抗震救災(zāi)利器顯威

劉　波

2008年5月12日下午2點(diǎn)28分，一場突如其來的特大地震，給四川等地帶來了巨大的災(zāi)難，山崩地裂、房屋倒塌、交通阻斷、通信中斷，數(shù)以萬計(jì)的人們被掩埋在冰冷的沙石磚土之下，牽動(dòng)了無數(shù)中國人的心。在隨后展開的生命救援和重建過程中，各種高科技設(shè)備和手段發(fā)揮了重要作用。沒有科技的支持，救援人員無法在最短時(shí)間內(nèi)得到第一手的災(zāi)區(qū)地面圖片資料；沒有科技的幫助，搜救人員無法探知無情的混凝土下是否有幸存者需要救援；沒有科技的參與，救援人員也無法移開巨大的石塊救出被壓在里面的人們……讓我們一起拿起“科學(xué)之刃”，戰(zhàn)勝地震“惡魔”。

“千里眼”在行動(dòng)

汶川大地震發(fā)生后，短短幾分鐘內(nèi)，美好的家園頃刻間成為廢墟，災(zāi)區(qū)與外界完全失去聯(lián)系。由于地處山區(qū)，加之惡劣的天氣，很多探測(cè)儀器都無法為外界獲得任何關(guān)于災(zāi)區(qū)的資料。此時(shí)，遙感影像等技術(shù)就像是一雙雙“千里眼”，為我們帶來了受災(zāi)地區(qū)的河流、山脈、道路、村莊等詳細(xì)地面資料，及時(shí)為救援工作提供了大量的數(shù)據(jù)和影像。

遙感影像技術(shù)是20世紀(jì)60年代興起的一種探測(cè)技術(shù)，是應(yīng)用各種傳感儀器，對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波信息進(jìn)行收集、處理并成像，從而對(duì)遠(yuǎn)距離各種景物進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別的一種綜合技術(shù)。遙感影像技術(shù)可以從遠(yuǎn)距離感知目標(biāo)反射或自身輻射的電磁波，通常使用綠光、紅光和紅外光三種光譜波段進(jìn)行探測(cè)。綠光段一般用來探測(cè)地下水、巖石和土壤的特性；紅光段用來探測(cè)植物生長、變化及水污染等；紅外光段用來探測(cè)土地、礦產(chǎn)及資源。

遙感影像技術(shù)通過衛(wèi)星或者飛機(jī)搭載一個(gè)傳感器， 用傳感器搜集所要知道的地面目標(biāo)信息。當(dāng)信息處理設(shè)備接收到這些信息后， 通過處理就能提供我們需要的圖像。遙感影像技術(shù)所用的側(cè)視雷達(dá)不僅可以在夜間進(jìn)行監(jiān)控，而且即使在云層較厚的情況下也可以進(jìn)行全面監(jiān)控。此次抗震救災(zāi)中，遙感影像技術(shù)對(duì)地震造成的直接災(zāi)害和次生災(zāi)害進(jìn)行了準(zhǔn)確而快捷地監(jiān)測(cè)、評(píng)估，可謂名副其實(shí)的“千里眼”。

“生命探測(cè)儀”與生命賽跑

在這次汶川特大地震中，許多生命被壓在了鋼筋混凝土、鋼板下面，大面積建筑物的坍塌給搜救行動(dòng)帶來了巨大的困難。而各種各樣的生命探測(cè)儀則發(fā)揮了主角的作用，與時(shí)間賽跑、搶救幸存者。

生命探測(cè)儀可以即時(shí)移動(dòng)探測(cè)，可以透過混凝土、磚、雪、冰和泥漿等，在各種搜救行動(dòng)中有廣泛的應(yīng)用。看似十分神奇，然而其原理卻非常簡單，因?yàn)榉彩巧铮潴w內(nèi)都會(huì)有許多特別的生命信息，這些生命信息會(huì)通過各種能量方式表現(xiàn)出來，比如聲波、超聲波、電波以及大腦在進(jìn)行活動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的特殊波等。這些波的頻率不同，會(huì)發(fā)出完全不同的能量。生命探測(cè)儀正是通過探測(cè)這些不同的波，從而判斷出現(xiàn)在屏幕上的不同生命形式。比如采用超低頻電波產(chǎn)生的電場（心臟產(chǎn)生）原理來尋找“生命”的位置，就是由于人體發(fā)出的超低頻電場可穿過鋼筋混凝墻、鋼板。

