錢小龍
同學(xué)們看到這個(gè)標(biāo)題時(shí),請(qǐng)不要驚訝,如果泛出了些許浪漫之心也請(qǐng)收好,讓我們先從下面這條消息看起。
2018年11月2日10時(shí)10分,“雪龍?zhí)枴睒O地科學(xué)考察破冰船一聲長(zhǎng)鳴,中國第35次南極考察隊(duì)乘坐該船離開位于上海的中國極地考察基地,正式開啟為期162天的南極科考征程,也是我國歷史上規(guī)模最大的一次南極科考。這次考察的一項(xiàng)重要任務(wù),是在距離南極中山站28千米的冰蓋上,建設(shè)我國首個(gè)南極永久機(jī)場(chǎng)。
大家現(xiàn)在可能特別想知道,為啥我國要在這個(gè)漫天冰雪之地建設(shè)機(jī)場(chǎng)?這背后又有哪些不為人知的故事呢?讓我們通過下面的精彩內(nèi)容來慢慢了解吧!
世界的盡頭:富含寶藏的神秘王國
對(duì)于很多人來說,南極一直是一個(gè)神秘的存在。它是地球上最晚被發(fā)現(xiàn)的大陸,常年最低氣溫達(dá)到-90℃,并且是唯一沒有人類永久定居和不屬于任何一國的地方。
1840年,法國人首次發(fā)現(xiàn)南極洲大陸,自此開啟了人類探索南極的征程。人類對(duì)南極的探索分為4個(gè)時(shí)代:1772年到19世紀(jì)末期的“帆船時(shí)代”;20世紀(jì)初到第一次世界大戰(zhàn)前,人類先后征服了南磁極和南極點(diǎn),涌現(xiàn)出了大批可歌可泣的探險(xiǎn)英雄,被稱為“英雄時(shí)代”;一戰(zhàn)后到20世紀(jì)50年代中期,人們開始用機(jī)械設(shè)備取代狗拉雪橇的方式探索南極,被稱為“機(jī)械時(shí)代”;1957年至今,建立科考站,大量科學(xué)家前往南極進(jìn)行科學(xué)考察,被稱為“科考時(shí)代”。
經(jīng)過幾代科研人員的不懈努力,對(duì)南極這個(gè)神秘的地方,大體情況已經(jīng)被初步掌握:南極的總面積為1390萬平方千米,平均海拔為2350米,儲(chǔ)藏著超過220種礦物,開采價(jià)值巨大,其陸地上覆蓋的冰層,淡水儲(chǔ)量占全球的70%。
中國探索南極:輝煌與無奈并存
多年來,極地科考一直是我國科技戰(zhàn)略中的重要環(huán)節(jié),也是我國科研人員不斷探究和努力的重要方向。至今,我國在南極已經(jīng)建成4個(gè)科考站——除了長(zhǎng)城站,還建有中山站、昆侖站、泰山站,在難言島的中國“羅斯?!毙抡灸壳耙舱诮ㄔO(shè)中。
但從我國到南極,其間路途遙遠(yuǎn)艱險(xiǎn),而人員、裝備、物資大多時(shí)候只能通過緩慢的海運(yùn)才能抵達(dá)。由于我國在南極沒有永久性的機(jī)場(chǎng),2015年,當(dāng)我國“雪鷹601”極地固定翼飛機(jī)投入運(yùn)行后,在南極一直是借用俄羅斯等其他國家的機(jī)場(chǎng),每年為此都要與外方做大量溝通協(xié)調(diào)工作,常常延誤了我國的科考任務(wù),失去了很多絕佳的機(jī)會(huì)。因此,在南極建設(shè)一座永久機(jī)場(chǎng)就變得迫在眉睫。
有自己的“地盤”,到底有多重要?
