昆仑站
中国南极内陆考察站
中国南极昆仑站(英文:China's Kunlun Station)是于2009年1月27日建成的中国首个南极内陆考察站,也是中国在南极建立的第三个考察站。昆仑站位于南纬80度25分01秒,东经77度06分58秒,高程4087米。昆仑站站区总建筑面积558.56平方米,一期主体建筑面积为236平方米,主体建筑由11个工程舱拼接而成;整个建筑按照功能分为住宿区、活动区和保障区。
自1997年开始,中国南极考察队员数次向冰穹A方向挺进,并于2005年1月18日在人类历史上首次到达冰穹A、准确定位到了南极内陆冰盖最高点。2008年1月,考察队再次登顶冰穹A进行科学考察和测量作业,为建站选址提供数据支持。2009年1月,考察队第三次登顶冰穹A,于2009年1月27日在南极冰盖之巅建立了中国南极昆仑站。2012年1月,昆仑站二期建设工程顺利完工,并与一期工程连为一体。
昆仑站的建成标志着中国已成功身国际极地考察的“第一方阵”,成为继美、俄、日、法、意、德之后,第7个在南极洲内陆建站的国家。
命名
2008年10月16日,国家海洋局公布了南极内陆站的站名——“中国南极昆仑站”。这个名字是经过网络征集的站名,一是因为“昆仑”在中原地区历史文化中具有重要意义,“长城”是中国著名的人文景观,中山是取孙中山先生的名字,而昆仑则是自然景观,这几个名字相得益彰。此外,该站建在南极大陆的最高点,而“昆仑”则意味着高山,象征着制高点,因此最终入选。
历史沿革
建设背景
1985年2月,中国在南极乔治王岛南端建立了首个南极科考站——长城站,实现了中国极地考察站“从无到有”的发展;1989年2月,中国在东南极大陆伊丽莎白公主地的拉斯曼丘陵地区建立了第二个南极科考站——中山站。长期以来,由于长城站、中山站都在南极大陆边缘地区,中国南极考察也大都在这些区域展开。
建立内陆考察站,体现着一个国家的综合国力和科学研究实力。随着中国南极科学考察不断深入,南极大陆边缘区域已难以满足科研需要。从科学研究角度来讲,南极共有4个点最为重要:极点、冰点、磁点和高点。在2009年之前,美国、俄罗斯和法国分别在前3个点建立了科考站,仅剩南极内陆最高点冰穹A尚属“空白”。因此,中国科学家将目光锁定冰穹A
建设历程
1997年,中国第13次南极考察期间,8名考察队员历时13天,向冰穹A方向挺进了300公里。次年,中国第14次南极考察期间,8名考察队员历时17天,向冰穹A方向推进了464公里。1999年的中国第15次南极考察期间,10名考察队员进入冰穹A地区。2002年,中国第18次南极考察期间,8名考察队员在距中山站170公里处架设了1台自动气象站。
在中国第21次南极科学考察期间,13名考察队员于2005年1月18日在人类历史上首次到达冰穹A。根据现场测量数据,考察队员准确定位到了南极洲内陆冰盖最高点。
2008年1月,考察队再次登顶冰穹A进行科学考察和测量作业,为建站选址提供数据支持。同年10月20日,中国第25次南极考察队于从上海出发,启程前往南极执行南极国内陆站建设等任务。这意味着中国首个南极内陆站建设进入实施阶段。2009年1月,考察队携带超过雪地车运输极限的500多吨建站科考物资,经过1250多公里的艰难跋涉,第三次登顶冰穹A。仅用了20多天,他们在零下40摄氏度的低温、呼吸着含氧量只有平常一半多的空气环境下,于2009年1月27日在南极冰盖之巅建立了中国南极昆仑站。同年2月9日,中国南极昆仑站正式开站,中国第25次南极科考队内陆冰盖队队长李院生被任命为首任站长。
