冰穹之巅安装科考平台 从此可以“坐在南京看南极”

发布者:陆海发布时间:2011-04-18浏览次数:158

 

2011-04-18

龙虎网讯 前不久刚刚归来的中国第27次南极考察队中,有两位南京科学家的身影。一位是东南大学教授魏海坤,他亲手将南极天文中心联合东南大学研发的,也是我国首台自主研发的“南极天文科考支撑平台”安装到了南极之巅的“冰穹A”地区,“坐在南京看南极”从此成为现实;另一位是中科院国家天文台南京天文光学技术研究所的工程师温海焜,为将南极之巅的“天眼”——我国首台南极光学望远镜“中国之星”(CSTAR)擦得更亮,他完成了一系列更新、维护工作,并为架设第二台更为强大的新“天眼”(AST3)以及建设南极天文台做好充分的准备。

昨天,记者采访了这两位从南极归来的勇士,听他们详细讲述149天的“非常”工作与生活。

【讲述人】中科院国家天文台南京天文光学技术研究所工程师 温海焜

【任务】为在南极之巅架设新“天眼”做准备

位于昆仑站附近的南极内陆冰盖之巅——海拔4093米的“冰穹A”,一度被称为“人类不可接近之极”,却是地球上最好的天文观测地点。从2007年至今,已经先后有多位南京天文学家来到这一地区,在零下30—80摄氏度的低压极寒环境下,架设安装了5台用于天文观测的望远镜、光谱仪、能源通讯平台等。

温海焜在抵达昆仑站的短短17天内,完成了多项艰难、复杂的任务,“最重要的,是为我国在南极之巅架设起新‘天眼’——南极巡天望远镜(AST3)做准备。”温海焜说,目前架设在南极的CSTAR望远镜,主镜只有14.5厘米,观测能力有限,不能自主追踪天体。而AST3是主镜为68厘米、入瞳直径为50厘米的大视场望远镜,它能够实现全自动远程控制,并进行自动寻星,对今后观测暗物质、暗能量、变星、双星和寻找太阳系外行星等都会大有帮助。

温海焜表示,目前,AST3所有关键部件的低温测试都已完成,绝大部分的工作性能都很正常,预计下一次南极科考时就能将它架上“冰穹A”。而所有这些,都是在为我国建设南极天文台“打前站”。据介绍,5年之内,除了AST3之外,南极之巅还将增设2.5米光学红外望远镜、5米太赫兹射电望远镜等,使我国成为世界地基天文观测领域的领头羊。

【经历】竖起8米高气象塔,5名壮汉足足用了3天

AST3关键部件的低温测试,几乎全部都要在户外进行。温海焜说:“由于今年到达昆仑站的时间比较早,南极还是夏天,因此气温比较‘高’,户外能有零下30度左右。”对于常人来说,零下30多度已是难以承受的低温,温海焜和他的队友却对这个温度“很满意”。然而即便这样,他们的工作还是承受了难以想象的艰难与复杂。

“由于时间紧、任务重,从每天早上7点半到晚上八九点,除了吃饭,科考队员都在抓紧工作。”最让温海焜难忘的,是安装自动气象台的那3天,“8米高的气象塔,由16根钢索牵引,地面上必须先挖5个固定用的大坑,深度超过1米,可由于积雪下面几十厘米就是坚硬的冰层,我们的铲锹被挖断了好几根。”

温海焜说,这样的工作放在平时,5名队员用几个小时就能搞定。可昆仑站附近气压极低,稍微快走、用力,就会消耗很大体力,而且队员们穿的靴子,由于安装了防砸用的钢板,有7、8斤重,更加大了行动的难度。因此,我们所有人的动作都如同电影慢镜头一般,光竖起这座气象塔,将钢索一根根固定好,就足足用了3天。

