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中國第二十五次南極考察內(nèi)陸冰蓋隊抵達冰穹A地區(qū)后,昆侖站建站工作迅即展開。1月25日后,冰穹A地區(qū)將很快降到零下50攝氏度以下,而內(nèi)陸隊必須在這個氣溫來臨前離開。計劃1月底前完成的建站工作極為緊迫,建站隊伍將面臨低溫、高寒、缺氧等嚴峻挑戰(zhàn)。
內(nèi)陸站剖面圖。圖片來源:清華大學(xué)建筑設(shè)計研究院
全面建成后效果圖。圖片來源:清華大學(xué)建筑設(shè)計研究院
中國第二十五次南極考察內(nèi)陸冰蓋隊在北京時間1月7日凌晨抵達冰穹A地區(qū)后,在南極內(nèi)陸冰蓋最高點西南方向7.3公里處,中國首個南極內(nèi)陸科學(xué)考察站——“中國南極昆侖站”也迅即開始現(xiàn)場施工。
昆侖站甚模樣
16只“大腳”支撐,離地1.8米,外部是醒目的國旗色
昆侖站初期是一個度夏科學(xué)考察站。據(jù)中國第二十五次南極考察隊副領(lǐng)隊、曾擔任中國首次南極內(nèi)陸冰蓋考察隊隊長的中國極地研究中心副主任秦為稼介紹,昆侖站設(shè)計為能滿足20—25人從事夏季考察,總建筑面積558.56平方米的科考站,建成后可開展冰川深冰芯科學(xué)鉆探計劃、冰下山脈鉆探、天文和地磁觀測、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)接收、人體醫(yī)學(xué)研究和醫(yī)療保障研究,以及實施重大科學(xué)考察研究計劃。
昆侖站站區(qū)建設(shè)分兩期工程實施,此次第二十五次南極考察內(nèi)陸隊將完成236平方米主體建筑,主要是生活區(qū)和科研區(qū),“先滿足考察隊員在冰穹A的生存條件!鼻貫榧谡f。率先建成的236平方米昆侖站主體建筑結(jié)構(gòu)為底部架空的不銹鋼結(jié)構(gòu)。架空高度約1.8米,整個建筑面標高在6米左右。外部是彩鋼護板,顏色是國旗紅和國旗黃。
由于處于內(nèi)陸冰蓋中心地帶,風力很小,冰穹A地區(qū)的積雪非常松軟,有的地方一個人跳進去就可以沒頂!袄稣就耆墙ㄔ谘┥系囊粋科考站!鼻貫榧谡f,首當其沖的是解決打基礎(chǔ)問題。
昆侖站建站項目經(jīng)理、上海寶產(chǎn)輕型房屋有限公司陳兆融介紹,昆侖站基礎(chǔ)坑有3米深,長70米,寬30米,通過挖雪坑來回填實,如此使得雪層均勻化并增大密度;A(chǔ)結(jié)構(gòu)就是支撐起昆侖站近200噸體重的16只“大腳”。
“大腳”的尺寸為3米×4米,以減小壓強,使基礎(chǔ)整體均勻下降!按竽_”架空高度根據(jù)當?shù)胤e雪率設(shè)計,保證10年內(nèi)不會“大雪堵門”。
超低溫怎么抗
能單體拆卸的配件都經(jīng)過零下90攝氏度低溫測試
冰穹A地區(qū)是全南極大陸氣溫最低的少數(shù)幾個地區(qū)之一。與南極大陸邊緣考察站不同,要矗立在南極內(nèi)陸冰蓋最高點,昆侖站首先就需要經(jīng)受超低溫的考驗。
秦為稼說,根據(jù)中國第二十一次南極考察內(nèi)陸隊首次登頂冰穹A時安裝的一臺自動氣象站所測,2005年南極深冬在冰穹A曾獲得零下82攝氏度的記錄,同期南極各考察站沒有更低溫度的報告。到目前為止,南極最低溫度,也是地球最低溫度的記錄是1974年在俄羅斯東方站測得的零下89.2攝氏度。冰穹A地區(qū)的年平均氣溫也達零下58攝氏度左右。
站體材料如何經(jīng)受住低溫考驗?據(jù)介紹,昆侖站的主體結(jié)構(gòu)材料選擇使用了不銹鋼,其耐低溫性能要比普通鋼好得多,所有能夠單體拆卸的配件都在低溫實驗室經(jīng)過零下90攝氏度的低溫測試,甚至包括較小的電源開關(guān)。
同時,為了保證室內(nèi)溫度,昆侖站采用雙層保溫板結(jié)構(gòu),站內(nèi)每個住艙即房間也都是獨立保溫。也正因為低溫,設(shè)計上沒有考慮現(xiàn)場焊接工藝,因為焊接工藝根本無法實驗。
建站時間何其緊
面臨高寒、缺氧、裝備不夠等困難;預(yù)做住艙內(nèi)廚衛(wèi)
1月25日后,冰穹A地區(qū)將很快降到零下50攝氏度以下,影響車輛、裝備的正常運行。內(nèi)陸冰蓋隊隊長、中國極地研究中心冰川室主任李院生說,必須在氣溫降到零下50攝氏度前離開冰穹A地區(qū),也就是說內(nèi)陸隊1月底前必須撤離。
秦為稼介紹,昆侖站建設(shè)計劃20余天完成,1月份到2月份,冰穹A地區(qū)的平均氣溫在零下40—50攝氏度之間,高寒、缺氧等自然條件造成施工環(huán)境惡劣,同時機械裝備不夠?qū)е聶C械能力欠缺等因素都使得建站時間格外緊迫。
為了節(jié)省時間,昆侖站的內(nèi)裝飾已經(jīng)預(yù)做,減少了現(xiàn)場的工作量。住艙內(nèi),床、地毯、墻紙、電器都已放好,廚房家具和淋浴設(shè)備也都已經(jīng)放到位;A(chǔ)坑開挖深度也視時間而定,具體做法是根據(jù)時間允許選擇挖開3米回填2米,或是挖2米回填1米,甚至不開挖而利用重型雪地車壓實找平后直接搭建主體建筑鋼結(jié)構(gòu)。(記者 余建斌)