中国南极昆仑站：“不可接近之极”不再难及
i自然全媒体2020-01-22 08:33
在过去的2019年，年度流行语是“我太难了”，中国南极考察队员们当属最有资格说这句话的人群之一。
世界之南有南极、科考之难数“内陆”。从科学研究角度来讲，南极共有４个点最为重要：极点、冰点、磁点和高点。在2009年之前，美国、俄罗斯和法国分别在前３个点建立了科考站，仅剩南极内陆最高点冰穹Ａ尚属“空白”。
今年1月27日是昆仑站建站11周年。2009年1月27日，我国在南极冰穹A地区成功建立昆仑站，标志着我国南极考察实现了从南极大陆边缘向内陆腹地的跨越发展。11年来，我国一批又一批南极考察队员前赴后继，依托昆仑站在冰川学、地球物理、天文学等领域取得了大量科研成果，彰显了我国综合国力和科技创新能力的日益提升。
“巍巍昆仑”见证冰雪雄心
1985年2月，我国在南极乔治王岛南端建立了首个南极科考站——中国南极长城站，实现了我国极地考察站“从无到有”的发展；1989年2月，我国在东南极大陆伊丽莎白公主地的拉斯曼丘陵地区建立了第二个南极科考站——中国南极中山站。长期以来，由于长城站、中山站都在南极大陆边缘地区，我国南极考察也大都在这些区域展开。
当时，世界各国建立的绝大多数考察站也都位于南极边缘地区，只有美国、俄罗斯、日本、法国、意大利、德国６个国家在南极内陆地区建立了科考站。建立内陆考察站，体现着一个国家的综合国力和科学研究实力。随着我国南极科学考察不断深入，南极大陆边缘区域已难以满足科研需要。因此，中国科学家将目光锁定冰穹A。
位于内陆冰盖核心地带的冰穹A，占据着南极内陆科学研究的制高点：这里是国际冰川学界公认的南极冰盖理想的深冰芯钻取地点，可展现百万年来地球气候环境的演变情形；这里有地球上最好的大气透明度和视宁度（望远镜显示图像的清晰度），被视为进行天文观测的最好场所；最低气温超过零下80摄氏度，为极端环境科学研究提供得天独厚的场所。
但是，挺进冰穹A绝非易事。低温酷寒、高原缺氧、“不可接近之极”……这是科研人员描述冰穹Ａ地区时常说的话。当时，很多国家希望能够征服这一“高点”，但均未能获得成功。
登顶不易，寻顶亦难。面积达1400万平方公里的南极大陆，95%以上被平均厚度2450米的冰雪覆盖，犹如戴了一顶巨大的“帽子”，这顶“帽子”被称为冰盖。冰盖上不是人们想像的“山峰”，而是平缓的冰丘。站在冰盖上放眼望去，冰原茫茫无边际，凭肉眼根本看不出哪里高、哪里低。
从中山站前往冰穹A，需要经过1200多公里的冰雪路，会遇到冰裂隙、白化天、地吹雪等恶劣路况和天气。“巍巍昆仑”由钢铁意志铸就，茫茫南极冰盖从此牢牢打上了考察队员“爱国、求实、创新、拼搏”的南极精神烙印。
1997年，考察队首次向冰穹A进发，历时13天，挺进了300公里；1998年，考察队历时17天，挺进了464公里……2005年1月18日，考察队首次通过地面到达冰穹A。根据现场测量数据，考察队员准确定位到了南极内陆冰盖最高点。至此，“不可接近之极”有了中国人的足迹。
考察队员用13个油桶在冰穹A最高点设立了纪念标志，并举行了升国旗仪式。这不是一面普通的国旗，它曾在天安门广场飘扬过，而今又飘扬在冰穹A。虽然没有伴乐、没有仪仗队，但茫茫冰原却见证了队员们对国旗的敬仰之情、对祖国的赤子之心。此后，考察队每次途经这里，都会升起一面新的国旗以示纪念。
2008年1月，考察队再次登顶冰穹A进行科学考察和测量作业，为建站选址提供数据支持。2009年1月，考察队携带超过雪地车运输极限的500多吨建站科考物资，经过1250多公里的艰难跋涉，第三次登顶冰穹A。仅用了20多天，他们忍受住零下40摄氏度的低温，呼吸着含氧量只有平常一半多的空气，在南极冰盖之巅建立了中国南极昆仑站。
探究地球古气候的“年轮”
南极内陆降水量低，冰雪累积速度慢，数千米厚的冰盖记录了百万年时间尺度的地球气候变化信息。因此，南极内陆深冰芯被称为地球古气候的“年轮”。多年来，依托南极昆仑站，我国逐步完善了冰川学考察后勤支撑体系，为进一步开展深冰芯等冰川学考察研究奠定了重要基础。
昆仑站建成后，考察队员在一个40米长、5米宽、3米深的雪坑里搭建起一间冰芯房，钻出了深冰芯钻探导向孔，安装了套管和深冰芯钻机系统。2013年1月21日，中国深冰芯第一钻在昆仑站冰芯房正式开钻，首钻成功获取了一支长达3.83米的冰芯。随后，考察队员继续向深处钻进，将钻探深度推进至800米。2019年1月12日，中国第35次南极考察队在800米深度基础上再次开钻，成功钻取了一支2.8米长的冰芯，为南极冰盖最高区域冰川学、气候学等研究提供了珍贵样品。未来，深冰芯钻探将继续向3200米冰下钻进，探究百万年时间尺度的地球气候和环境变化信息。