生命探測(cè)儀主要分三類。其中聲波生命探測(cè)儀就像無所不能的“順風(fēng)耳”，它尋找生命靠的是識(shí)別被困者發(fā)出的聲音。人類有兩只耳朵，而這種儀器卻有3～6個(gè)“耳朵”，這些耳朵叫振動(dòng)傳感器，生命探測(cè)儀能根據(jù)各個(gè)耳朵聽到聲音先后的微小差異來判斷幸存者的具體位置。如果幸存者已經(jīng)不能說話，只要用手指輕輕敲擊，發(fā)出微小的聲響，就能夠被它聽到。即便被埋人被困在一塊相當(dāng)嚴(yán)實(shí)的大面積水泥樓板下，只要心臟還有微弱的顫動(dòng)，探測(cè)儀也能感覺出來。不過，噪音也會(huì)干擾“順風(fēng)耳”作出正常判斷。

光學(xué)生命探測(cè)儀俗稱“蛇眼”，作為一種搜索儀器，是利用光反射進(jìn)行生命探測(cè)的儀器。儀器的主體非常柔韌，像通下水道用的蛇皮管，能在瓦礫堆中自由扭動(dòng)。儀器前面有非常細(xì)小的探頭，可深入極微小的縫隙探測(cè)，類似攝像儀器，將信息傳送回來，救援隊(duì)員利用觀察器就可以把瓦礫深處的情況看得清清楚楚。此外，光學(xué)生命探測(cè)儀上的探頭可以360度旋轉(zhuǎn)，只要廢墟上有一個(gè)手指粗細(xì)的縫隙，光學(xué)生命探測(cè)儀就可以伸入，探頭在下面旋轉(zhuǎn)后將圖像傳上來，救援人員就可以確定被埋的幸存者所處的位置和被困地形，在實(shí)際救援時(shí)可以不傷著幸存者。

而熱紅外生命探測(cè)儀則具有“夜視”功能，它通過感知溫度差異來判斷不同的目標(biāo)，因此在黑暗中也可照常工作。熱紅外生命探測(cè)儀在探測(cè)人是否存活方面很精確，確保不錯(cuò)過任何存有一線生機(jī)的幸存者。它能夠探測(cè)并且顯示出幸存者身體的熱量，從而幫助救援隊(duì)員很快確定被埋在廢墟底下的幸存者的位置。尤為重要的是，它能夠經(jīng)受住救援現(xiàn)場的惡劣條件。

傳遞生命的頻率

在一切通信中斷的震后汶川，海事衛(wèi)星電話、互聯(lián)網(wǎng)、小紙條……只要能帶來災(zāi)區(qū)的信息，能使用的通信手段都用上了。在固定電話、手機(jī)等通信手段全部癱瘓之時(shí)，海事衛(wèi)星電話為我們帶來了災(zāi)區(qū)的第一手資料，傳遞著生命的頻率。那么，什么是海事衛(wèi)星電話，它與我們普通的電話又有什么區(qū)別呢？

海事衛(wèi)星電話是指海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)，主要由同步通信衛(wèi)星、移動(dòng)終端、海岸地球站以及協(xié)調(diào)控制站等構(gòu)成。除了傳統(tǒng)的電話功能外，還可以發(fā)送傳真、電子郵件，以及進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、船隊(duì)管理和緊急狀態(tài)示位等，為海事遇險(xiǎn)救助和陸地較大自然災(zāi)害提供免費(fèi)應(yīng)急通信服務(wù)。海事衛(wèi)星有多種不同的移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)，通過一系列終端向用戶提供不同的服務(wù)。無疑，海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)是集全球海上常規(guī)通信、遇險(xiǎn)與安全通信、特殊與戰(zhàn)備通信于一體的實(shí)用性高科技產(chǎn)物。當(dāng)?shù)卣饚缀跗茐牧怂械耐ㄐ旁O(shè)施后，海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)揮了不可替代的作用，為我們發(fā)回地震現(xiàn)場最直接的圖片及資料。

強(qiáng)挖生命的“鐵手”

由于地殼的巨大能量，房屋大片倒塌，到處都是廢墟和斷壁殘?jiān)?，不少幸存者被埋在里面。為了搶救他們，那些大型的鋼板和混凝土結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行剪切破拆，僅靠搜救人員的雙手是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，此時(shí)各種機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用顯得尤為重要。