中国第28次南极考察队昆仑山脉站队于2011年12月16日从中山站附近的内陆集结地出发,于2012年1月4日下午抵达位于南极内陆冰穹A的中国南极昆仑站。在驻扎昆仑站的20天中,深冰芯钻探项目完成了120米冰芯钻取、扩孔以及导向管安装任务,为今后在南极冰盖最高点钻取深冰芯,并进而深入研究地球气候演化规律打下了重要基础。同时,昆仑站二期建设工程顺利完工,并与一期工程连为一体,使昆仑站的基础设施建设又迈进了一步。中国自主研制的AST3南极巡天望远镜已完成各项安装、调试工作,将对南天极附近大片天区进行观测,执行太阳系外行星、超新星的观测任务。而测绘、气象等科考项目也取得了相应的成果。
发展历程
昆仑站建成后,考察队员在一个40米长、5米宽、3米深的雪坑里搭建起一间冰芯房,钻出了深冰芯钻探导向孔,安装了套管和深冰芯钻机系统。
2010年1月,考察队在昆仑站成功安装了国际上首台无人值守、远程操控的超宽带太赫兹傅里叶光谱仪,首次在冰穹A获得了太赫兹至远红外谱段的大气透过率长周期实测数据。数据表明,这里的太赫兹至远红外谱段的大气透过率明显更高,是地面上观测宇宙的绝佳窗口。
中国首台南极巡天望远镜于2012年在昆仑站成功安装,可通过卫星通讯进行远程遥控,实现全自动、连续监测银河系内上亿颗恒星,以及用于搜寻太阳系外行星。次年1月21日,中国深冰芯第一钻在昆仑站冰芯房正式开钻,首钻成功获取了一支长达3.83米的冰芯。随后,考察队员继续向深处钻进,将钻探深度推进至800米。
2014年12月30日,中国第31次南极洲科考队内陆队到达中国南极昆仑站,在开展冰芯钻探、天文观测等科学考察同时,对昆仑站二期工程进行收尾。次年,中国第二台南极中国空间站工程巡天望远镜望远镜在昆仑站成功安装,一次曝光可覆盖约4.3平方度的天空,相当于18个月亮的大小。
2017年1月8日,一架红白相间、尾翼喷绘着五星红旗的固定翼飞机,成功降落于昆仑站机场,中国南极考察队将步入真正意义上的“海陆空”协同时代,可到达更多过去难以到达的南极区域。同年,中国第二台南极巡天望远镜首次实现无人值守条件下的越冬观测,并成功追踪探测到首个双中子星并合引力波事件的首例光学信号,引起国际天文学界广泛关注。
中国第35次南极考察队于2019年1月12日在800米深度基础上再次开钻,成功钻取了一支2.8米长的冰芯,为南极冰盖最高区域冰川学、气候学等研究提供了珍贵样品。
2021年11月30日20时,国家气象信息中心成功接收到中国南极考察站昆仑站和泰山站的气象观测数据,这意味着分别经过5年和近9年的稳定运行,位于南极的中国昆仑站和泰山站气象站具备了业务运行能力,自12月1日起正式业务运行,两站将获取长期、连续的常规气象观测数据。
当地时间2023年12月16日上午9时30分,中国第40次南极洲考察内陆队出征仪式举行,29名队员将分别前往泰山站、昆仑站和格罗夫山地区,开展相关科学考察。昆仑站(泰山站)队由20名队员组成,他们途经泰山站,抵达位于南极冰盖最高点、海拔4087米的昆仑站,开展冰川学、天文学、地质学、地球物理学等科学考察。
选址因素
根据“科研热点、战略要地”的选址标准,南极冰穹A地区所具有的特殊地理和自然条件,使其成为一系列科学研究的理想之地。
具备科研优势
冰穹A地区是国际公认最合适的深冰芯钻取地点。同时,冰A地区可以监测和检测到全球平均本底大气环境,得到可用于改进全球大气环流模式的有关参数。此外,冰穹A位于臭氧层空洞中心位置,是探测臭氧层空洞变化的最佳区域。
适合天文观测
冰穹A具备地球上最好的大气透明度和大气视宁度(天文望远镜显示图像的清晰度),有3至4个月的连续观测机会和风速较低等条件,被国际天文界公认为地球上最好的天文台址。
有利地质研究
东南极冰下基岩最高点的“甘伯采夫”冰下山脉,是形成冰穹A的直接地貌原因,由于其平均海拔近4000米,是国际公认的南极内陆冰盖中直接获取地质样品的最有利和最有意义的地点。
