2013年11月07日 星期四
南极建“泰山”,究竟有多难?
本报记者 高博
图为在南极大陆行进的车队以及建设中的南极昆仑科考站。
我国已在南极建立了长城站、中山站、昆仑站。1984年建的第一个科考站长城站,在近几年扩大了规模,新增1800平方米的建筑后,也已是南极入口处各国考察站中最先进和最舒适的居住地。

    11月6日,“雪龙”号停泊在上海一个僻静的江边码头,旁边是青铜浇铸的雕塑——“中国南北极起航返航原点”。这艘极地科学考察船将在第二天开拔东海,第30次驶向南极。这次科考为媒体所瞩目之处,是它将建立中国第四个南极科考站“泰山”。

    运输危险,后勤不易

    道路导航、站区测量为此次科考“必修课”

    此次南极科考的重中之重是建立我国第四个南极科考站——泰山站。它位于中山站与昆仑站之间,距离中山站约520公里,海拔高度约2621米,与中山、昆仑两站遥相呼应,同时能覆盖格罗夫山等南极关键科考区域。格罗夫山是中国科学家收集陨石的主要地区。

    1400万平方公里的冰封大陆上,人类设立的53个科考站显得那样孤立,站与站之间的道路,只要一场暴风就会被掩埋。即使有了现代运输车辆,在南极外出活动仍不乏风险。

    “到处是冰山,冬天有风暴,最大风力可达十三到十四级。如果出站迷失,很可能带来生命危险,这种情况国外考察站就发生过。”国家海洋局极地考察办公室综合处长夏立民说。

    夏立民说:“队员出发前都做好了最坏的打算。我自己就亲身经历过好几次险情:车子在冰面上走,把冰面压裂了,差点掉进冰窟里。”

    泰山站距离中山站的520公里路况复杂,好的导航十分重要。去年在第29次南极科考中,就有队员在此路段掉进冰裂缝,十分惊险。因此这次科考的一项必要程序,就是专门为泰山站建设队伍进行导航和站区测量。

    科考保障用车要通过150项性能测试

    科考发言人也介绍,着眼于泰山站的建设,随船运去的重卡和皮卡将承担建站过程中的物资运输工作,配合之前的挖掘机和装载机共同作业。南极作为地球上海拔最高、温度最低、风速最大的大陆,对机械的可靠性与安全性有着特殊要求。而缺氧、强紫外线辐射等极端环境也会引发工程机械难题。

    此次南极科考保障用车,要通过耐寒实验等150项性能测试。而且要携带除发动机外的各种易损配件,并在智利设立了配件补给点,以应对更为复杂的维修保障。

    由于南极气候恶劣,人员意外伤害频繁,除了日常外伤以及胃病、口腔溃疡、牙疼等呼吸道和消化系统疾病外,还有心脏病、中风等突发疾病。

    2010年1月,中山站一位工程师发生机械意外挤压事故,造成肠、肝、腹壁肌肉、腹筋膜断裂,腹腔大量出血,生命垂危。最后紧急送往澳大利亚手术才拾回一命。

    前年,中国科考队一辆直升机在执行后勤任务时坠毁,所幸没有造成人员损失。

    工力有限,要求苛刻

    建筑部件已造好,运抵南极再次组装

    谈到该站的命名,去年南极科考队领队,海洋局极地考察办公室主任曲探宙表示,国家海洋局在多次讨论后认为,泰山为五岳之首,被联合国评选为世界自然与文化遗产,在国内和国际上具有很高的知名度。“在昆仑站的全国征名活动中,‘昆仑’排名第一,‘泰山’排名第二,所以此次我们直接选择了‘泰山’。”他说。

    据媒体介绍,泰山站的主体建筑建设任务由宝钢集团承担,各建筑部件已造好,在上海实施了组装。建筑主体将被拆卸,运往南极再次组装。

    在南极施工,物力有限,工地规模不能太大,而建筑却要“麻雀虽小,五脏俱全”,设施要满足所有的日常需要。这就是建站最突出的困难。

    比如昆仑站的建设,工人们经过几天适应高海拔环境后,4个人才能抬动一个50公斤重的冰芯样品箱,3个人才可挪动200公斤重的油桶,但建站工期却十分短暂,实际工作天数只允许不到30天,现场施工机械设备短缺,而且建筑完全建在3000米厚的冰盖之上。

    最终,昆仑站创新性地采取了预制集装箱与现场组装相结合的模式,满足了苛刻的工期要求。

    南极考察站与普通建筑设计很不一样,首先它需要更多安全保障,每秒几十米的大风,低到零下80摄氏度的严寒,还有能掩埋整个站区的暴雪,对任何建筑都是严峻挑战。

    科考站建筑还需环保节能人性化

    另外,南极科考站建筑设计上还得人性化,化解人类长时间驻守的孤独、烦闷等心理压力,并且得做到环保和节能。目前各国都各自发挥聪明才智,设计出令人叫绝的新式站点。比如有的国家就设计出长脚的屋子。

    一般来说,各国刚建站都是用空间狭小的集装箱来拼凑。中山站1989年刚建成时也是如此,仅仅是用集装箱拼成主楼。冬天时地板滴水成冰,积雪融化时屋顶还会滴水。

    2011年中山站扩建完成,鸟枪换炮,集装箱老楼退居二线。综合楼、观测楼、仓库、车库、发电楼和越冬宿舍等新建筑陆续建成,壮大了中山站。而且新采用的外围护保温,以及发电余热回收等技术,让中山站的节能水平达到世界领先。

    而中国在南极1984年建的第一个科考站“长城站”,同样在近几年扩大了规模,新增1800平方米的建筑后,也已是南极入口处各国考察站中最先进和最舒适的居住地。

    新闻延伸

    “泰山”之后,南极海边将再建站

    近十年来,中国南极考察站的设计、建设和后勤力量持续发展,已经具备了丰富的经验。极地建筑专家,清华大学极地建筑研究中心主任张翼说,中国南极考察事业开始腾飞,底气就来自于中国南极建设能力的提升。

    除了泰山站外,据曲探宙介绍,中国还将在南极再建一个常年站。在第29次南极科学考察中,中国科考队已在南极罗斯海区域维多利亚地和南极毛德皇后地进行了选址考察,主要内容是考察备选站址周围的地形、地貌、地质、水源地、动植物等。

    而本次科考,队员也将在南极维多利亚地开展GNSS跟踪站建设、规划建设区1∶500地形图测绘、码头区近岸水深测量等南极科考测绘任务。

    维护“北斗”等设备,将有科考队员南极过冬

    本次科考队将携带冰雪厚度变化检测系统、海冰物质平衡浮标以及中国极地研究中心研制的相敏冰雪监测雷达等仪器前往,执行中山站周边近岸海冰漂移及厚度变化监测、冰盖内陆出发基地周边定点冰雪累积量变化监测、冰川融水取样等考察任务。

    另外,今年一些科考队员,不光要建设和实验北斗导航系统的全球跟踪站,还要修理维护中山站的验潮站,还要在南极过冬,总共待上一年半时间。

    此前,我国已有多种高科技设备已经在南极大陆大显身手。冰架热水钻机、海冰漂移浮标、极端环境无人无线冰雪智能观测系统及机器人等在历次科考中发挥了重要作用。首台“南极巡天望远镜”成功登上海拔4000多米的南极“冰盖之巅”,安装在昆仑站,目前已可以通过卫星进行远程遥控,实现全自动、连续监测银河系内的上亿颗恒星,并能够用来搜寻太阳系外行星。

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