解密泰山站：生活层24小时亮灯 有早晚变化

建成后的泰山站 (图片由受访者提供)

建设中的泰山站 (图片由受访者提供)

　　2月8日，我国南极泰山站正式建成并开站。这是继长城站、中山站和昆仑站之后我国在南极建成的第四个科考站，也是第二个南极内陆站。

　　今后，矗立在中山站和昆仑站之间的泰山站，不仅将成为两个大站之间的纽带，基于泰山站的我国在南极内陆格罗夫山地区的科学考察，也将得到进一步加强，为在该地区的陨石收集，地质学、冰川学以及其他科学研究提供强有力的保障，帮助中国科学家解开更多极地以及宇宙间的未解之谜。

　　羊城晚报记者采访了曾两次前往南极昆仑站执行科考任务的极地科学研究人员崔祥斌，以及参与设计泰山站的工程师孙绪东，解密泰山站以及中国科考人员在南极奋斗的故事。

　　夏季站里的“高富帅”

　　南极科考站一般分为常年站、夏季站、无人自动观测站三种。常年站全年有人开展科考工作，各种设施和储备完善，能保障科考人员像在国内一样生活。而夏季站顾名思义，仅夏季有科考人员入驻，它们更像固定的野外宿营地，储备的全部是快餐或航空食品，不能烧饭炒菜，不能洗澡，居住环境更加简陋。

　　泰山站就属于夏季站，不过它是夏季站里面的“高富帅”。

　　“高”

　　泰山站的外形像一个架空落地的 “UFO”。静静矗立在伊丽莎白公主地上1900米厚的冰盖之上，富有流线感的圆形建筑主体高高架空，顶上还有一个类似“灯笼帽”的观测台，远看仿佛一盏红色的大灯笼高高挂在南极的雪白世界中，俨然冰天雪地中的一盏“中国红灯笼”。

　　上海宝钢集团下属的宝钢工程负责泰山站的设计、采购、施工，设计者之一孙绪东介绍，泰山站主体建筑离雪面总高约11米，雪面下还有1.7米深的框架柱脚。8根直径500毫米的圆管柱，托起了“红灯笼”。没有棱角的圆形设计，视野开阔，更能抵抗风暴。底部2米高的架空，可以防止建筑主体被积雪掩埋。因为在南极，极端下降风的风速可达到每秒60米，是11级台风最大风速的两倍。如果建筑紧贴地面，冬季又无人打理，南极的暴风雪能轻而易举地将建筑物掩埋。要知道，最早的南极探险家，就曾经因为一场暴风雪，搭好的建筑被大雪封住，门都打不开。

　　“富”

　　泰山站里的设备可比一般夏季站丰富。这个采用钢框架-支撑结构体系的“红灯笼”，主体建筑里面分为3层，底层储物，中间住人，顶层用于科研和观测。与一般夏季站不能洗澡不能烧菜不同，它里面设置了简易沐浴设备，也配备了厨房，虽然不能炒菜，但把罐头食品加热完全没问题。以前，中国科考队去南极内陆考察一次，至少需要一个月，来回两个月不洗澡也是常事。有了泰山站，从长城站到昆仑站的路上，就可以多休息一下，洗个热水澡，吃点热饭菜，顺便捡个陨石“玩玩”。作为长城站和昆仑站中间的枢纽站，正是泰山站的重要职能。

　　孙绪东说，在生活层的正中间，还有一个较大的圆形客厅，供科考人员吃饭、开会、交流时使用。麻雀虽小，五脏俱全，这里有很多精巧的贴心设计。比如客厅顶部的两排LED灯，可以模拟一年四季甚至一天中的光线变化。由于南极的夏天出现极昼，泰山站住人的时间基本上24小时天都亮着，所以客厅灯光一天24小时有“早晚”变化，可以帮助队员调整作息。比如活动区域顶部，有半透明的天棚，可以充分利用自然采光，节约能源。再比如宿舍的供热系统，为了节约能源，供暖口都在齐腰位置，让队员们可以贴身取暖。

　　“帅”

