因應海洋研究需求，科技部繼 9.5 億打造「勵進」研究船後，今年底、明年初又有三艘 16 億的研究船「新海研一號、二號、三號」，投入海洋研究的行列，預備接替服務 30 年老船的「海研一、二、三號」任務，組成新的海研船隊。
三艘海上尋寶船，居然能開拓疆土？
新海研一號全長 66 公尺、2200 噸，未來由臺灣大學營運管理，主要跑遠程航線；新海研二號與新海研三號體型稍小，全長 40 公尺、800 噸，由臺灣海洋大學及中山大學管理，分別會跑東海與南海航線。
新海研三號（前）與新海研二號（後）在今年 9、10 月陸續驗收，最快會在今年底舉行交船典禮。圖片提供／張詠斌
可別把海研船想得跟漁船、貨船一樣喔！海研船載著先進的儀器，就像是海上的「尋寶船」，可以藉由聲納、岩芯採樣等設備，來發掘海底的「寶物」、揭開海平面下的秘密，無論是對天然海底資源的開採，或是海軍潛艦攻擊與防衛皆很重要。
更厲害的是，海研船甚至能為國家擴大「海權」呢！
根據《聯合國海洋法公約》規定：如果沿海國的陸地領土有自然延伸的海床和底土範圍（大陸棚範圍），就算超過 200 海哩的專屬經濟區 (EEZ)，該國仍有海底資源開發權。
中山大學海洋科學院副教授張詠斌表示，這項規定讓各國無不卯足力量，證實鄰海附近的大陸棚與本國領土相連，正因如此，備有探測聲納裝備的研究船在他國附近海域就非常敏感。
2012 年日本就曾向聯合國申請擴大 31 萬平方公里的大陸棚面積，相當於其國土的 82％，大大增加日本對海域探勘與資源開採權，可是讓韓國、中國氣得跳腳呢註1！
好的，現在知道「海研船」的厲害了吧！在「新海研一號、二號、三號」還沒正式開啟科研任務前，泛科學先帶大家到臺灣國際造船（臺船）的基隆廠區，瞧瞧新船的模樣，搶先一看新船的儀器設備。
臺船基隆廠廠區一個個棚子都是造船的生產線。圖片拍攝／簡鈺璇
海研船底的秘密：各式昂貴的聲納儀器
走進基隆廠區內，從鋼材切割、加工組裝、焊接，加裝儀器，一個個架高的棚子搭起造船生產線，這時，新海研一號（新海一）已進到船塢內了。臺船將船塢的水抽乾、架高船底準備為新海一上白色的新塗裝，而塗裝完畢後，新海一就會進入海上測試階段了。
新海研一號在今年八月進船塢整理，準備噴漆塗裝。圖片拍攝／簡鈺璇
「人生難得有機會看到船底啊！快拍照」臺大海洋研究所教授詹森說道，邊拿起手機與船底的螺旋槳自拍。詹森是新海研船籌備小組成員，也是新船從無到有的催生者之一，籌備三年期間，除了到各部會開會，就是跑船廠「盯哨」看進度，開工後每月都到船廠三次，把船當成自己的孩子一樣。
三年多來參與新船籌劃小組，終於看到海研船快完工的樣子，詹森開心地拿起手機與新海研一號自拍。圖片拍攝／簡鈺璇
其實，海研船最重要的武器都在船底喔！抬頭一瞧，船底下有各式圓圓、長長的凹槽，這些可不是進出水的洞，而是埋了市值數百萬的聲納儀器的地方喔！
船底的聲納儀器有三種：
1. 多音束測深儀 (Multi-beam)：讓研究船從大近視變成裸視 1.0
船底下長型、排列呈 T 字型的裝置，就是聲納設備「多音束測深儀」(Multi-beam)，紅色的面則是它發出聲波的音鼓。雖然它看起來毫不起眼，卻是新海研船的鎮船之寶，也是船上最貴的儀器。
有了它，臺灣就能仰賴它準確掃射海底地形，提升研究品質，順便探測海底大陸棚，擴大我們的海洋國土（誤）。
Multi-beam 音鼓 (Transducer) 在海研船底的樣子。圖片拍攝／簡鈺璇
張詠斌表示，以前量測地形都是用「單音束」(Single-beam) 的測深儀，一次只能發射單束聲波，然後讓船慢慢開，一點一點把資料串起來，合成海底地形資料，但點跟點之間會產生誤差，比如說有魚游過去、水下干擾，或是地形造成波折射等誤差都無法排除，就像是「近視的人看海底，覺得底下有東西，但看不清楚是什麼形狀」。