冰芯钻探，看似简单，但对于考察队员而言，却并不容易。南极是素有“寒极”之称。即便在夏季，冰芯房的气温也接近零下40摄氏度，有时需要到10米深的钻探槽内检修钻机，那里的温度更是达到零下50多摄氏度，再加上昆仑站高原缺氧的地理环境，队员在钻探槽里根本无法正常呼吸，全身如同被冰镇一般。除了酷寒，深冰芯房里还有钻孔液的刺鼻气味。作业时，队员需要戴上防毒面具。于是，在冰芯房里流传着这样一句话：“如果你冷得受不了，就到外面零下30摄氏度的地方去‘暖和暖和’！”
就是在这样艰苦环境下，队员们仍咬牙坚持着。因为他们知道，我国作为世界上第一个在南极冰盖最高点区域进行深冰芯钻探工程的国家，每向下钻进1米都是新的突破。如今，昆仑站上的考察队员们通过深冰芯科学钻探工程，探索出了一条在南极开展重大科学工程的创新道路，并对科学研究、工程技术、后勤保障之间联合攻关进行了有益实践。
这里的星星“不眨眼”
为什么要去南极开展天文观测？有人说，那里的星空很纯净，那里的星星“不眨眼”，在那里观测天体更清晰……但在冰穹A开展天文观测，到底有哪些优势呢？
冰穹A冬季全是黑夜，90%以上是晴天，可提供连续数月的观测条件；冰穹A大气稀薄，风速极低，能有效降低大气湍流造成的成像模糊、抖动；冰穹A大气干燥，水汽含量低，对宇宙天体的星光吸收少；冰穹A没有人工光源干扰，光污染少；这里天空视角大，可有效提高天文观测效率。这些天然观测条件，使得到冰穹A进行天文观测成为各国天文学家共同的梦想。
早在上世纪80年代，我国天文学界就提出到南极进行天文观测的目标。由于设备运行保障难度大、自然环境恶劣等限制，这一想法迟迟未能实施。直到2008年1月，我国天文学科研人员随考察队抵达冰穹A，才初步建立了自动天文观测站。
2009年，昆仑站的建立为我国天文学研究提供了发展新机遇。2010年1月，考察队在昆仑站成功安装了国际上首台无人值守、远程操控的超宽带太赫兹傅里叶光谱仪，首次在冰穹A获得了太赫兹至远红外谱段的大气透过率长周期实测数据。数据表明，这里的太赫兹至远红外谱段的大气透过率明显更高，是地面上观测宇宙的绝佳窗口。
近年来，通过一批又一批考察队员和科研团队的不懈努力，曾经看似遥不可及的科学目标逐渐变成现实。2012年，我国首台南极巡天望远镜在昆仑站成功安装，可通过卫星通讯进行远程遥控，实现全自动、连续监测银河系内上亿颗恒星，以及用于搜寻太阳系外行星。2015年，我国第二台南极巡天望远镜在昆仑站成功安装，一次曝光可覆盖约4.3平方度的天空，相当于18个月亮的大小。
多年的辛勤付出换来沉甸甸的收获。2017年，我国第二台南极巡天望远镜首次实现无人值守条件下的越冬观测，并成功追踪探测到首个双中子星并合引力波事件的首例光学信号，引起国际天文学界广泛关注。如今，科学家对于冰穹A的观测优势已经有越来越清晰的认识，南极巡天望远镜有望成为最强大的系外行星搜寻系统之一。
“鹰击长空”显身手
2017年1月8日，一架红白相间、尾翼喷绘着五星红旗的固定翼飞机，成功降落于昆仑站机场。
这是一次历史性的降落。这架飞机是我国首架极地固定翼飞机“雪鹰601”，它从中山站飞来，飞抵昆仑站后再返回中山站，实现了该类飞机首次在此降落。随着冰原上“鹰击长空”的一幕圆满落幕，中国南极考察队将步入真正意义上的“海陆空”协同时代，可到达更多过去难以到达的南极区域。
由于恶劣的南极内陆自然环境，考察队每年只有12月~次年2月的南极夏季才能深入冰盖开展科考，短暂的时间窗口让队员们分秒必争。过去，考察队从中山站前往昆仑站，科考人员和物资全凭雪地车运输，需要行驶约1200公里，耗时近20天。但同样的距离，“雪鹰601”只需４个多小时就可以到达。相较于雪地车，飞机速度更快、灵活性更高、覆盖面更广。如果有队员突发意外，它可迅速赶往救援，为队员的生命保驾护航。
同时，它还是高效的“科研平台”。“雪鹰601”专为我国南极科考定制改装，采用了数十项专门适用极地环境飞行的技术专利配置，可搭载冰雷达、航空磁力计、航空重力仪、航空摄像机、激光高度计和高精度GPS等设备。其中，飞机搭载的冰雷达可穿透冰层超过5000米，是名副其实的“超级鹰眼”。
如今，经过一批又一批考察队员接力前行，昆仑站以其多项突破性成果和开创性工作，在中国极地考察史中留下了浓墨重彩的一笔。相信随着固定翼飞机、雪地车队大显身手，将有效保障科考作业和物资转运，助推中国南极内陆科学研究提升到更高水平。
来源：中国自然资源报
记者： 孙安然
编辑：吴琼
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