　　泰山站的帅非比寻常，为了抵抗极地特殊气候，它全身凝结了高科技，是云集我国钢构建筑顶尖智慧结晶的“技术控”。

　　泰山站的建设难度远高于中山站，单从两站所处位置的温度就可见一斑。据介绍，泰山站夏季最低温度在-30℃，冬季最低温度-60℃左右；而长城站夏季最低温度是-2.7℃，即使冬季最低温度，也有-26.6℃左右。这使得泰山站必须用特殊材料建设，一般的建材无法在南极内陆使用。普通的塑胶电线在泰山站会被冻得拧成一条麻花，一折就断；普通混凝土会遭水汽渗入，结冰后体积膨胀，发生爆裂；普通钢材在这里也会很快出现上述收缩和冷脆现象；普通的全钢彩涂板外墙，在南极强烈的紫外线肆虐下，会很快褪色、粉化，没几年就都脱落了。

　　孙绪东透露，为了经受南极内陆气候的考验，泰山站建设中使用了很多最好的材料。钢材方面，一般耐低温钢材只能耐受-40℃的低温，而泰山站的钢材最低可耐受-70℃至-100℃。外墙涂层方面，泰山站的彩涂板上涂有一层氟碳层，能有效抵挡紫外线的照射，被称为南极建筑中最好的“防晒霜”。

　　建筑保温自然是泰山站建设的重中之重。由于全钢框架结构，而钢材热传导系数很大，为了保温，设计师们采用了“冷桥阻断技术”。整个墙体最外层采用具有复合保温效果的夹芯板，它由氟碳涂层的彩钢板和聚氨酯保温层复合而成；中间是用来阻断冷桥的木龙骨；再往里是钢骨架；室内墙面则采用了岩棉夹芯板：这种材料不仅保温，而且防火。加上同样极尽保温手段的门窗，泰山站建成后，正常情况下室内温度可以达到20℃，供暖系统的余热还可以加热水温，供队员们洗澡。

　　如此恶劣环境下的建筑，只用45天就建好了，因为这背后还有“像造汽车一样造房子”的先进技术。据介绍，泰山站所有的建筑材料，都在国内加工完成，并经过预拼装和联动检测后，打包运到南极再重新拼装。为保证所有材料在南极安装时不多不少，并能抵抗极寒下的遇冷收缩，孙绪东和他的伙伴们经过了精细的测算和编码，他们甚至将建材装配的螺母孔加工成椭圆形，预留了热胀冷缩的空间。

　　泰山站的不凡使命

　　中国极地研究中心研究人员崔祥斌，对于泰山站建成后对我国南极科考带来的好处深有体会。作为中国第24次和第28次南极科考昆仑站的队员，他每次去南极，都经历了从中山站长途跋涉去昆仑站的过程。

　　去昆仑站不再“长征”

　　崔祥斌介绍，泰山站位于中山站和冰穹A附近的昆仑站中间，同时也离陨石云集的格罗夫山地区很近，可以同时支持我国科考队对冰穹A地区和格罗夫山地区进行包括地球物理调查、深冰芯钻探、天文学和陨石学等在内的重大科学研究方向的现场考察。

　　“我们以前每次从中山站出发去昆仑站，都要马不停蹄走20天，非常艰苦。”这段路全程1300多公里，并且从海拔不到百米上升到4000多米，全程不仅上坡，而且需要携带各种物资和油料，负重大，所以每天只能推进七八十公里。“这还必须是从每天早上8点一直走到晚上7、8点才行，午饭都是面包之类的干粮，不能因为吃午饭而停下来休息。这段时间内如果考察队停止行进，只可能有两个原因：要么雪地车没油了要加油，要么是需要开展小型考察项目。”

　　崔祥斌介绍，以前科考队从中山站出发时，主要依靠大量的雪地车，每辆车拖三到六个大型雪橇，雪橇上装满物资和油料。当然，科技发展让他们不用再像南极探险的前辈那样住帐篷，大型雪橇随队拖着供考察队员住宿的乘员舱、做饭吃饭的生活舱和供电的发电舱等，这些舱体的大小跟集装箱差不多，每个乘员舱可以住8个人，发电舱配备了两台发电机，为整个考察队的用电提供保障，而生活舱配备了各种厨具，不仅可以做饭，也可以当做一个狭窄的餐厅。“我们随队会带上全程考察五、六十天的食品，主要是速冻食品，加热就能吃了。”

