鉆穿3413米冰蓋

我國(guó)首次南極冰層熱水鉆探試驗(yàn)示意圖。圖據(jù)新華社客戶端

　　記者4月7日從自然資源部獲悉，中國(guó)第42次南極考察隊(duì)成功完成我國(guó)首次南極冰層熱水鉆探試驗(yàn)，鉆深達(dá)3413米，突破了國(guó)際極地?zé)崴@探的2540米的最深紀(jì)錄。

鉆探試驗(yàn)位于南極哪里？

　　中國(guó)第42次南極考察“冰下湖”隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)、中國(guó)極地研究中心（中國(guó)極地研究所）正高級(jí)工程師郭井學(xué)介紹，考察隊(duì)于今年2月5日在我國(guó)自主命名的麒麟冰下湖區(qū)域成功完成這次鉆探試驗(yàn)。
　　麒麟冰下湖位于東南極內(nèi)陸冰蓋伊麗莎白公主地區(qū)域，深埋在超3000米厚冰蓋下方，距離中國(guó)南極泰山站約120千米。2022年，中國(guó)正式將這個(gè)形似“麒麟靜臥”的冰下湖命名為“麒麟冰下湖”，并被南極研究科學(xué)委員會(huì)收錄。

為何要向冰蓋深處鉆探？

　　郭井學(xué)說(shuō)，在科研價(jià)值方面，南極冰下湖長(zhǎng)期被封存于高壓、低溫、黑暗、低營(yíng)養(yǎng)的極端環(huán)境中。鉆探冰下湖，是研究地球古環(huán)境變化、預(yù)測(cè)地球氣候變化、探索生命邊界、拓展人類認(rèn)知的國(guó)際前沿科學(xué)研究。
　　中國(guó)第42次南極考察“冰下湖”隊(duì)隊(duì)員、吉林大學(xué)教授張楠說(shuō)，在工程技術(shù)方面，此次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，主要目標(biāo)為開展大深度冰蓋熱水鉆探系統(tǒng)南極應(yīng)用示范，通過(guò)鉆穿麒麟冰下湖上方的冰蓋，為后續(xù)開展冰下湖原位觀測(cè)、水體和湖底樣品采集提供無(wú)污染通道和關(guān)鍵技術(shù)支撐。
　　鉆穿3413米冰蓋，不僅考驗(yàn)著多學(xué)科交叉技術(shù)支撐，也考驗(yàn)著強(qiáng)大綜合保障能力。
　　據(jù)悉，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)經(jīng)歷海冰和內(nèi)陸物資運(yùn)輸、設(shè)備組裝調(diào)試、熱水鉆探作業(yè)、過(guò)程污染監(jiān)測(cè)等多環(huán)節(jié)攻堅(jiān)作業(yè)，最終成功鉆穿麒麟冰下湖上覆冰蓋。本次極地?zé)崴@探試驗(yàn)的成功標(biāo)志著我國(guó)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。

什么是熱水鉆？

　　《鉆探工程》雜志發(fā)布的論文顯示，熱水鉆是一種非機(jī)械、靠高溫高壓熱水融冰的鉆探技術(shù)，速度快，千米級(jí)冰層最快一天就能打通；深度大，極地鉆探可超3000米。因?yàn)槭怯盟鹘橘|(zhì)，無(wú)鉆井液污染冰下湖或海洋。
　　中國(guó)第42次南極考察“冰下湖”隊(duì)隊(duì)員、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）教授李冰表示，相較于傳統(tǒng)機(jī)械冰鉆，熱水鉆探穿透能力強(qiáng)、鉆進(jìn)效率高、易于實(shí)現(xiàn)大口徑與潔凈作業(yè)，能夠高效抵達(dá)冰下湖、冰架底部、冰下基巖等關(guān)鍵界面，是國(guó)際社會(huì)研究極地冰蓋與冰架深部環(huán)境的主流技術(shù)。
　　“成功利用熱水鉆探不僅填補(bǔ)了我國(guó)在該領(lǐng)域的技術(shù)空白，更是‘綠色考察’‘環(huán)保技術(shù)’等中國(guó)理念和中國(guó)制造在南極的又一次典型實(shí)踐。”張楠說(shuō)。
　　此次試驗(yàn)應(yīng)用的熱水鉆探系統(tǒng)適應(yīng)南極內(nèi)陸極低溫、高海拔、強(qiáng)干擾等極端環(huán)境和復(fù)雜工況。針對(duì)超3000米厚冰蓋，集成多項(xiàng)適應(yīng)極地現(xiàn)場(chǎng)、滿足高精度快速清潔鉆探需求的裝備，突破了極地?zé)崴@耐低溫、外源污染物控制、大深度軟管和絞車高精度控制等關(guān)鍵核心技術(shù)。
　　中國(guó)第42次南極考察“冰下湖”隊(duì)由來(lái)自全國(guó)9家科研機(jī)構(gòu)及高校的28名隊(duì)員組成。為保障這一重點(diǎn)任務(wù)的順利實(shí)施，中國(guó)第42次南極考察隊(duì)克服了大型物資登陸、內(nèi)陸冰蓋長(zhǎng)距離運(yùn)輸、極端環(huán)境下大型鉆探裝備現(xiàn)場(chǎng)組裝調(diào)試等多重后勤與工程挑戰(zhàn)。據(jù)新華社