1%的可能也拼100% 中國南極考察隊這樣鉆出了“中國深度”

來源：央視新聞客戶端

記者今天從中國第42次南極考察隊了解到，考察期間，冰下湖隊在東南極麒麟冰下湖區域，成功完成我國首次南極冰層熱水鉆探試驗，鉆深超過3400米，突破了國際極地熱水鉆探2540米的最深紀錄，標志著我國具備了在90%以上的南極冰蓋和全部北極冰蓋開展鉆探研究的能力。

我國突破極地冰層熱水鉆探最深紀錄

本次南極考察期間，由28名隊員組成的冰下湖隊，在距離中山站640公里的南極內陸，成功鉆穿了麒麟冰下湖上覆冰蓋，鉆探深度達到3413米，刷新了極地冰層熱水鉆探的世界紀錄。

中國第42次南極考察隊冰下湖隊隊長 郭井學：此前，是美國等西方國家，他們開展了熱水鉆探，之前最深紀錄是2500米左右。這次我們國家第一次開展這個項目，到了3400多米，這是一個非常大的突破，是目前國際上最深的鉆探紀錄。

這張現場照片，記錄了鉆深超過2500米后，每增加100米達到的深度和對應的時間。這些信息現場打印在紙上，貼在鉆探控制艙的墻上，一直到打穿整個冰層。

中國第42次南極考察隊冰下湖隊隊員 宮達：超過世界紀錄的時候很激動。后面每增加100米，對于我們來說，我們中國人正在創造自己的歷史。

本次成功鉆探，實現了極地大深度熱水鉆探的高效、穩定、清潔鉆進，填補了我國在該領域的技術空白。

中國第42次南極考察隊冰下湖隊隊長 郭井學：就是我們的熱水鉆系統，通過實踐證明，它適應了極地這種惡劣環境下的工作。我覺得是一個非常非常大的一個創新，能夠為后續的科學研究提供一個技術保障和技術支撐。

低溫 暴風雪 考察隊員經受重重考驗

南極內陸環境惡劣，低溫、暴風雪、高海拔，給考察作業帶來許多困難。對于第一次去南極內陸的隊員來說，更是一場全新的挑戰。如何克服困難，實現鉆探試驗順利進行，隊員們也想了很多的辦法。

姜蘇，是冰下湖隊28名隊員中，唯一的一名女隊員。回想在冰下湖鉆探現場的經歷，她最大的感受就是“冷”。

與中山站不同，南極內陸的氣溫更低，即便是在夏季，最高氣溫也只有零下20℃，尤其是到了2月份，溫度下降得更低。

如何在這樣的惡劣環境下保障順利開展鉆探？隊員們也嘗試了各種方法。

照片上這個類似大棚的設施，就是隊員們在南極現場搭建的一個簡易的鉆具調試間。

中國第42次南極考察隊冰下湖隊隊員 宮達：相當于把東北大棚的這個技術移到南極。紅色的折線是帳篷內部的溫度，藍色的折線是外部空氣的溫度。可以從數據上看到，這個溫差還是挺大的。而且這個溫差，還是沒有人為供暖的情況下，通過南極的太陽輻照，直接使內部升溫。這也是一個綠色環保和低碳的加熱方法。

除了要應對低溫外，易發多發的暴風雪天氣，很容易將營地和設備掩埋。在距離營地200多米遠的上風向位置，機械師用雪地車推出了兩條長100多米、高約1.5米的雪壩。

靠著這種不畏嚴寒、積極進取的干勁，在充滿各種不確定性的南極內陸，冰下湖隊成功完成了大深度的冰下湖鉆探任務。

中國第42次南極考察隊冰下湖隊隊長 郭井學：開鉆之前沒敢設想要打到3000多米。但是我們這支隊伍心里都憋著這口氣。如果有1%的可能，我們肯定就做100%的努力。

國產裝備現場應用 保障鉆探既“直”又“凈”

整個冰下湖鉆探任務，需要運輸的物資總量超過400噸，其中大部分都是鉆探裝備。這些國產裝備，都是首次應用在南極的現場。相較于傳統機械冰鉆，熱水鉆探穿透能力強、鉆進效率高、對冰體擾動小，易于實現大口徑與潔凈作業。我國的這套熱水鉆探系統有什么特別之處？

