冰穹上的昆侖站

蔡如鵬

美國在極點建站，俄羅斯在冰點建站，法國與意大利聯(lián)合在磁點建站，中國則在冰蓋最高點建立昆侖站

10月20日，中國第25次南極考察隊搭乘“雪龍”號極地科考船駛離上海，前往南極，開始了中國極地考察史上歷時最長、科考隊員人數(shù)最多的一次遠征。

此次科考最核心、也最引人矚目的任務(wù)，是在南極內(nèi)陸冰蓋的冰穹A地區(qū)建立一座考察站昆侖站。這也是繼長城站、中山站之后，中國建立的第三座南極考察站。

冰穹A位于南極內(nèi)陸冰蓋的最高點，海拔4093米，空氣稀薄，年平均溫度接近-60℃，被稱為“不可接近之極”。

盡管是“南極之巔”，但冰穹A不是一個頂峰，而是一片相對平坦的冰原。國家海洋局極地考察辦公室黨委書記、副主任魏文良對《中國新聞周刊》說，它具有極高的科研價值，是“天然的實驗室”。

“昆侖”是從向公眾征集的3000多個名字中選取的。評選者認為，它既能形象地顯示出南極內(nèi)陸冰蓋最高點這一特征；又與此前考察站的命名風(fēng)格一致，有很強的象征意義。按計劃，科考隊將于2009年1月下旬完成昆侖站的建站任務(wù)。

從外圍到邊緣，再到內(nèi)陸

昆侖站的精確位置在南緯80度25分01秒，東經(jīng)77度06分58秒，位于冰穹A最高點西南方向約7.3公里處。

建成后的昆侖站，將成為世界第六座南極內(nèi)陸站。國家海洋局局長孫志輝說，這將實現(xiàn)中國南極考察從南極大陸邊緣向南極內(nèi)陸擴展的歷史性跨越。

中國第一座南極科考站長城站建于1985年2月20日。長城站雖然建在南極洲，但并不在南極圈內(nèi)，而是位于交通、供給相對便利的西南極洲喬治王島南端。

1989年2月26日，位于南極圈內(nèi)的中山站正式落成，中國擁有了真正意義上的南極科考站。但位于東南極維斯托登半島的中山站仍只處在南極大陸的邊緣。

南極洲98%的陸地長年被冰雪覆蓋。迄今為止，各國建成的150多個科考站，大多位于南極大陸沿岸的露巖區(qū)。擁有內(nèi)陸考察站的，只有美國、俄羅斯、德國、日本、法國和意大利等少數(shù)幾個發(fā)達國家。

昆侖站的建成意味著，中國將成為第一個在南極內(nèi)陸建站的發(fā)展中國家。魏文良告訴《中國新聞周刊》，中國雖然是南極的遲來者，起步較晚，但近些年隨著國力的提高和科技水平的發(fā)展，前進的步伐相當(dāng)快?！袄稣緦⑹侵袊蠘O科考的又一個里程碑?！?/p>

從科學(xué)考察角度看，南極有四個最有地理價值的點，即極點、冰點(即南極氣溫最低點、磁點和高點。此前，美國在極點建立了阿蒙森斯科特站，俄羅斯人的東方站位于冰點之上，磁點則是法國與意大利聯(lián)合建造的迪蒙迪維爾站，只有冰蓋高點冰穹A尚未建立科考站。

2005年1月18日，中國第21次南極考察隊從陸路實現(xiàn)了人類首次登頂冰穹A。同年11月，中國又首次對中山站與冰穹A之間的格羅夫山地區(qū)進行為期130天的科學(xué)考察活動。由于率先完成冰穹A和格羅夫山區(qū)的考察，中國最終贏得了國際南極事務(wù)委員會的同意，在冰穹A建立考察站。

今年1月12日，中國第21次南極考察隊再次登上冰穹A，為建站做了最后準備?！敖?jīng)過多年的發(fā)展，我們已具備了向南極內(nèi)陸縱深進入的能力?！眹液Ｑ缶謽O地考察辦公室主任曲探宙說。

面積雖小，設(shè)施俱全

根據(jù)規(guī)劃，昆侖站的近期目標是建成可供15至20人夏季科考的度夏站，3至5年后，再逐步升級擴建為滿足科考人員越冬的常年站。

昆侖站的總設(shè)計師、清華大學(xué)建筑設(shè)計研究院張翼博士告訴《中國新聞周刊》，此次設(shè)計的主體建筑面積為348.56平方米，“盡管面積不大，但設(shè)施可謂一應(yīng)俱全”。

張翼介紹說，整個建筑按照功能分為住宿區(qū)、活動區(qū)和保障區(qū)，包括宿舍、醫(yī)務(wù)室、科學(xué)觀測、衛(wèi)星通訊、廚房、浴室、廁所、污水處理、發(fā)電機房、鍋爐房、制氧機房和庫房等?？偟脑O(shè)計原則是，最大限度地利用空間，既要滿足各種用途的需求，同時又要給駐站人員留出足夠的活動空間。