昆仑站的位置最终确定为南纬80度25分01秒,东经77度06分58秒,高程4087米,位于南极内陆冰盖最高点冰穹A西南方向约7.3公里。
主要设计
设计目标
根据规划,昆仑站的近期目标是建成可供15至20人夏季科考的度夏站,3至5年后,再逐步升级扩建为满足科考人员越冬的常年站。中国南极昆仑站站区总建筑面积558.56平方米,一期主体建筑面积为236平方米。
设计原则
最大限度地利用空间,既要满足各种用途的需求,同时又要给驻站人员留出足够的活动空间。
设计负责人
昆仑站的总设计师是清华大学建筑设计研究院的张翼博士。
功能区划分
昆仑站整个建筑按照功能分为住宿区、活动区和保障区,包括宿舍、医务室、利学观测、卫星通讯、厨房、浴室、厕所、污水处理、发电机房、锅炉房、制氧机房和库房等。
设计考量
科研人员在科考站至少要待上2个月,因此,在房屋设计上,要尽可能弥补环境对人心理造成的影响。为此,考察站的室内设计与家具的选用多采用温暖、艳丽的色彩。同时,张翼设计了一个近30平方米的多功能活动室。这个既可作为会议室、又能当餐厅的区域,可以给驻站人员一个足够大的交流空间。充分的交流能显著地缓解人的孤独感。
在保证公共空间的同时,设计师也给每个驻站人员留出了基本的私密空间。在昆仑站,共设有10间宿舍,每间虽然不足5平方米,但只住两个人,基本可以保证队员之间不会互相干扰。宿舍是上下铺,屋里有专门的空间放行李,还有一张可折叠的工作台,在每个床头有一个供氧终端。另外,除了具备淋浴功能之外,在浴室还放入了一只浴桶,它既可缓解疲劳也能让人迅速地恢复正常体温。
工艺设计
昆仑站主体建筑由11个工程舱拼接而成,主体建筑主要采用模块化或集装箱式建筑构件组装而成,以减少现场的安装工作量。单纯的集装箱式构件节能效果较差,为减少油料消耗,最大程度地保护环境,昆仑站的主体结构全部采用耐低温的不锈钢,外包复合加芯的保温板。这样,整个科考站设计成内部功能舱与外部保温层两部分,内部功能舱由若干个可独立运输的集装箱式预制工程舱拼接而成,施工人员在国内将工程舱及其内部装修、设备全部做好,把这些工程舱运往冰穹A地区组装后,再现场安装外部保温围护层。
价值和影响
中国在南极内陆“冰盖之巅”成功建立了第三个南极科学考察站——昆仑站,标志着中国已成功跻身国际极地考察的“第一方阵”,成为继美、俄、日、法、意、德之后,在南极内陆建站的第7个国家。
矗立在冰穹A的中国昆仑站,是继美国在南极极点建站、原苏联在南极冰点建站、法国在南极磁点建站后,人类南极科考史上的新里程碑。
中国南极首个内陆科考站——昆仑站在冰穹A地区宣告建成,标志着中国极地考察事业“由大到强”的历史性跨越。
相关评价
中国南极昆仑站的建成,必将拓展中国南极科学考察研究的领域和深度。这是中国为人类探索南极奥秘作出的又一个重大贡献。希望考察队员们再接再厉、连续作战,深入推进考察活动,积极开展国际合作,努力取得更多考察研究成果,不断谱写中国南极科考事业新篇章,为人类揭开南极奥秘、和平利用南极作出新的更大贡献。(时任中共中央总书记、国家主席胡锦涛 评)
经过一批又一批考察队员接力前行,昆仑站以其多项突破性成果和开创性工作,在中国极地考察史中留下了浓墨重彩的一笔。相信随着固定翼飞机、雪地车队大显身手,将有效保障科考作业和物资转运,助推中国南极内陆科学研究提升到更高水平。(《中国自然资源报》评)
目录
概述
命名
历史沿革
建设背景
建设历程
发展历程
选址因素
具备科研优势
适合天文观测
有利地质研究
主要设计
设计目标
设计原则
设计负责人
功能区划分
设计考量
工艺设计
价值和影响
相关评价
参考资料