　　而有了泰山站后，这条折磨人的“长征路”将不再那么可怕。队员们起码可以在泰山站歇歇脚、洗个澡。“过去，能在这一路上洗个澡是从来没想过的事，脸都从来不洗。科考路上水非常宝贵，雪化成水不仅需要消耗能源而且浪费时间，我们的水都用来保证饮用和吃饭。”

　　同时支持两大区域科考

　　泰山站建成的意义，远不止中继站这么简单。

　　在南极广袤的冰雪世界里，虽然现在全球有20多个国家建立了150多个科考站，但科学界普遍认为，有四个点位是争夺的中心：极点、磁点、冰点和高点。前三个点已经被美国、法国、俄罗斯抢占——美国占据“南极点”，建立了阿蒙森·斯科特站；法国占据“南极磁点”，建立了迪蒙·迪维尔站；俄罗斯占据“南极冰点”，测到了零下89摄氏度的全球最低气温，建立了东方站。为了在南极最高点占得一席之地，我国于2009年在第25次南极科考时，在离南极冰穹A西南方向7.3公里附近建立了昆仑站。

　　为了让昆仑站发挥更大作用，泰山站应运而生。国家海洋局极地考察办公室主任曲探宙说，泰山站定位之一是中转枢纽站，具备科学观测、人员住宿、发电、物资储备、机械维修、通讯及应急避难等功能，配有车库、机场、储油设施。目前，我国在南极建立的四个科考站中，长城站、中山站为常年站。昆仑站目前只是夏季站，但未来也将建设为常年站。届时，泰山站将成为唯一的度夏站。

　　而泰山站附近的格罗夫山地区，也是各国科学家觊觎的盛产陨石宝地。崔祥斌介绍，格罗夫山所处的地方是南极典型的蓝冰区域，是南极少有的有山峰露在外面的区域，这里陨石非常多，并且在地质学研究方面也具有重要的价值。之前很多国家科学家都曾去那里考察，但都是短暂停留。有了泰山站，中国科考队员再去格罗夫山显然更方便了。

　　曲探宙说，泰山站既可以为中山站通往昆仑站、格罗夫山、埃默里冰架区域考察提供中继支撑、应急保障以及航空地面支撑，同时，也是进行地质、冰川、测绘、大气、地磁、卫星遥感等科学考察工作的理想之地。

　　明年再建一个“中山站”

　　崔祥斌还向羊城晚报记者介绍，泰山站除了“红灯笼”主体建筑，还兴建了简易的固定翼飞机跑道。在不久的将来，我国南极科考还将新增一艘破冰船和一架先进的固定翼飞机、新建一座科考站。

　　据了解，经国家发改委审批通过，目前固定翼飞机的购置工作正在进行，届时，固定翼飞机加上配备的400吨级内陆运输车队设备，昆仑站的科考后勤保障将更加完善。使用飞机当天就能够往返中山站和昆仑站，极大提高物资运输效率，尤其是应对人员伤病以及其他突发情况。如果在飞机上安装地球物理探测和遥感设备，还可以在空中开展大范围的地球物理调查和遥感观测监测，科考由平面向立体化转变，大大提升科考范围。

　　而新的科考站已经确定将在明年开工建设，选址锁定在维多利亚地(罗斯海区域)。据介绍，这将是一个全年站，可独立支持开展陆地、海洋、大气、冰川等多学科综合科学考察项目。规模与中山站相当，建筑面积5500平方米，预计度夏期间可容纳80人开展生物生态、地质、冰川等考察活动，越冬期间可容纳30人开展大气(气象)、海洋、空间物理、地磁、卫星遥感等科学考察和研究活动。

　　曲探宙说，如果我国规划的5个考察站全部建成，中国拥有的考察站数量将会超过英国和澳大利亚，仅比美国少一个。我国开展南极科学考察活动的覆盖范围以及支撑保障能力，都将跻身世界前列。(记者 孙毅蕾)