武汉大学南北极科考队:“人类不可接近之极”的最美足印

  文/本刊记者 王怡

  万古冰原,壮美却凶险。地球南北两极是“科学研究的圣殿”,也是世界经济可持续发展的资源宝库,对人类认知地球的环境演变和生命过程,有着无可比拟的科学价值。

  2024年,是我国极地考察40周年。

  从南极拓荒到考察站林立,从首艘万吨级科考船开赴到如今海陆空立体考察……武汉大学南北极科学考察团队40年的发展历程,正是我国极地事业从无到有、从弱到强的缩影。自1984年鄂栋臣教授参加中国首次南极考察以来,团队先后有近200人次参与了40次南极科考和17次北极科考,是我国参加极地考察最早、次数最多、派出科考队员人数最多的高校团队。如今,中国正从极地考察大国向强国迈进,一代代武大科考人在极地绽放冰雪青春,他们为了国家荣誉、为了科研理想不断奔赴“无人区”,在南北极地留下了最美足印。

  科技报国 五星红旗首次飘扬南极点

  南极地区是地球上最冷的地区,因其独特而脆弱的生态系统,丰富的矿物、油气、生物资源及被称为“生命禁区”的极端环境而深具遥远、神秘色彩。

  1983年,中国作为联合国五个常任理事国之一,第一次参与《南极条约》协商会议。在《南极条约》下分为缔约国和协商国,只有后者才在国际南极事务中具有发言权和决策权。成为协商国必须满足两个条件:在南极建立科考站,并进行过实质性科学研究活动。由于我国当时在南极未设科考站,投票发言环节,我国代表被“请”到会场外“喝咖啡”。这样屈辱的举动促使中国决心自建南极科考站。

  1984年6月,国务院正式批准《关于我国首次组队进行南大洋和南极洲考察的请示》,确定中国将在南极建设第一座科学考察站——长城站。

  极地赤子,敢为人先。1984年,出发前签下“生死状”的武汉测绘学院(武汉大学信息学部前身)教师鄂栋臣作为中国首支南极科考队的测绘班班长,和中国南极科考队的590名队员一起穿越航程26000多海里登陆南极洲。在此之前,鄂栋臣常对学生说,“中国一定要在国际极地领域有一席之地”。

  极地科考,测绘先行。要完成建立首个中国极地科考站的任务,必须从绘制自己的南极地形图做起。鄂栋臣和队员每天扛着测绘仪器工作十几个小时,依靠简陋的工具在短时间内完成了站区选址与地形测绘,在冰雪荒原人工测量绘制出我国第一幅南极地形图。

  1985年2月15日,中国南极科考队仅用27天时间就建成了我国第一个南极科考站——长城站,创造了各国在南极建站的最快纪录,填补了中国南极科考事业的重大空白。其落成意义远不止这些,同年中国正式成为《南极条约》协商国成员,标志着中国在南极事务上正式获得表决权,同时也开启了中国独立自主南极科考时代。

  鄂栋臣曾说,“我的生命在测量地球两极中得到延伸”。从这一年开始,鄂栋臣作为中国极地测绘遥感信息学领域科学考察研究的开创者和学术带头人、中国极地测绘的开拓者,又参与了南极中山站建站、北极黄河站建站和首次北冰洋考察,主持命名了300多个中国南极地名,两次在国家南极科学考察中立下二等功,他是全国唯一一位同时参加过中国南北两极三站建站工程和首次北冰洋考察的科学工作者。他带领武汉大学南北极科学考察团队致力于极地测绘和全球变化的相关研究,为1991年中国南极测绘研究中心的诞生和发展奠定了坚实的基础。

  科研传承 三代人赓续攀登 “制高点”

  鄂栋臣培养和锻造了一支极地测绘先锋队,攻克了一系列极地测绘技术难题,把接力棒交到一代代极地科考人手上。一直以来,南极内陆科考的进度和水平是一个国家科考实力的最好呈现。南极内陆通常认为有4个科考“必争之点”,美国、俄罗斯、法国等国相继在“极点”(南纬90°的地方)、“冰点”(南极最冷的地方)、“磁点”(地磁最南端)建立了科考站,唯有“高点”(南极内陆冰盖最高点冰穹A)是难以触及的科研空白,冰穹A也被称为 “人类不可接近之极”。2005年1月18日,中国第21次南极科学考察队穿越1200多公里冰原,成功挺进南极内陆冰盖最高点冰穹A。中国开辟了人类探索南极冰盖最高点的先河。

  成功背后,离不开武汉大学南北极科学考察团队的测绘智慧。张胜凯是鄂栋臣教授的学生,也是中国第21次南极科学考察队为冲击冰穹A引航的“眼睛”,他的任务包括测定最高点的精确位置、测绘南极冰盖最高区域地形图等。团队提供的南北极科考地图为极地研究的系统工作打下了基础,对整个南极冰盖的测绘,以及冰架的动力学研究、冰川的硬度、对全球海平面变化的影响等都做了很多创新性的研究。

  科研传承接续不断地为极地科考提供人才与技术支撑。周春霞23岁踏上南极大陆,她在导师鄂栋臣的指导下,采用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)新技术,解决了传统测绘方式的短板,绘制了更新更广的地形图;武汉大学南北极科学考察团队以技术为支撑搭建我国第一个互联网极地管理信息化平台“基于地理信息系统的中国极地科学考察管理信息系统”,为中国和世界极地探索事业助力;随后建立的中国境外第一个全球导航卫星系统监测站,为国家极地考察队提供两极大地测量基准和地理空间信息,包括为国家极地监管平台提供全球导航卫星系统观测、极区船舶和飞机位置等准实时数据支撑。

  建立适合中国国情的极地测绘技术体系,如今,武汉大学已成为中国南极测绘的“高地”。

  从无到有、由弱及强,中国极地考察砥砺前行进入全面考察的立体时代。武汉大学南北极科学考察团队也从一个人发展到三代人,现今考察团队共有105人,其中35周岁以下的青年占72%,创造了多项第一。近日揭晓的第28届中国青年五四奖章评选中,武汉大学南北极科学考察团队是获奖集体之一。

  2023年12月,习近平总书记在给武汉大学参加中国南北极科学考察队师生代表的回信中写道:“希望学校广大师生始终胸怀‘国之大者’,接续砥砺奋斗,练就过硬本领,勇攀科学高峰。”

  荣耀背后 坐科研冷板凳 抗极地暴雪天

  极地研究周期长、难度大,科研数据需要长期积累才能看到发展变化。在与冰川极寒相伴而远离网络的日子,对科研的坚定热爱是“守下去”的力量,其中有为了完成观测南极植被和微生物、采集和处理激光雷达和卫星数据、收集潮汐数据等各项任务“出差”533天的博士生,有因为执行任务而给孩子的家书中写道“妈妈除了是你们的妈妈,还是一个科学工作者,一名大学的博士生导师”的武汉大学中国南极测绘研究中心副教授赵羲……

  还有许多风刻在脸上的艰苦。日常看到的南极风光照片明亮平静,其实是在仅有的几个时间窗口拍摄而成。极夜、寒流、暴雪、光反射、冰裂隙等真实的极端环境才是极地常态。险境死里逃生的故事不是少数,风险并不完全可控,执行任务的科研工作者曾说“从来没觉得氧气这么甜”。

  中国极地探索起步较晚,但武汉大学南北极科考队破冰前行的最美足印始终不停,这一路已风雪征程40年。

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