這套鉆探系統最關鍵的，就是進行清潔、高效地熱水鉆進。熱水鉆，顧名思義，就是通過高壓泵將加熱后的水，通過軟管輸送給鉆具，再由鉆具噴嘴噴出，向下融冰鉆穿冰層。

那么，鉆探用的水是從哪里來的？

中國第42次南極考察隊冰下湖隊隊員 張楠：剛開始鉆進的時候，我們需要在地表取雪，用電加熱的方式先把它化成一部分水。這部分水首先要滿足保證鉆進用的軟管里邊要填滿水，才能夠把水輸送下去，大概5個立方米。

張楠告訴記者，這些水可以加熱到八九十攝氏度。隨著鉆具向下鉆進，鉆孔里融化的冰水，會被回水軟管抽回到地表，加熱后再注入鉆進軟管，形成一個循環。而在向下鉆進的過程中，由于低溫的影響，上方的鉆孔也容易發生凍結。

中國第42次南極考察隊冰下湖隊隊員 張楠：每隔幾百米或者1千米鉆進深度，就要上提鉆具來對這個鉆孔進行擴孔，保證鉆孔的直徑可以有效地下放取樣器，以及保護我們的鉆不會被卡在孔里。

另外，為了保障鉆進的精準度，隊員在鉆頭上布放了多個傳感器，通過內嵌電纜，將傳感器的信號回傳到鉆探控制艙。隊員可以隨時監看鉆探的深度、速度和鉆孔直徑等重要鉆進信息。

中國第42次南極考察隊冰下湖隊隊員 李冰：井下參數隨鉆測量，通過這個技術能夠把我們井下鉆具的一些姿態，包括井下的溫度、壓力數據能傳導上來。這樣的話能指導我們下一步鉆進，確保我們鉆得直。

不僅要鉆得直，還得鉆干凈。就是不能讓外源性的污染物進入冰下湖，影響采集水體的質量。首先在地表循環水和鉆進用水間，通過技術手段實現了物理隔離。此外，在鉆孔內也有特別的設計。

中國第42次南極考察隊冰下湖隊隊員 李冰：我們主要是采用這種模塊化的過濾系統以及UV（紫外線消殺） 的處理系統。通過這些系統來確保進入鉆孔里的東西都是干凈的。

探秘麒麟冰下湖 我國首次實施冰下湖鉆探

現在，南極冰下環境的研究，越來越受到各國科學家的重視。此次我國首次實施的冰下湖鉆探項目，是在由我國命名的麒麟冰下湖上覆冰蓋實施的。什么是冰下湖？對冰下湖進行鉆探采樣，會帶來哪些研究成果？

據介紹，冰下湖就是被南極冰層完全覆蓋、掩埋在冰蓋之下的湖泊。目前，南極已經發現的冰下湖約700個，而在此之前，被成功鉆探取樣的冰下湖只有三個。

中國第42次南極考察隊冰下湖隊隊員 姜蘇：冰下湖具有極端的環境條件，高壓、低溫、黑暗，還有營養物質特別有限，所以受到世界上科學家的普遍關注。

姜蘇介紹說，由于冰下湖的環境相對穩定，是開展冰下生命探測的理想區域。2015年，“雪鷹601”固定翼飛機入列我國南極考察，通過搭載航空冰雷達、航空重力儀、航空磁力儀等高精度觀測設備，我國極地工作者在伊麗莎白公主地獲取大量數據，最終確認了冰下湖的存在，并且將其命名為“麒麟冰下湖”。

中國第42次南極考察隊冰下湖隊隊員 姜蘇：麒麟冰下湖的埋深超過3000米。根據文獻數據，估算這個冰下湖可能是形成于300萬年前。所以對麒麟冰下湖開展鉆探，希望能夠找到極端環境下非常獨特的微生物物種，這也是一個重大發現。

另外，冰下湖的沉積物，更是微生物富集的區域，通過對沉積物取樣和研究，可以為未來研究極端環境下的生命存在形式和全球氣候演化提供支撐。

（總臺央視記者 翟壯 叢威娜 王善濤 陳晰）