


當我們從茫茫太空俯瞰藍色地球時,最耀眼奪目的地方,便是熠熠閃光的白色兩極——南極和北極。這里不僅是地球上溫度最低的地方,也是氣候變化的肇始之地。尤其是南極,這塊至今尚未開發、幾乎沒有受到人類活動破壞影響的潔凈大陸,蘊藏著無數自然之謎,是科學研究的圣地,吸引著科學家前來探索。
極地科考事業不僅影響全球氣候變化和人類的未來,也是一個國家綜合實力的展示。中國是極地科考事業的后來者,從20世紀80年代起,伴隨著改革開放的步伐,中國極地科考事業邁出歷史性的一步。1984年中國的科考船首次抵達南極,截至2019年12月30日,短短30多年間中國成功完成了35次南極科考和10次北極科考,建成6個極地科考站,取得舉世矚目的科研成果。
首闖南極的日子
神秘的南極天寒地凍,白雪皚皚,吸引著無數人的目光,美國、俄羅斯、日本、法國、英國等國家都在這里建立了眾多科考站。這些探險和考察活動,極大地豐富了人類的文明史。
為了認識和了解南極,和平利用南極資源,中國從20世紀80年代初開始,派遣科學家加入別國科考隊,參與南極科考工作。
1983年6月,中國申請加入《南極條約》。從那以后,自行組隊前往南極考察并建立科考站,成為中國科學界的重要工作之一。
如何去南極,是南極科考工作要解決的第一個問題。在當時的條件下,為南極科考建造或購買一艘專業極地科考船,幾乎是不可能的事。中國南極科考隊作了一個冒險的決定——改裝萬噸級遠洋科考船“向陽紅10”號和海軍打撈救生船“J121”號。
建站過程中,中國南極科考隊不斷遭受考驗。一天凌晨,一場暴風雪襲擊了建設中的科考站,一個屋頂的防水鐵皮被大風掀起,若不及時維護,鐵皮就會立即被暴風卷走。8名隊員戴上防風眼鏡,拴上安全繩,不顧自身安危爬上5米高的屋頂,經過1個多小時的艱苦奮戰,終于把刮翻的防水鐵皮釘牢在屋檐上,保住了新建的房子。
1984年11月,中國南極科考隊從上海啟航。他們斜跨太平洋航行27天半,行駛1萬余海里,抵達南美大陸的最南端——阿根廷烏斯懷亞港,隨后穿越海況最惡劣的德雷克海峽。當時,船只在驚濤駭浪中劇烈搖晃,船體傾斜,怒吼的波濤沖撞船體,發出“哐當、哐當”的巨響,讓人心驚膽戰。與狂風巨浪搏斗了兩天兩夜后,他們終于穿越了最艱險的航段,于12月26日抵達南極洲的南設得蘭群島。
來不及欣賞周邊的雪景,科考隊員一頭扎進了艱苦的建站工作中,勘探、選址、搬運物資、在刺骨的冰水中搶建卸貨碼頭……
當時,中國國力有限,大船無法靠岸,只能靠小艇把幾百噸的建站物資運到岸邊,再轉運到站。因此,必須在岸邊搶建一座供小艇停靠和汽車吊運物資的碼頭。由于時間緊、任務重,考察隊指揮部組建了一支20人的碼頭突擊隊,3天內完成任務。
1985年2月,中國在南極的第一個科考站——中國南極長城站(以下簡稱“長城站”)終于建成,從那以后,五星紅旗一直高高飄揚在南極上空。今天看來,長城站雖然簡陋,但意義非凡,它邁開了中國極地科考的第一步。
長城站并沒有建在南極大陸上,甚至不在南極圈內。它位于南設得蘭群島中最大的島嶼——喬治王島上。這里自然條件相對較好,夏季沿海低地基本沒有冰雪覆蓋,各國都非常青睞這塊土地。因此,小小的喬治王島上聚集了8個國家的科考站。
從喬治王島到冰蓋之巔
積累了相當多的建站經驗后,中國把目光投向了環境更加險惡的南極圈內,決定在南極大陸上建立科考站。
1989年2月26日,中國在南極的第二個科考站——中國南極中山站(以下簡稱“中山站”)建成,該站以民主革命先驅孫中山先生的名字命名。中山站坐落于東南極大陸邊緣的拉斯曼丘陵地帶,位于全球最大的冰川——蘭伯特冰川東側,距北京約12553公里。
中山站在建站初期以傳統的集裝箱式房為主,建筑形式比較單一,后經多次擴建,改造成鋼框架加裝配式保溫板的新一代建筑。與長城站相比,中山站的生活、文體、科研等設施更加齊全優良,還配備了先進的雪地車輛,可以駛向內陸冰蓋進行長距離考察。由于地理位置十分優越,中山站是高層大氣物理學、極光科學、冰川學和地球物理科學的理想實驗室。
中山站讓中國的科考隊在南極大陸站穩了腳跟,接著他們又將目光投向了南極內陸地區。2008年10月,科考隊帶著一項艱巨任務前往南極:他們要在南極內陸冰蓋之巔的西南方向建設內陸科考站——中國南極昆侖站(以下簡稱“昆侖站”)。
