泰山站雪下工程建設(shè)現(xiàn)場。新華社發(fā)

雪鷹601飛機(jī)飛過中國南極昆侖站。新華社發(fā)（資料圖片）

　　歷時131天、4次穿越西風(fēng)帶、縱橫3萬余海里，中國第35次南極科考隊近日回歸上海碼頭。他們的歸來不僅受到社會各界的熱烈歡迎，而且激發(fā)了民眾對南極冰雪大陸更加濃厚的興趣。

　　連日來，科考隊員們陸續(xù)回到原來工作崗位，進(jìn)一步梳理總結(jié)此次科考和取得的成就：在東南極冰蓋開展航空地球物理遙感觀測，在南大洋阿蒙森海開展海洋綜合調(diào)查，在西風(fēng)帶海域成功布放中國首套監(jiān)測浮標(biāo)…… 這些“硬核”科考及獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)無疑將中國南極科考事業(yè)推向新的高度。

　　與科考成就相映生輝的是中國科考隊在南極開展的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程，它們服務(wù)于中國南極科考事業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展，有著重大價值和獨特重要性。

　　難言島新站建設(shè)大力推進(jìn)

　　在南極羅斯海特拉諾灣，有一個面積約70平方公里的島，這里常年刮著六七級的大風(fēng)。傳說，曾有幾名極地探險家在此受困并挨過了整整一個嚴(yán)冬，歷經(jīng)了難以言表的磨難，這里因此而得名“難言島”。

　　雖然氣候條件較為惡劣，但是該島卻是得天獨厚的科考熱土。它所在羅斯海是南大洋深入南極洲的一個邊緣海，是地球上船舶所能到達(dá)的最南部海域之一，分布著多座著名火山和南極最大的羅斯冰架，被喻為研究地球系統(tǒng)中能量交換、物質(zhì)交換和圈層相互作用、理解全球氣候變化的“天然實驗室”。

　　獨特的科考價值使得該地被確定為中國新的南極科考站選址地。2017年2月，中國第33次南極科考期間，中國科考隊員乘直升機(jī)登島，進(jìn)行了測繪制圖、地形勘探、地質(zhì)調(diào)查、采集取樣等作業(yè)，獲得氣壓、溫度、濕度、太陽輻射等翔實數(shù)據(jù)，為新站建設(shè)做好了充分準(zhǔn)備。2018年初，第34次南極科考期間，搭建起臨時卸貨碼頭，把建筑工程車輛和集裝箱等運輸?shù)綅u上目標(biāo)區(qū)域?？瓶缄爢T經(jīng)過連續(xù)20多天施工，完成了新站奠基工作并搭建了臨時建筑，實現(xiàn)了發(fā)電、通信、海水淡化等功能，為新站進(jìn)一步建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

　　對第35次南極科考隊員來說，繼續(xù)推進(jìn)新科考站建設(shè)無疑是其開展的最大基礎(chǔ)設(shè)施工程任務(wù)。為此，一方面要完成從雪龍船上向島上的建材轉(zhuǎn)運任務(wù)，另一方面要把去年運上島的機(jī)械設(shè)備清理啟動起來，進(jìn)行現(xiàn)場施工作業(yè)。

　　隊員們利用一艘小艇和一個叫做“長江駁”的載貨平臺接力運送，將水泥墩子和保暖管道等建材從雪龍?zhí)柹限D(zhuǎn)運上岸。對去年運抵的施工機(jī)械，隊員們首先要做的是把它們從冰雪里挖出來，再使它們啟動、運轉(zhuǎn)起來，之后開展施工作業(yè)。能源設(shè)施是南極新站建設(shè)的核心工作之一，本次科考施工時，隊員們給新站安裝了一臺10千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，這是在南極特殊氣候條件下，新能源裝備應(yīng)用的一次重要實踐，為中國南極科考站的電力和能源供應(yīng)探索新的可靠途徑。

　　南極科考的時間窗口非常寶貴，建設(shè)新站的時間必須爭分奪秒?？瓶缄爢T充分利用在島上20來天的停留時間，加快建設(shè)進(jìn)度，盡可能往前趕，為下一個階段建設(shè)奠定更好基礎(chǔ)。根據(jù)規(guī)劃，中國第五座南極考察站將于2022年建成，屆時規(guī)模將達(dá)5500平方米，可滿足80人度夏、30人越冬。

　　自主機(jī)場跑道測試性能良好

　　2018年12月，中國第35次南極科考隊在南極冰蓋發(fā)現(xiàn)了大面積藍(lán)冰區(qū)。這里的藍(lán)冰與數(shù)年前中國考察隊曾發(fā)現(xiàn)的季節(jié)性藍(lán)冰不同，不夾雜雪層，質(zhì)地堅硬，只要通過冰面休整增加摩擦力，就適合修建機(jī)場跑道，建成藍(lán)冰機(jī)場。

　　目前，已經(jīng)有數(shù)個藍(lán)冰機(jī)場投入運行，顯示出良好的承載力、抗沖擊性和穩(wěn)定性，不僅能夠服務(wù)于科考的大型飛機(jī)起降，而且還接待過大型商業(yè)飛機(jī)。據(jù)報道，2015年11月底，一家冰島航企的波音757飛機(jī)就成功降落在藍(lán)冰跑道上。

　　更值得驚喜的是，這片藍(lán)冰區(qū)的具體位置距離中山站只有10多公里，如果中國將來能在此地建成起降大型飛機(jī)的藍(lán)冰機(jī)場，那么中國科考隊和相關(guān)科考物資就可以通過洲際航線，經(jīng)由大洋洲國家或者南非直接抵達(dá)中山站，將大大提高南極科考效率、后勤支撐和應(yīng)急保障能力。中國南極科考的空中支撐能力將顯著增強(qiáng)。

