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昆仑站:在“人类不可接近之极”的科考站
• 2009-04-15 • 本刊记者 唐元恺
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去年1月12日,中国第24次南极考察冰盖队再一次成功登上南极内陆的“冰盖之巅”。除了克服同样的登顶阻力之外,队员们还需要在沿途和冰穹A展开考察,为下一步建昆仑科考站做选址准备。从海拔200多米的南极冰盖边缘,到海拔4093米的DOME-A,再回到起点,往返2600多公里,他们用了整整50天。

此次昆仑站建设的最大困难是现场施工条件和运输能力的限制。由于天气等原因,原本于去年12月5日―10日开始的登陆计划,被迫推迟了8天。“载着建材的44台雪橇,原定12台车拉,可到了南极发现出问题了。”李院生回忆,由于冰面积雪厚薄不同或松软,车辆无法承受过多重量,费了九牛二虎之力也拉不动所有的雪橇。“队员们只能把雪橇拆开,3辆一拉、5辆一拖,分批来回搬送。”最后,8辆车硬是“蚂蚁啃骨头”,把物资送上了极点,但比预计耽误了12天。

事实上,在冰穹A,施工效率不足国内的一半,但留给施工的时间仅有30天。"我们最终将整个科考站设计成‘内部功能仓’与‘外部保温层’两部分。”昆仑站总设计师、清华大学建筑设计研究院张翼博士介绍说,前者由若干个可独立运输的工程舱拼接组成,每个大约相当于一个20英尺的集装箱(大约6米见方),施工人员在国内将每个工程舱及其内部装修全部做好,并反复进行了几次预安装演练。

“在筹建昆仑站时,充分考虑了环境因素的影响。”中国极地考察办公室副主任吴军表示,有关方面还制订了相关的环保措施和应急预案,确保在发挥考察站科学平台价值和满足队员工作生活需求的同时,尽可能减少内陆站建设对环境的影响。他举例说,为减少油料消耗,最大程度地保护环境,昆仑站的主体结构全部采用耐低温的不锈钢(外包复合加芯的保温板),在--190℃时仍能正常使用。

 

得天独厚实验平台

DOME-A的冰盖是原始堆积而成,储存着反映全球气候和大气环境演变的信息,观测指标非常有说服力。那里存在最厚和最薄的冰,科考人员能够采集到最深的(可能有最古老的冰芯,100万年以前的)和最浅的(岩石样片)。

“我们钻取冰芯进行研究,能获得超过100万年的世界气候变化记录;而通过冰下地质钻探,地质科学研究也会受益无穷。”李院生说。

在此次返程途中,队员们还开展了断面科考,每2公里测一个标杆,每10公里采一次雪样,安装无人磁力计,布放地震观测点。

与其它大陆的最高点不同,南极之巅并没有陡峭的山峰,高低起伏只有10米甚至2、3米,是个60公里×15公里的平台,方圆几十公里范围内,放眼望去,都是平坦而空旷的白茫茫一片。天文学家则惊呼:地球上没有比这儿更理想的观测点与天文台址了!

“第一,观测时间长,每年有135天左右即4个半月连续全黑夜,而且晴天时间高达90%以上,很容易实现持续观测,达到相应的科学目标,如探测系外行星和测星震等;第二,观测的大气环境与透明度可以与太空媲美(稀薄、干燥、尘埃少),不只对毫米波望远镜,对红外及光学波段望远镜都是上佳的地面观测站址;第三,大气湍动少,视宁度(天文望远镜显示图像的清晰度)极好,适合放置大型望远镜阵进行光干涉成像观测等;第四,是天空视角最大的地点,比地面其它地方都适合天文观测,可以极大地提高观测效率;第五,是地面上人工光源干扰最少的地方。”中国南极天文中心天文学家朱镇熹博士“一口气”地如数家珍。

中国将在这最佳观测点上,通过国际合作,利用最先进的天文观测设备,获取最新的天文观测数据,在研究宇宙与生命的起源、暗物质、暗能量和寻找系外行星等方面有望达到新的突破。

中国是第一个计划在南极建天文台的国家。“只有建了夏季站、越冬站之后,下一步才可能建天文台。”朱博士表示,可这并不是件简单的事儿,需要一步步地推进。

目前昆仑站可供15到20人进行夏季科学考察。“与建站相比,在冰穹A立住脚要难得多,这需要一个庞大的支撑系统和保障系统,规模远远大于建站本身。”国家海洋局极地考察办公室副主任魏文良表示。

按照规划,3、5年后,昆仑站将逐步扩建升级为可以满足科考人员越冬的常年站。以此为依托,中国将有计划、有步骤地对南极内陆进行冰川学、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考察与研究,还包括人体医学研究与医疗保障等诸多内容,并非常欢迎世界各国间的合作,共同为人类造福。

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