但 Multi-beam 不一樣，不同頻率的聲波出去，可以得到各種頻率掃出去的結果，頻率越低的波束可穿透的水深越深，再將資料比對，清楚的地形資料就出來了，如同戴上眼鏡一般。
新海研配置的 Multi-beam，新海一在 6000 米內有效，新海二、三則是 3000 米。臺大海研所楊穎堅教授形容，以前用 Single-beam 像是拿鋤頭耕田，一次只能掃一條線，現在 Multi-beam 則是耕耘機翻土，可掃射整個海底面。
Multi-beam 會發出多個扇面聲波，取得的資料範圍是整個面，換算的海底地形解析度較單音束測深儀 (Single-beam) 高。圖片提供／臺大海研所
2. 單音束科學測深儀 (Single-beam)：小兵立大功
除了長型的 Multi-beam 之外，船底還有許多紅色圓形的聲納裝置（長得好像爵士鼓啊～），像是單音束測深儀或科學魚探機器 (Single-beam)，可發射單一脈衝至海底，用地形反射傳回的聲波強度推估水深。
張詠斌表示，雖然 Multi-beam 比 Single-beam 厲害許多，能將海底地形掃得更清楚，但 Single-beam 的好處就是不需經過資料處理，可以馬上秀出那條線的地形圖，而 Multi-beam 則需要比較繁複的資料處理。
因此，研究者在用 Multi-beam 前，還是會拿 Single-beam 為地形把個脈，做個初步探測。
如圖所示，船底左邊兩個圓圈是科學魚探機跟單音束測深儀，右邊兩圈為都卜勒流速剖面儀，鼓面越大、發射的頻率越低、量測的距離越深。圖片拍攝／簡鈺璇
3. 都卜勒流速剖面儀 (ADCP)：都卜勒效應好好用
另一組圓形裝置就是 ADCP ，它應用都卜勒原理，當反射波的波長變短、頻率變高，就表示水流向音鼓發出的聲源移動，反之則遠離聲源，使用四組音鼓就可以推算水流速度剖面。
船底除了三組聲納設備外，還裝設「超短基線 (USBL)」水下定位系統，因應水下儀器無法裝設 GPS，工作人員會將 USBL 收發器裝在船底，應答器放在儀器或載具上，藉由回傳的訊號量測兩者間的距離。
船底有安裝 USBL，可作為水下載具的接收站臺。圖片拍攝／簡鈺璇
慢工出細活，研究船設計可需要高深的功夫！
臺船有近 50 年的造船經驗，但這是臺船第一次建造高級研究船。
臺船專案經理、基隆廠主任施炎輝表示，臺船造船速度很快，但造研究船沒辦法那麼快，儀器設備自國外進口、安裝、測試其實都需要時間，且船的設計必須符合研究需求，像是船尾的底部要非常平坦，如果設計不好，聲納儀器的效果就會大打折扣。
臺船第一次建造和設計高級研究船，施工的每個細節都要非常注意，圖為新海研三號的半成品照。圖片提供／張詠斌
其講究的程度連壓克力板的厚薄都得調整。詹森表示，聲納的壓克力板太厚會吸收聲波，所以廠商必須要重新訂製。
此外，研究船實驗室與主機房內，儀器眾多，要如何將大把如同頭髮般的電線理得整齊、便於維護也是個難題。由此可知，研究船的施工與設計細節還真不少呢！
圖十、詹森老師發現聲納設備的壓克力板太厚，立刻要求臺船重換。圖片拍攝／簡鈺璇
為了讓研究船可以平穩運行，有別於之前用柴油主機帶動馬達，新海研船使用發電機帶動馬達，以推動螺旋槳轉動，因此它的航行噪音較小、振動也比較輕微。此外，海研船也配置「減搖裝置」，像是新海二、新海三都裝上了陀螺儀，日後研究人員暈船的狀況就「可能」不會那麼嚴重了XDD
另一方面，新海研船上還備有「動態定位系統」(DP)，臺船造船師傅提到，這個系統只有軍事船和特殊需求的船才會裝，它能夠分析海流狀況、修正船與原本 GPS 定位的差距，並調整船的位置，讓船可以不偏移。