建自己的永久性機(jī)場(chǎng),可不是“別人有,我們也要有”的攀比心理在作祟,這背后有很多重要的原因。
為科考工作和物資運(yùn)輸節(jié)省時(shí)間
有了機(jī)場(chǎng),大部分科研人員就可以搭乘飛機(jī)出入萬里外的南極,實(shí)現(xiàn)高效南極科考。同時(shí),允許中大型運(yùn)輸機(jī)起降,可以把以考察船為核心的南極考察保障慢速系統(tǒng),升級(jí)為未來以運(yùn)輸機(jī)為核心的快速系統(tǒng)。此外,相關(guān)物資運(yùn)輸也會(huì)變得快捷,比如科研人員可以隨時(shí)吃到更多的保存期短的新鮮蔬果,快速提高極地科考人員生活質(zhì)量。
提高科學(xué)觀測(cè)的精度和范圍
有了飛機(jī)場(chǎng),就可以利用飛機(jī)進(jìn)行科學(xué)觀測(cè)。首先,飛機(jī)觀測(cè)可以擴(kuò)大科學(xué)研究?jī)?nèi)容,例如,對(duì)于測(cè)繪學(xué)家,如果能夠進(jìn)行航拍,必將擴(kuò)大觀測(cè)范圍,提高測(cè)繪精度;對(duì)于地理學(xué)家,航拍能提供更完整的地貌,是非常有助于研究的;對(duì)于氣象學(xué)家,它更有助于云霧物理學(xué)的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)與研究。
提供快速救援和撤離的通道
在南極,一旦遇到必須及時(shí)搶救的人員,飛機(jī)是最有效的運(yùn)載工具。例如,我國在建設(shè)南極昆侖站時(shí),一位隊(duì)員在海拔4000米以上工作時(shí),出現(xiàn)了嚴(yán)重的高原反應(yīng),生命危在旦夕,幸好得到美國“阿蒙森一斯科特”考察站派飛機(jī)營(yíng)救,該隊(duì)員才化險(xiǎn)為夷。此外還可以用飛機(jī)進(jìn)行快速撤離,縮短了科研人員在南極極端氣候下暴露的時(shí)間。
建設(shè)南極機(jī)場(chǎng):一切良難偉大的工程
南極氣候環(huán)境極其惡劣,要在這里修建一座機(jī)場(chǎng)的難度超乎想象,而且,南極的冰雪很容易就會(huì)將機(jī)場(chǎng)跑道覆蓋。雖然此前,我國已有在南極建立簡(jiǎn)易機(jī)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn),但建立南極永久性機(jī)場(chǎng)的難度并不亞于建南極科考站。
選址要求苛刻
南極位置特殊,選址極其困難。比如,俄羅斯南極機(jī)場(chǎng)選址是在一個(gè)冰川的側(cè)面,那里冰的流速、流向比較規(guī)則,不易產(chǎn)生裂隙。其次,降雪的積累率不能太大,如果積累率太大,跑道則需要經(jīng)常進(jìn)行壓實(shí)處理。
國外通常選擇在“藍(lán)冰”上建機(jī)場(chǎng),也就是在露出地表的純冰上建造機(jī)場(chǎng)跑道,這樣,機(jī)場(chǎng)跑道強(qiáng)度和使用壽命能夠得到保證。這次我國南極機(jī)場(chǎng)選址備選位置位于冰蓋。冰蓋好比蓋在南極大陸上的一床“被子”,但它是運(yùn)動(dòng)的。要建永久機(jī)場(chǎng),首先要找到冰蓋運(yùn)動(dòng)幅度比較均衡、比較小的地方。為解決這個(gè)問題,我國極地考察團(tuán)隊(duì)已在備選地址進(jìn)行了為期1年的冰流場(chǎng)觀測(cè),并利用無人機(jī)進(jìn)行了大面積的測(cè)繪。
改造工程繁復(fù)
其次,飛機(jī)要從地面起飛或著陸,都必須要有適當(dāng)?shù)哪Σ亮?。如果地面沒有摩擦力,飛機(jī)就不能夠正常起飛或著陸。國內(nèi)機(jī)場(chǎng)的混凝土跑道堅(jiān)實(shí)并且摩擦力大,便于飛機(jī)起降,而冰蓋上覆蓋的幾十米厚的松軟積雪無法滿足起降要求,隊(duì)員們需要將積雪進(jìn)行“改造”,使之堅(jiān)硬充實(shí)。
改造流程大概是這樣的:先用雪鏟、吹雪機(jī)對(duì)積雪進(jìn)行初步處理,然后用壓雪機(jī)壓實(shí),再輔以雪犁,將積雪變成摩擦力大的粒雪表面,如此反復(fù)。過程有點(diǎn)像平時(shí)我們見到的修路,但要對(duì)松軟的數(shù)十米厚的積雪進(jìn)行處理,工作難度可想而知。
保障系統(tǒng)要求高
與國內(nèi)機(jī)場(chǎng)相比,計(jì)劃建造的這個(gè)機(jī)場(chǎng)規(guī)模不算大,但它對(duì)極端環(huán)境下導(dǎo)航系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、氣象保障系統(tǒng)的要求提出了很大挑戰(zhàn),必須要有能自主開展南極活動(dòng)的后勤保障能力。
展望未來:合作才能共贏
從在冰蓋上建立飛機(jī)場(chǎng)的技術(shù)要求來看,我國還沒有足夠的經(jīng)驗(yàn),必須借鑒其他國家的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。不過,如何能夠合理利用好南極的環(huán)境,并與之“和諧相處”是問題的關(guān)鍵。
這座歷史性的機(jī)場(chǎng),除了跑道,還包括其他基礎(chǔ)工程設(shè)施,如停機(jī)坪、候機(jī)樓等,未來還會(huì)建成完整的航空港。預(yù)計(jì)到2022年,我國首個(gè)南極永久性機(jī)場(chǎng)將投入使用,屆時(shí)將極大地加快我國南極科學(xué)考察的進(jìn)度。
南極是世界科學(xué)考察的重要地域,即使我國有了自己的南極機(jī)場(chǎng),也會(huì)與其他國家互相支持,協(xié)同發(fā)展,實(shí)現(xiàn)共贏。