“冰穹A周圍方圓上千公里都是無人區(qū)，景觀也極其單調(diào)，全是白茫茫的一片，給人一種與世隔絕的感覺?！睆堃碚f，“在那里，最大的挑戰(zhàn)是人的心理壓力，科研人員在科考站至少要待上2個月。因此，在房屋設(shè)計上，要盡可能彌補環(huán)境對人心理造成的影響?！?/p>

為此，考察站的室內(nèi)設(shè)計與家具的選用多采用溫暖、艷麗的色彩；同時，在寸土寸金的昆侖站，張翼還“奢侈”地設(shè)計了一個近30平方米的多功能活動室。這個既可作為會議室、又能當(dāng)餐廳的區(qū)域，在他看來，最重要的目的是給駐站人員一個足夠大的交流空間?！俺浞值慕涣髂茱@著地緩解人的孤獨感?！睆堃硐嘈?，這個大活動室將成為科考隊員最常去的地方，“開會、用餐、聊天都可以”。

在保證公共空間的同時，設(shè)計師也給每個駐站人員留出了基本的私密空間。在昆侖站，共設(shè)有10間宿舍，每間雖然不足5平方米，但只住兩個人，基本可以保證隊員之間不會互相干擾。

張翼說，這種宿舍有點類似于火車上的小包廂，也是上下鋪，但床更寬、更長，屋里有專門的空間放行李，還有一張可折疊的工作臺，“至少我住在里面，會覺得舒適”。

但這畢竟不是普通的火車包廂。比如，在每個床頭有一個供氧終端?？瓶缄爢T通過它，可以補充氧氣，緩解缺氧造成的不適。位于南極最高點的冰穹A，含氧量僅有海平面的60%。

不僅如此，冰穹A的溫度非常低，即使夏季平均溫度也在-30℃左右，科考隊員在室外活動很容易疲勞。

為此，在淋浴之外，張翼還依照一位曾登頂冰穹A的科考隊員的建議，在浴室里硬“擠”進了一只浴桶，“它既可緩解疲勞，也能讓人迅速地恢復(fù)正常體溫，應(yīng)該很管用?！?/p>

建站容易，支撐難

在遠離人類居住區(qū)的冰穹A建科考站不是一件容易的事，哪怕只有幾百平方米。

張翼說，昆侖站建設(shè)的最大困難是現(xiàn)場施工條件和運輸能力的限制。“在冰穹A，施工效率不足國內(nèi)的一半，而留給施工的時間，只有30天。只能盡量在國內(nèi)提前做好，運過去。但你又不可能整個做好運過去，因為雪橇的運載能力是有限的?！?/p>

設(shè)計師首先根據(jù)雪橇的運載能力確定考察站的規(guī)模，再確定預(yù)制與現(xiàn)場組裝相結(jié)合的施工模式。

一般拼積木式的組合方式會導(dǎo)致密閉性與保溫性能降低，經(jīng)過反復(fù)考慮，最終將整個科考站設(shè)計成內(nèi)部功能倉與外部保溫層兩部分，內(nèi)部功能倉由若干個可獨立運輸?shù)墓こ膛撈唇咏M成，施工人員在國內(nèi)將每個工程艙及其內(nèi)部裝修全部做好，把這些工程艙運往冰穹A組裝后，再在外部現(xiàn)場安裝保溫圍護層?！斑@既減少了現(xiàn)場施工，便于運輸，又保證了建筑的密閉與保溫性能，”張翼說。

昆侖站的主體建筑內(nèi)部，實質(zhì)上就是由17個工程艙組成的。每個工程艙大約相當(dāng)于一個20英尺的集裝箱(大約6米見方)。

為了抵御低溫，昆侖站的主體結(jié)構(gòu)全部采用耐低溫的不銹鋼，在-190℃時仍能正常使用。不銹鋼結(jié)構(gòu)和組合式工程艙外，則是復(fù)合夾芯的保溫板?！袄稣镜慕ǔ桑瑢酥局覈~入了南極考察站建設(shè)的第一陣營。”張翼說。

“這不僅是中國人的榮耀，也是整個人類的榮耀?！蔽何牧紝Α吨袊侣勚芸氛f。但他同時強調(diào)，與建站相比，在冰穹A立住腳要難得多?！斑@需要一個龐大的支撐系統(tǒng)和保障系統(tǒng)，規(guī)模遠遠大于建站本身”。

據(jù)了解，昆侖站建成后將依靠1280公里外的中山站作為保障基地，所有的物資必須靠內(nèi)陸車隊運輸，單程大概需要18天時間。

魏文良說，這次建設(shè)昆侖站，就將動用12輛雪地車運送600多噸物資到冰穹A。“每個雪地車拉4至6個雪橇，整個車隊長達兩公里，如同一列火車”。

為了提高運輸效率，魏文良說，下一步中國將在南極放置固定翼飛機，用于站與站之間的運輸。這也將是昆侖站從度夏站升級為越冬站的前提條件。