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中国走向极地考察“陆海空”时代

2014-05-15清扬

大众科学 2014年3期
关键词:长城站昆仑极地

清扬

作为中国第30次南极科考的一项重要任务和成果,2014年2月8日,中国南极泰山站正式建成开站,这是我国继长城站、中山站及昆仑站之后的第4个南极科考站。2015年,中国第5个南极科考站的建设也即将启动。

泰山站:把科考能力“前移”数百公里

泰山站得名于五岳之首的泰山,象征“坚实、稳固、庄严、国泰民安”。此后,它将代表中华民族巍然屹立于冰封的南极大陆。

泰山站的建成仅用了53天,使用寿命长达15年。它地处中山站和昆仑站之间的伊丽莎白公主地,海拔2600米,年平均温度-36.6℃,距离中山站约520公里,距离昆仑站715公里,距离南极关键科考区域格罗夫山85公里。它的建成,将中山站支撑科考的能力“前移”了数百公里,进一步拓展了中国南极考察的领域和范围。

值得一提的是,泰山站建有固定翼飞机冰雪跑道,配备了400吨级内陆运输车队设备,能为中山站通往昆仑站、格罗夫山、埃默里冰架区域的考察提供中继支撑、应急保障及航空地面支撑,还能进行地质、冰川、测绘、大气(气象)、地磁、卫星遥感等科学考察工作。

泰山站被网友们戏称为“降落在冰封世界的UFO”,其外形酷似一个大红灯笼。独特的圆环形外表、叠型结构和高架设计,是为了适应南极大陆的气候。这里冬季经常刮起8~10级大风,这样的设计不仅使泰山站视野开阔,而且能减少风阻,避免出现飞雪堆积甚至被冰雪掩埋。

通常,科考站分为常年站、度夏站、无人自动观测站。其中,度夏站只在夏季有科考人员进行考察,站内往往没有烹饪及洗澡设施,科考人员60天不洗澡是常有的事。但同属度夏站的泰山站,却“奢侈”地设置了简易洗澡装置,为最大限度减少融雪加热所需能量,洗澡水可循环5次使用。此外,站内配备了能加热食物的厨房。由于科考队员在泰山站工作时南极正处于极昼,站内生活区的客厅还专门设置了可调节光线的LED灯,通过模拟一年四季甚至一天中昼夜的光线变化,使科考队员能真切感受到昼夜及四季变化。

第5个科考站:拟选址维多利亚地

2015年,我国将在南极新建一个常年科学考察站。实际上,我国科考队员早在2013年就已初步选址南极维多利亚地,并对周围的地形、地貌、地质、水源地、动植物等进行了考察。

新站位于半岛上的平地区域,站址区域与山梁相接处常年积雪,附近有3个常年积水的淡水湖泊,附近海岸还有一个带状、约1公里长的阿德利企鹅聚居地。现场勘测表明,这一区域适合进行冰川学研究,且具备建设冰上机场的条件,可兼顾各种科研需求。

这个科考站的建筑规模为5500平方米,将建设夏季宿舍、应急动力楼、综合楼、主宿舍楼、动力房、科研楼等。度夏期间可容纳80人开展生物生态、地质、冰川等考察,越冬期间可容纳30人开展大气(气象)、海洋、空间物理、地磁、卫星遥感等科考研究活动。科考站周边是德国、韩国和意大利的考察站,它距离美国最大的南极科考站麦克默多站也仅有300公里。

第5个科考站建成后,我国拥有的南极科考站数量将超过英国和澳大利亚,仅比美国少一个,成为世界上拥有南极科考站数量第二的国家。这意味着我国南极科考活动的覆盖范围及支撑保障能力都将迈上新台阶,跻身世界前列。

迎来极地考察“陆海空”时代

在加快科考站建设的同时,我国已完成对“雪龙”号的维修改造,新的极地科学考察破冰船项目正有序开展,南极固定翼飞机也已进入购置实施阶段,这标志着中国极地考察即将迎来“陆海空”立体发展新时代。