比如，上海消防救援隊(duì)伍配備了一種百噸油壓頂，可以將上百噸的水泥構(gòu)件移開，展開救援工作。消防救援隊(duì)還配備了不同型號(hào)和噸位的“超薄氣囊”，有圓、方、扁等各種形狀，可承受從10~100噸不等的壓力。如果把多只氣囊集群使用，還可以頂起上千噸的物品。氣囊很薄，可以塞進(jìn)垮塌殘?jiān)男】p隙中，并在三五秒鐘內(nèi)瞬間充氣，將擠壓在受傷人員身上的重物撬開，避免被埋者再度受壓。水泥切割機(jī)、金剛鋸等設(shè)備可以瞬間剪切水泥和鋼板，很粗的鋼筋都能馬上切開。

如果現(xiàn)場鋼筋交錯(cuò)，就要看液壓鉗的本事了。這種鉗子的體積并不大，但是由于應(yīng)用了液壓原理，一把小小的鉗子就能把鋼筋一根根剪斷，為營救工作贏得寶貴的時(shí)間。在此次地震發(fā)生后，這一雙雙靈巧的“鐵手”救出了許多幸存者。

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神奇的“生物武器”——搜救犬

5月14日15時(shí)23分，由北京軍區(qū)某工兵團(tuán)等組成的國家地震災(zāi)害緊急救援隊(duì)，在都江堰市的“硬骨頭”地段的廢墟中，成功救出了27名幸存者。這次營救的成功得益于搜救犬的使用。搜救犬首先發(fā)現(xiàn)幸存者，救援隊(duì)再通過先進(jìn)儀器進(jìn)行準(zhǔn)確定位，然后實(shí)施營救。與科技含量高的生命探測(cè)儀相比，搜救犬的科技含量一點(diǎn)也不低。犬對(duì)氣味的辨別能力比人高出百萬倍，聽力是人的18倍，不僅視野廣闊，還有在光線微弱條件下視物的能力，是國際上普遍認(rèn)為搜救效果最好的“專家”。這些神奇的搜救犬通過訓(xùn)練，在發(fā)現(xiàn)不同類型的目標(biāo)時(shí)，會(huì)有不同的反應(yīng)。如果發(fā)現(xiàn)了幸存者，搜救犬會(huì)興奮地大聲叫；如果發(fā)現(xiàn)了死難者，搜救犬就會(huì)顯得情緒很低落，用腳扒地，還會(huì)搖尾巴。

翱翔天空的鋼鐵戰(zhàn)鷹

此次抗震救災(zāi)中還使用了米-171、S-70黑鷹、直-8等直升機(jī)。其中，米-171是前蘇聯(lián)米里設(shè)計(jì)局在米-8基礎(chǔ)上研制的單旋翼通用運(yùn)輸直升機(jī)，北約組織稱它為“河馬”，機(jī)內(nèi)最大有效載荷4噸，外吊3噸。黑鷹直升機(jī)采用LTN3100 VLF導(dǎo)航系統(tǒng)代替美軍標(biāo)準(zhǔn)的多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)，可外吊3.63噸。該機(jī)可以配備2名飛行員，可以搭載12名乘員，緊急情況下可以搭載19名乘員。最關(guān)鍵的是它可以飛至5200米以上的高空。而我國自行研制的直-8直升機(jī)可載運(yùn)27名全副武裝的士兵，航程700千米，最大載重情況下可載運(yùn)39人。這些直升機(jī)在轉(zhuǎn)移人員、運(yùn)送貨物、噴灑藥物等方面發(fā)揮了重要作用。

汶川地震這場毫無預(yù)警的災(zāi)難，給我們帶來了生命和財(cái)產(chǎn)的損失。震后救援、災(zāi)后重建需要我們團(tuán)結(jié)一致、共同奮斗。然而，在肆虐的自然災(zāi)害面前，人類有時(shí)候卻顯得無能為力，幾百斤重的鋼板、混凝土廢墟讓我們一籌莫展，此時(shí)，科學(xué)卻成為我們手中戰(zhàn)勝惡魔的“利器”，有了它，我們能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并救出幸存者，并最終戰(zhàn)勝“惡魔”，取得抗震救災(zāi)的勝利。