上周二,中国第35次南极科学考察队内陆队共37名队员顺利抵达泰山站。网上传出外观如外星飞碟的泰山站照片,一时间南极科考站再次进入公众视野。
中国南极科考站泰山站
中国南极科考站34年大变身
相信大多数吃瓜群众都会感叹:我们国家已经进行了35次南极科学考察活动!1984年11月20日上午10点左右,中国首支南极科学考察队从上海出发,乘坐“向阳红10号”和“J121”两艘远洋科考船奔赴南极,开启了中国南极科考的序幕。经过几代南极科考人员的努力,目前中国在南极共建设了五座科考站:长城站、中山站、昆仑站、泰山站、罗斯海新站(建设中)。前不久又传出中国将在南极修建永久机场的好消息。这些还不是最重要的!伴随中国国力不断提高,我国南极科考的工作环境以及支撑科考工作的各项配套系统工程也发生了巨大的变革。
中国首座南极科考站长城站建成典礼
“罗马不是一天建成的”。1984年第一批抵达南极的中国工作人员仅用27天就建成了中国首座南极考察站长城站,但建站工程的部分施工还停留在人堆人扛的艰难阶段。当时建站地点周围都是浮冰,科考船根本无法靠岸。591名科考队员分工合作,在南极暴风天气的间隙跳进冰冷的海水,打地基、建码头,保障建站物资全部运输到位。长城站的建设才得以顺利启动。
用于建设中国第五座南极科考站的大型工程装备
此次南极科考活动也要完成一项建设工程:泰山站二期建设工程。34年后的中国极地工程施工完全是另外一番景象。
2018年12月26日,泰山站二期建设工程正式开工,主要任务是完成泰山站配套系统工程,包括雪下建筑组装,安装一系列配套系统,如发电系统、新能源系统、污水处理系统、融雪系统及远程无人值守供电系统等。泰山队队长姚旭表示,泰山站二期将为主体建筑进行内部装饰装修,并完善室外辅助模块及相关配套设备系统。
恒温26度,四季如春
早年南极科考站除了必需的供电系统,其他配套设备太少。科考人员除了要克服极端天气的影响,吃饭在南极更是个大问题。并不像大家想象那样,南极天然就是一个保鲜保质的大冰柜!使用冷冻方式来保鲜食物,低温不是问题,保持恒定的低温才是问题!经过长途运输来到科考站的蔬菜瓜果难免磕磕碰碰,加之室内温度不稳定,时间一长会滋生细菌。科考队员在很长一段时间只能吃到土豆、大白菜、胡萝卜等几种有限的蔬菜。
2015中国第31次南极科考队“南极极端环境温室蔬菜生产关键技术研究与示范”项目在中山站、长城站同时开展初期调研实验,自产新鲜蔬菜。南极科考站的蔬菜供应有了新的科学渠道。
现如今的南极科考站已经实现了全年室内恒温26度。南极洲全年平均气温零下25摄氏度,而科考人员在室内可以穿着夏日沙滩裤去食堂吃新鲜的鸡鸭鱼肉。
伴随我国极地建筑工程34年经验的累积,南极科考站逐步被改造为适宜科考人员常年工作、生活的智能建筑体系。规范化标准化的食堂、篮球场、活动室、诊疗室等一应俱全。
2016年中山站外景与室内
极地供电系统——南极科考站的心脏
极地科考站能够实现室内温度适中,有赖于完备的供暖系统,而解决供暖问题的首要前提是解决不间断供电的问题。南极供电系统作为科考站的心脏,向所有设备、仪器和温控设备提供电源,对整个科考平台的正常运行起着至关重要的能源保障作用。
很长时间以来,南极考察基本依靠燃油作为能源保障。据中国极地研究中心提供数据显示,长城站和中山站每年至少需要补给高标柴油350吨,还需要少量的汽油、液化气等。2008~2009年度的内陆队考察和昆仑站建设共配备160吨航空煤油。这些燃料主要用于发电、取暖、运输机械等。
南极中山科考站风力发电离网供电系统
2012年,南极中山科考站安装了风力发电离网供电系统。该系统由7套HY-3KW110V风力发电机组组成,装机容量共21KW。该系统近几年的运行可为科考站节省了150吨柴油。2014年泰山站安装了风力发电离网供暖系统,由2台HY-3KW三叶片与五叶片风力发电机组组成,装机容量共6KW。本次泰山站二期建设工程的远程无人值守供电系统,正是2014年供电系统建设的延续与升级。
目前我国南极考察站中,中山站以柴油发电为主,辅之以风力发电机组,并使用太阳能为科研设备供电;昆仑站安装有柴油发电机组;泰山站安装有风力发电机组。未来南极科考站有望形成基于风能、光能等多样化洁净能源的供电系统。虽然南极科考站拥有较为完善的供电系统,并且实现了无人值守的网络管理平台。但在极端天气下,断电的情况在所难免。此时一台在极寒条件下7*24小时正常运转的UPS不间断电源则能大显身手。台达Ultron NT系列工业级UPS,可针对各种应用环境自定义输入/输出额定电压,确保关键负载时电力的稳定与可靠。此款超高可靠性与高密度设计的UPS将成为高寒、高海拔等极端区域用电安全保障的理想首选!