　　發(fā)現(xiàn)大片藍(lán)冰區(qū)是意外之喜，而建設(shè)起降大型飛機(jī)的藍(lán)冰機(jī)場是激動人心的遠(yuǎn)景目標(biāo)，對于中國第35次南極科考隊來說，當(dāng)時最緊要的任務(wù)是在中山站附近建設(shè)一個適合雪橇飛機(jī)起降的雪面機(jī)場。這一任務(wù)曾被媒體廣泛報道為“中國將在南極建本國首個永久機(jī)場”。對此，第35次南極科考隊領(lǐng)隊孫波表示，由于南極地區(qū)特殊的氣候和地面環(huán)境，那里的所謂機(jī)場與我們想象中的截然不同，規(guī)模很小，主要包括跑道等最基礎(chǔ)的設(shè)施。他將此次雪面機(jī)場建設(shè)形象地比喻為“給我國極地固定翼飛機(jī)雪鷹601飛機(jī)安一個家”。他解釋說，中國首架極地固定翼飛機(jī)雪鷹601投入使用后，讓科考人員得以快速到達(dá)南極開展工作，變革了中國南極考察支撐保障的模式，但是一直以來，雪鷹601飛機(jī)利用國際共享的方式在中山站附近使用俄羅斯機(jī)場，現(xiàn)在要為它建一個中國自主的雪面機(jī)場。

　　建設(shè)雪面機(jī)場最主要的工作就是在南極茫茫無際的萬年雪野中開辟出雪面跑道，所謂“開辟”就是先把雪面修得平整，然后再壓實在，讓雪橇飛機(jī)能在上面滑行。然而，還要保持壓實的雪面有一定摩擦力，飛機(jī)才能停下來，這就要在雪面上做文章：雪地車?yán)衽览缫粯拥脑O(shè)備在雪面上來回作業(yè)，讓表面變得粗糙起來。

　　經(jīng)過緊張施工，兩條筆直、平行的雪面跑道修好了。經(jīng)過測試運行，完全可以滿足雪鷹601飛機(jī)平穩(wěn)起降的要求。經(jīng)此一役，中國在南極科考的自主空中交通保障能力進(jìn)一步提升。

　　泰山站雪下工程建設(shè)積累新經(jīng)驗

　　在南極大陸腹地，東經(jīng)76°58′、南緯73°51′，海拔高度2600多米的冰架雪野上，凌空飛懸著一個飛碟狀的建筑，它主體顏色是中國紅，中間臨窗一帶是靚麗的白色，頂端五星紅旗獵獵飄揚。這就是中國南極泰山站。2014年1月，該站完成主體封頂，2月正式建成開站。

　　值得注意的是，泰山站作為南極科考夏季站，是中國南極科考的重要樞紐，為在內(nèi)陸冰蓋最高點的昆侖站的隊員提供補(bǔ)給支撐作用。為進(jìn)一步完善泰山站的基礎(chǔ)設(shè)施，增強(qiáng)其支撐保障能力，第35次南極科考隊承擔(dān)的重要任務(wù)之一就是進(jìn)行泰山站二期工程建設(shè)，完成該站配套系統(tǒng)工程。

　　與主體工程圓環(huán)形外表、碟形結(jié)構(gòu)和高架設(shè)計不同，泰山站二期工程可謂是隱形工程，建在雪面之下。之所以這樣設(shè)計是因為該地區(qū)受下降風(fēng)和周期性暴風(fēng)雪影響，地面建筑迎風(fēng)面常常積雪嚴(yán)重，建在雪面之下，可以化被動為主動，避免積雪造成的安全隱患，又可以利用雪下恒溫的特點減少溫差過大帶來的影響。

　　從現(xiàn)場拍攝的圖片可以發(fā)現(xiàn)，泰山站主體結(jié)構(gòu)下方和一側(cè)的雪被挖空或挖成深坑，紅色外表模塊狀的設(shè)備被吊運至深坑中并被拼接組裝起來。雪下設(shè)施的主體是能源配套設(shè)施，由13個標(biāo)準(zhǔn)集裝箱箱體及12個非標(biāo)集裝箱箱體組成，包含了新能源、發(fā)電、采暖、水處理、融雪設(shè)施等。為提高施工進(jìn)度，所有設(shè)施均采取模塊化快速組裝方式。

　　防止?jié)B漏是雪下施工的難題也是雪下設(shè)施日常維護(hù)的關(guān)鍵。為此，雪下建筑采用定制集裝箱模塊拼裝和雙層密封防水方式，有效解決了極寒環(huán)境中雪下建筑的保溫及防水密封問題。

　　值得一提的是泰山站建設(shè)的供電系統(tǒng)。該站采用的是風(fēng)能—太陽能—柴油發(fā)電機(jī)—儲能電池互補(bǔ)的智能微電網(wǎng)供電系統(tǒng)。柴油發(fā)電和新能源系統(tǒng)并網(wǎng)運行，柴油發(fā)電機(jī)可根據(jù)新能源供電量自動調(diào)整發(fā)電量，從而有效地節(jié)約燃油消耗。為解決遠(yuǎn)程監(jiān)控問題，泰山站使用了一套無人值守能源試驗系統(tǒng)，并進(jìn)行了功能測試。在無人值守情況下，該系統(tǒng)通過銥星通信實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控及遙控操作。

　　泰山站二期工程是中國首個南極雪下工程，所進(jìn)行的多項創(chuàng)新和積累的經(jīng)驗是中國極地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的寶貴財富。（記者 張保淑）

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