我国科学家将赴南极冰盖之巅寻找150万年古老冰体

来源:张建松   发布时间:2015-05-21 03:57:06 

海拔4000多米的南极冰盖最高区域——冰穹A上,到底有没有超过150万年的古老冰体?在我国即将开展的第24次南极科学考察活动中,内陆考察队员将继续到冰穹A地区进行寻找,为确定中国内陆冰盖科学考察站站址提供科学的评估依据。

“我国第24次南极考察队再次进行内陆冰盖考察,是执行国际极地年核心计划——熊猫( PANDA)计划的一部分,冰雷达探测是其中的核心内容。”中国极地研究中心研究员、第24次南极内陆考察队预备队长孙波介绍说:“冰穹A地区具有独特的穹状顶部地形特征,被认为是研究南极冰盖形成与演化最理想的场所,是最具潜力获取超过150万年冰芯的钻取地点。”

由于冰芯直接记录着远古时代的大气组成,蕴藏着珍贵的古气候和古环境信息,找到年代久远的冰芯,对于重建地球的历史演化以及预测全球气候和环境的演变意义重大。目前,世界各国都竞相在南极寻找年代久远的深冰芯,但迄今为止,在南极提取的年代最久远的深冰芯只接近100万年。

2005年1月18日,我国第21次南极内陆冰盖考察队实现了人类首次从地面到达南极冰盖冰穹A顶峰,并发现了一处3132米厚的冰。在此基础上,我国科学家将继续在冰穹A地区寻找超过150万年的古老冰体,并寻找最佳深冰芯钻探位置。

据悉,我国科学家此次赴南极冰盖之巅寻找深冰芯,将以国际先进的冰雷达为“武器”。在冰穹A地区,首先在21次科考队发现的3132米冰厚处设立大本营,沿南北方向各延伸100公里,利用去程和返程,形成长度200公里、宽度30公里的长方形区域,用冰雷达测量冰体厚度、冰层结构和冰底环境等信息。

其次,再以大本营为中心,设立长30公里、宽30公里的正方形区域,用冰雷达进行网格状的加密探测,并绘制出高精度三维冰下地形图,为深冰芯钻探位置的确定和我国第三个南极考察站选址,提供最详实的冰雷达探测数据。

在寻找深冰芯的同时,我国科学家此次南极冰盖之行还将尽可能寻找冰下湖、探察冰下山脉轮廓、冰脊迁移演化和冰穹动力构造理论的证据,以揭示冰穹A内部冰层记录的冰流历史及其变化机制,研究冰盖净积累速率的时空特征及变化规律,构建南极冰穹A冰层深度与年代关系。

我国将首次运用“科考机器人”参加南极科学考察

新华社上海8月26日电(记者张建松)在我国即将开展的第24次南极科学考察活动中,将会出现两位特殊“考察队员”的身影——“冰雪面移动机器人”和“低空飞行机器人”,这是我国在南极考察事业中首次运用智能机器人技术。

由中国极地研究中心和中科院沈阳自动化研究所、北京航空航天大学联合研制的这两位智能机器人,被列入国家863高技术发展计划,今年将首次乘坐“雪龙”号极地科学考察船奔赴南极,检测自己的“身体素质”,同时将执行科学考察任务。

据悉,体重达200公斤的“冰雪面移动机器人”,外形看上去像一架带有升降桅杆的坦克,可自主跨越冰裂缝,翻越雪坡和雪丘,最大作业半径为25公里。“冰雪面移动机器人”还是一位“大力士”,身上可搭载40公斤的重量,同时还可以拖曳100公斤的重量。此次赴南极考察,除考验自己身体外,这位“大块头”还将搭载一个高精度的定位DGPS和一套五要素的气象观测站,进行科学考察。

看上去像一架小型飞机的“低空飞行机器人”,体态轻盈,约有20公斤,力气也较小,只能搭载5公斤的有效载荷,但其飞行速度能达到50-100公里/小时,能持续飞行1小时,抗6级风。此次赴南极考察,这位“小蜻蜓”除考验自身素质外,也携带了一台观测海冰的红外辐射计和一架航拍照相机。

“极地恶劣的气候与自然条件极大地制约着人类科学考察行动的开展,利用机器人作为人的‘代理’,降低极地科考的风险与成本,提高效率、覆盖范围与可达区域,已经成为技术强国所关注的技术方案和研究方向。”中国极地研究中心相关项目负责人介绍说:“与其他的科学考察队员比起来,这两位科考机器人最为突出的优点,就是不管天气多么恶劣,依然能够正常工作。”

我国开展南极科学考察,首先面对的挑战,就是如何将考察物资、科考设备和重型装备安全运输到南极大陆中山站,再由重型雪地车队将内陆物资运输1300公里到冰盖顶峰冰穹A地区。由于南极大陆被海冰紧紧包围起来,我国具有国际先进水平的破冰船“雪龙号”也仅具备连续破除冰层厚度1.1米的能力,破冰船通常无法直接到达南极大陆。

目前,我国南极科学考察和国际上通行的方式一样,都采取海冰卸货运输的方式。而这种方式危险系数很高。在国际上,破冰船被困冰区、雪地车掉进冰缝、直接造成人员伤亡的事故屡屡见诸报道。此外,南极内陆表面还存在冰裂隙密集区、薄冰区和环境极端恶劣区,目前仍属科考盲区,缺乏有效的科考设备和技术手段。

根据计划,我国今后将训练“冰雪面移动机器人”开展海冰卸货运输路线探察、冰盖裂隙密集区前置探路、极端恶劣条件下科学考察等工作;训练 “低空飞行机器人”开展雪龙船破冰侦察、海冰厚度观测等工作。同时,将对极地应用移动机器人进行研究,形成示范应用,开创我国机器人用于极地科考的新局面,为后续形成系列化、多功能化科考机器人奠定基础。

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