2013年,我国对“雪龙”号极地科考船进行了恢复性维修改造工程,更新了主机、副机等主要设备,取消了重油系统,改用轻油系统,调整了液舱布局并重新校核船舶稳性,并对轴系系统、机舱管系、部分甲板设备和科考、环保设备进行了维修改造。

同样是在2013年,我国新建极地科学考察破冰船项目在扩充概念设计方案和试验数据的基础上,进行了可行性研究报告编制,目前这一项目已进入可行性研究报告的审批阶段。项目建成后,将与现有的“雪龙”号形成优势互补、定位明确的极地科学考察姐妹船,从而极大提升我国的极地考察能力。

南极固定翼飞机购置方案也已于2013年通过审批,确定了加装的科考设备的类型。固定翼飞机购置完成后,将满足“物资人员运输、科学考察、应急救援”三大功能需求,在科考仪器方面,我国将通过与国外协作单位的合作,确保固定翼飞机科考平台的品质。

新建南极考察站、新的破冰船和固定翼飞机……这些新举措,必将有力促进我国极地考察平台建设,进一步拓展我国南极考察的领域和范围,扩大我国在极地科研上的话语权,推动中国极地考察进入“陆海空”新时代。(综合《人民日报》、《中国青年报》、新华网、国际在线相关报道。 责任编辑/任玉梅)

中国三大南极科考站

最早的科考站长城站 1985年2月20日建成开站的长城站,是我国建立最早的科考站。其所在的乔治王岛是南极地区科学考察站分布最为密集的区域,全岛有9个国家的9个考察站。

长城站建筑总面积达4200平方米,有办公栋、宿舍栋、科研栋、医务文体栋、通讯栋以及蔬菜库、食品库等各种建筑25座。早在2009年初,长城站卫星网络通讯系统就已建设成功,使科考数据实现了实时传输。站内夏季可容纳约60人考察,冬季可供约20人考察。全年可开展气象学、电离层、高层大气物理学、地磁和地震等项目的常规观测。夏季时,除常规观测外,还可进行地质学、地貌学、地球物理学、冰川学、生物学、环境科学、人体医学和海洋科学等的科考工作。1986年9月起,长城站气象站作为南极地区32个基本站之一,正式加入国际气象监视网。

可进行外科小手术的中山站 中山站建成于1989年1月26日,是我国在东南极洲的第1座常年科考站,其西南面距艾默里冰架和查尔斯王子山脉几百公里,是进行南极海洋和大陆科学考察的理想区域,周边有澳大利亚的劳基地站和俄罗斯的进步站。

经数次扩建,中山站建筑面积已达5800平方米,有各种建筑15座,站内生活设施齐全,全自动冷热水供水系统全年可不间断提供不低于400℃的卫浴热水。值得一提的是,站上的医务室配备了无影灯、多功能手术台等,可进行一般性外科小手术。通讯室安装了单边带发射机、全波段收讯机以及海事卫星终端设备,不仅保障了中山站与北京的通讯联络,也可开展全球范围内的文字、图片传输和电话业务。

与长城站一样,中山站也建有污水与垃圾处理系统。发电机还装有消烟和减噪声设备,可减少发电机的废气排放,降低大气污染。

南极海拔最高的昆仑站 昆仑站是我国首个南极内陆度夏考察站,2009年1月27日建成,海拔4087米,是人类在南极地区建立的海拔最高的科考站。

昆仑站地处被称为“人类不可接近之极”的南极内陆冰盖最高点——冰穹A地区,是地球上绝佳的天文台址,非常适合开展冰川学、天文学、地质学、地球物理学、大气科学、空间物理学等领域的科学研究。中国自主研制的南极巡天望远镜就架设在这里,是目前在南极运行的最大口径光学巡天望远镜。2013年,科考队员首次获取了巡天望远镜的观测数据——2万幅图像。

科考站分内部功能舱与外部保温层两部分,其主体建筑由11个工程舱拼接而成。由于此处空气稀薄,含氧量仅为内陆的60%,昆仑站除宿舍、科学观测场所、厨房、浴室外,还专门有制氧机房,每个队员宿舍的床头都配有供氧终端。(来源:本刊资料室)endprint

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