昆侖站地處冰穹A地區,位于冰層達4000多米厚的南極內陸冰蓋之上,夏季氣溫在-40℃以下,冬季溫度在-80℃以下。由于氣候環境惡劣,這里一直被國際南極考察界稱為“人類不可接近之極”。
從中山站到昆侖站所在的南極內陸地區,直線距離約有1300公里,12輛雪地車拉著600多噸物資,車隊綿延2公里,在危險重重的冰原上緩慢前行。經過艱難跋涉,中國南極科考隊的隊員終于將物資運輸到這個“人類不可接近之極”。
經過20多天的奮戰,科考隊員克服了嚴寒、缺氧和體力極限帶來的種種困難,終于在人跡罕至的南極冰蓋最高點建成了昆侖站。
現在,中國南極科考隊每年都要在昆侖站進行夏季考察。作為中國第三個科考站,昆侖站在通信、能源、新材料使用等領域都達到國際領先地位,甚至已經具備類太空考察站的雛形。
但中國南極科考隊并未止步于已取得的成績,2014年2月8日,又在南極建成第四個科考站——中國南極泰山站(以下簡稱“泰山站”)。泰山站位于中山站與昆侖站之間的伊麗莎白公主地,總建筑面積為1000平方米,可供20人生活、考察,并配有固定翼飛機跑道,方便南極內陸與沿海地區進行聯系。
更值得期待的是,中國已經開始在羅斯海地區建立第五個南極考察站,預計2022年建成。新一代科考站將使用風能、太陽能、氫能等清潔能源,科學觀測主要依靠自動化設備實現,只需少量的科考人員留守現場。
也許在不久的將來,科考隊員坐在萬里之外的觀察室里,通過遙控操作,就能了解南極科考站的運行情況。
遠征北極點
位于地球另一端的北極,同樣吸引了中國科學家的目光。
早在1947年,重慶大學工學院院長馮簡教授便借出國參加國際會議的機會,只身進入挪威的北極圈內開展考察。回國后,馮簡寫成《余在北歐時所見之北極光》一書,成為第一位進入北極地區開展科學考察的中國科學家。
1993年,香港攝影師李樂詩乘飛機在北極點降落,展開了鮮艷奪目的五星紅旗,成為第一個抵達北極點的中國女性。1995年,中國科學技術協會和中國科學院組建首支遠征北極點的科考隊,一路向北深入北極圈,中國科學家首次完成了自己組織的北極點考察。
1999年7月,中國政府首次派出龐大的國家科學考察團,124人乘坐“雪龍”號極地考察船(以下簡稱“‘雪龍號”)遠征北極,最遠航抵北緯75度30分,西經160度附近,創造了中國航海史上的最北紀錄。
這是一次大規模、高難度的綜合性極地科考壯舉,填補了中國北極科考和研究的空白,刷新了中國極地研究的多項紀錄,引起了國際學術界的廣泛關注。
黃河站的落成
對北極進行多次科考活動后,中國決定在北極地區建設永久性科考站,為解開日地相互作用、北極氣候環境變化等眾多難題提供觀測平臺。
2004年7月28日,中國北極黃河站(以下簡稱“黃河站”)建成,五星紅旗飄揚在北極圈內。黃河站位于斯匹次卑爾根群島的新奧爾松,是中國建立的首個北極科考站。
黃河站是一座二層獨棟小樓,頂部有5個小“閣樓”,那是北極科考中的重要設施——光學觀測平臺。別看黃河站占地面積不大,卻擁有全球極地科考中規模最大的空間物理觀測點。
有趣的是,分屬南北兩極的中山站和黃河站都位于磁緯75O左右,基本處在同一根磁力線的兩端。因此,中國科學家能在南、北兩極對極光進行共軛研究,而黃河站將日地相互作用作為主要研究內容,具有“中國特色”。
2018年10月18日,由中國和冰島共同籌建的中-冰北極科考站正式運行。這是我國在北極地區除黃河站之外又一個綜合研究基地,標志著中國極地科考能力又邁上一個新臺階。
“雙龍”走南極
2019年10月15日,伴隨著一陣汽笛聲,一艘紅白相間的嶄新極地科考破冰船滿載著科考隊員和實驗裝備,緩緩離開深圳碼頭,前往南極執行科考任務——中國第36次南極科考拉開序幕。
2019年7月交付使用的“雪龍2”號和完成大修的“雪龍”號,載著400余名科考隊員一同奔赴南極,這是中國30多年來最大規模的南極科考活動。
在此之前,“雪龍”號是中國唯一一艘能在極地破冰前行的船只,1993年它由烏克蘭購回的運輸船改造而來,先后執行了三十多次南極科考任務。而作為中國第一艘自主建造的極地考察船,“雪龍2”號讓大家期待了太久。這是全球第一艘采用船艏、船艉雙向破冰技術的極地考察船,可實現原地360O自由轉動。它還是一艘智能化船,能實現航行和科考的智能化運行和決策輔助。
過去的30多年,中國的極地科考事業收獲良好的開端,未來的中國一定會為人類的極地科考事業作出更大的貢獻。