据介绍,这座架设在南极之巅的超低温自动气象站,是我国首套自主研制的内陆工作气象站,安装了风速、风向、雪面红外温度、太阳辐射、空气温度、气压和相对湿度传感器,雪层位置还安装有雪温传感器。整套系统由太阳能供电,以10分钟的间隔监测气象状况,并通过卫星实时传输数据至国内。

本组撰稿 本报记者 张璐 本报通讯员 谢丽华

【讲述人】东南大学自动化学院教授 魏海坤

【任务】将国产南极天文科考支撑平台装在南极之巅

虽然已从南极归来,魏海坤与南极之间却从此有了“一线牵”,连接着他们的,正是他今年1月在南极之巅的“冰穹A”亲手安装的“天文科考支撑平台”。

目前我国南极天文科考使用的支撑平台——PLATO,由澳大利亚新兰威尔士州立大学为主研制。根据建设之初的约定,所有观测数据都要与澳方共享。近年来,我国天文界科研人员决心改变这一受制于人的现状,2009年9月,东南大学和中科院南京紫金山天文台决定联手,研制和安装国内自主知识产权的天文科考智能支撑平台。魏海坤有幸成为这一平台安装的现场执行人。

整个平台由两个集装箱大小的“铁盒”组成,一个是仪器舱,一个是发电舱,重8吨左右。“由于这是精密仪器,从南京到雪龙船、跨越魔鬼西风带,再在冰盖颠簸近1300公里,我们最担心的是运输途中的损害。”魏海坤说,好在有惊无险,今年雪面特别软,而且发电舱用上了减震雪橇,抵达目的地开舱后,只发现仪器舱部分线缆破损,发电舱完好无损。

安装过程也不简单。“在冰穹A零下30多摄氏度的极低温环境下,电线都跟铁棍一样,一拧就断,我用电吹风和暖风机双管齐下,电线变软了才敢拧线头,连接上第一根电线,用了整整一上午,手脚都失去了知觉。”魏海坤说。

整个平台的安装、调试,持续了一周多时间。1月7日,平台与国内第一次实现双向通信,“冰穹A”的图片第一次通过我国自主研发的平台,传回了位于南京的中科院南极天文中心。今后,万里之外南极内陆的冰盖,南极昆仑站的温度、湿度等,都将在中科院南极天文中心的实时监控中,“坐在南京看南极”成为了现实。

【经历】横跨“魔鬼西风带”,遭遇恐怖“冰裂隙”

魏海坤的南极之旅,一共持续了149天。去年11月3日从上海登上“雪龙号”,在海上一走就是30天。而横跨“魔鬼西风带”的那几天,魏海坤至今回忆起来还头晕。

西风带位于南纬45度至60度之间,强烈的气旋让海域波涛汹涌,排水量2万吨的“雪龙号”在剧烈的颠簸摇摆中艰难航行。“很多人都感到头晕恶心,最严重的只好去挂水。大部分时间我们只能躺着,只要一站起来就想吐。”魏海坤说。

进入南极内陆后,魏海坤与同伴遭遇了一次恐怖的“冰裂隙”。“那天我和同伴驾驶雪地车路过一个叫鹰嘴岩的地方,一小段上坡上有一片蓝冰区,当时雪地车直打滑,最终陷进雪地里。我们赶紧下车去解雪橇的卸扣,突然脚下一松,两人同时沉了下去。”魏海坤说,“我赶紧把陷下的右腿抬起,只见地上的雪全不见了,只有一条蓝蓝的狭长裂缝,看不清有多深,周围雪面上也出现了不少大大小小的冰裂隙,如果缝隙比我们的身体宽,就会被它吞噬了,现在想想真后怕。”

之后的行程中,魏海坤等一行16人也遇到了几次“地吹雪”、“白化天”等恶劣天气,但总体行程都很顺,最终只用13天就从中山站抵达了昆仑站,也创造了第27次南极科考以来,内陆队行进的最快速度。

本组撰稿 本报记者 张璐 本报通讯员 谢丽华

来源:南京日报  编辑:薛珊

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