詹森表示，以前海研船都是靠經驗老道的船員「手動」調整位置，有了 DP，船的定位可以更精準。
新海研一的操船室，特別加裝 DP 系統的操控臺。圖片拍攝／簡鈺璇
近期新海二、新海三進入海上測試階段，臺大海研所副教授楊穎堅已搶先搭上新海二，他表示相當滿意，「新海研船相當平穩、安靜，船的轉身速度敏捷」。
儀器測試亦是海研船交船前的重要一環，一般商船大多海試三天，海研船儀器測試和校正可是要花兩三個月呢！楊穎堅表示，臺船技術不錯，因為聲納設備跟船體的方位校正通常要花 24 小時，但新海三只花了 5 小時就校正完成，可見安裝時的偏離角度不大。
安全第一！新海研可是更注重安全了呢！
海研船的安全也是重要一環，在海研五號 2014 年不幸沉沒，兩位優秀研究者罹難後，監察院糾正科技部和交通部，提及海研五號的操船公司未依規定取得「安全管理章程」(International Safety Management Code,ISM)，導致海五「因人為操作缺失而沉沒」。
詹森表示，海五是大家的痛，管理海研船的學校與機構有責任維繫研究人員與學生的安全，依科技部規定新海研一、二、三號建造與營運都要符合 ISM 規定，船隻管理的學校臺大、海大與中山也要取得該船的「安全管理認證書」。
張詠斌提到，研究船屬於公務船，原本可以豁免 ISM，但因為海五的緣故，研究船的安全必須提升至客船等級且需符合各項國際公約，所以臺船更改設計加強船體結構、救生、水密與防火設備等等，加上每位船員都有個人房間，因此新海研一、二、三號即使噸位變重，容納人數也沒有增加太多。
詹森提到，研究船的安全一來倚賴優質船廠，二來則是營運單位的管理，「船員一定要由學校自己聘，不能用外包」，這樣讓船員對船有感情，做事會比較認真和謹慎，且能夠直接與研究人員溝通，對海上研究作業也有幫助。
圖十二、操船除了可以在船長室外，甲板上備有兩個「烤肉架」，天氣晴可至室外操船。圖片拍攝／簡鈺璇
「現在的研究船稍微可惜的地方就是研究作業區太小，像把整個貨車的東西擠在小客車上。」張詠斌表示，以安全為優先是對的，但希望日後設計研究船時也把研究需求列入考慮。
目前新海研二號、新海研三號正在最後的海試階段，在順利通過儀器檢測、驗船後，已於今 (2019) 年 11 月舉辦交船典禮，而新海研一號則會在明年才會完成交船。
你是否跟我一樣等不及看海研船海上馳騁的英姿呢？讓我們一起期待他們正式服役後為我們的研究帶來的新進展吧！
新海一上有起重機、A 架和深海絞機等大型設備。圖片拍攝／簡鈺璇
新海研三姐妹的小檔案（資料整理／簡鈺璇）
| 新海研 1 號 R/V New Ocean Researcher 1 |
新海研 2 號 R/V New Ocean Researcher 2 |
新海研 3 號 R/V New Ocean Researcher 3 |
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| 交船日 | 預計 2020 年 | 預計 2019 年 | 預計 2019 年 |
| 總噸位 | 2200 噸 | 800 噸 | 800 噸 |
| 全長 | 66 公尺 | 45 公尺 | 45 公尺 |
| 續航力 | 45 天 | 30 天以上 | |
| 營運管理者 | 臺灣大學 | 臺灣海洋大學 | 中山大學 |
| 港籍 | 基隆港 | 基隆港 | 高雄港 |
| 設計建造地 | 臺灣 | 臺灣 | 臺灣 |
註解：
- 自由時報：日本延伸大陸棚 首獲聯合國承認
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