere Monate lang keinen Kontakt zu ihren Familien aufnehmen. Es gab keine modernen Kühlanlagen und es war keine Versorgung mit frischem Obst und Gemüse möglich. Der Platz auf dem Schiff war klein und oft lebten mehrere Personen im selben Zimmer und teilten sich dasselbe Badezimmer. Es gab keinen eigenen Fitnessraum.

„Science“ verfügt nicht nur über hochpräzise Detektionsgeräte, die Wissenschaftlern dabei helfen, mehr Arten von Proben und genauere Daten zu erhalten, sondern kann Wissenschaftlern auch praktische Dienste in allen Bereichen des Lebens, der Unterhaltung und der akademischen Forschung bieten. Beispielsweise ist die „Science“ mit modernen Umkehrosmose-Wasseraufbereitungsanlagen und Vakuum-Wasseraufbereitungsanlagen ausgestattet, die den Wasserbedarf von 80 Personen decken und rund um die Uhr Warmwasser bereitstellen können. Auf dem Schiff ist ein Wasserreiniger installiert, um sicherzustellen, dass das Trinkwasser für alle sicher und gesund ist. Um die Kontaktaufnahme mit Einheiten und Familienangehörigen zu erleichtern, wurde ein globales Satelliten-Internetsystem installiert.

Man muss sagen, dass diese zehn Jahre die besten zehn Jahre für die Meeresforschung meines Landes waren. Heute hat mein Land schrittweise drei Kategorien chinesischer Meeresforschungsschiffe entwickelt und gebildet: umfassende, professionelle und spezielle Meeresforschungsschiffe, die durch die Serien „Wissenschaft“, „Experiment“, „Erkundung“ und „Innovation“ des Systems der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, die Serien „Xiangyanghong“, „Ozean“ und „Xuelong“ des Systems der Staatlichen Ozeanverwaltung, die Serie „Dongfanghong“ der Universitäten des Bildungsministeriums, die Serie „Meeresgeologie“ des China Geological Survey und die Serie „Yuanwang“ des Satellitenverfolgungs- und -kontrollzentrums repräsentiert werden.

Es bestehen jedoch weiterhin Schwierigkeiten: Die strategischen, grundlegenden und bahnbrechenden Innovationskapazitäten für die Ausrüstung sind noch immer unzureichend und bei einigen Schlüsseltechnologien gibt es noch immer Engpässe. Nur durch wissenschaftliche Planung und nachhaltige Entwicklung sowie durch unermüdliche Anstrengungen und Kämpfe können wir ein immer leistungsfähigeres System für die meereswissenschaftliche Forschungsausrüstung für China aufbauen, Chinas wachsenden Bedarf am Aufbau einer Seemacht decken und mit chinesischer Weisheit und Stärke zum Aufbau einer Schicksalsgemeinschaft für die Menschheit beitragen.