半島全媒體記者 高芳 劉金震
163天，6萬(wàn)余海里，每一次赴南極遠(yuǎn)征的科學(xué)意義及神秘性都不亞于太空之旅。
(資料圖片)
2022年10月下旬，中國(guó)第39次南極科學(xué)考察隊(duì)乘坐“雪龍2”號(hào)和“雪龍”號(hào)科考船先后從上海起錨；2023年4月6日，科考隊(duì)圓滿完成任務(wù)，全部返回上海。這次“雙龍?zhí)綐O”之旅中，一支年輕的力量嶄露頭角——山東科技大學(xué)海洋科學(xué)與工程學(xué)院教師王磊及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的兩艘智能無(wú)人艇——“嵙海一號(hào)”“嵙海二號(hào)”，擔(dān)當(dāng)了出色的“探路者”。
對(duì)冰雪秘境的探究，帶給親歷者的是難忘體驗(yàn)和不一樣的收獲。
王磊在南極
小艇立“大功”
向南極！在世界盡頭面前，其他行程的足跡都成為庸常。從上海到南極，這是王磊離岸時(shí)間最長(zhǎng)的一次遠(yuǎn)洋活動(dòng)，他自稱創(chuàng)造了自己的“新紀(jì)錄”。
37歲的王磊出生于煙臺(tái)，在青島從事海洋調(diào)查相關(guān)工作多年。常年涉足海上勘測(cè)，他將感受總結(jié)為兩個(gè)字——枯燥。
王磊
南極漸行漸近，船也漸漸成了一座與外界失聯(lián)的孤島，“一個(gè)房間里住兩三名隊(duì)員，受限于遠(yuǎn)洋通訊費(fèi)用預(yù)算，每人每天只有一個(gè)小時(shí)的上網(wǎng)時(shí)間。”這對(duì)有社交需求的普通人來(lái)說(shuō)很難適應(yīng)。隊(duì)員們既需要確保完成科考任務(wù)，又需要在長(zhǎng)達(dá)半年的船上生活中保持良好的心理和身體狀態(tài)，實(shí)屬不易。第39次南極科學(xué)考察是我國(guó)第三次實(shí)施“雙龍?zhí)綐O”，也就是由“雪龍”號(hào)科考船和“雪龍2”號(hào)科考船共同執(zhí)行考察任務(wù)。
“雪龍2”船于2022年10月26日出發(fā)，5天后，“雪龍”船出發(fā)，行程6萬(wàn)余海里。考察主要圍繞南大洋重點(diǎn)海域?qū)θ驓夂蜃兓憫?yīng)與反饋等重大科學(xué)問(wèn)題展開工作，“經(jīng)過(guò)5個(gè)多月的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，完成南大洋有關(guān)海域和南極大陸有關(guān)區(qū)域的調(diào)查任務(wù)，以及中山站到南極冰穹A斷面所有站點(diǎn)的冰雪環(huán)境監(jiān)測(cè)、天文觀測(cè)和伊麗莎白公主地等區(qū)域的冰下地形探測(cè)”，同時(shí)完成南極長(zhǎng)城站、中山站的物資補(bǔ)給和人員輪換。
這次乘上“雪龍”船的王磊，隨身攜帶了一個(gè)大“行李箱”——20英尺的藍(lán)色集裝箱，里面是“嵙海一號(hào)”和“嵙海二號(hào)”兩艘智能無(wú)人艇，以及備用電池和各種配件。
集裝箱卸運(yùn)
智能無(wú)人艇長(zhǎng)約3米，寬約1.6米，在科考之旅中擔(dān)當(dāng)“探路者”的角色，特別是要在南大洋近岸兩塊指定水域做水深測(cè)量，以保證科考船的航行安全。
不同于手機(jī)的“充電5分鐘，通話兩小時(shí)”，“南極這樣的極寒氣候下，耗電量非常大，就像寒冷的冬天里，手機(jī)會(huì)咔咔掉電一樣”，智能無(wú)人艇每次充電20小時(shí)，只能持續(xù)工作倆小時(shí)。
嵙海一號(hào)從雪龍?zhí)柎蠝?zhǔn)備下海
“箱子里的‘家伙什兒’第一次接受南極的‘檢驗(yàn)’，能不能完成工作任務(wù)啊？”此去南極的路上，王磊沒(méi)有心情欣賞無(wú)垠的海景，心里始終吊著七上八下的擔(dān)憂。
嵙海一號(hào)在南極執(zhí)行任務(wù)
懷有同樣情緒的，還有身處陸地的山東科技大學(xué)海洋科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng)王勝利。在上海送王磊上船時(shí)，他沒(méi)說(shuō)一句話，“心理壓力巨大啊……”
王勝利
航行在茫茫大海上，“雪龍”船上的王磊與團(tuán)隊(duì)聯(lián)系機(jī)會(huì)極少，而作為“造船人”的王勝利，“一閉上眼睛就是各種場(chǎng)景：無(wú)人艇下海了，氣溫過(guò)低，電池啟動(dòng)不起來(lái)；溫度太低，無(wú)人艇的材料變脆，撞上冰山破損……這些都是之前別的單位出現(xiàn)過(guò)的真實(shí)狀況。”
終于，當(dāng)“雪龍”船在新西蘭附近海域靠泊時(shí)，微信群里跳出了王磊的反饋：“智能無(wú)人艇順利下水，精確測(cè)量水深，自主返航，完成了第一階段的任務(wù)。”
“太好了！”聽到這個(gè)消息，王勝利“啪”地一聲拍響桌子，懸著的心終于落地了。
還有更讓人振奮的消息：第一次應(yīng)用到南極場(chǎng)景下的智能無(wú)人艇，可以說(shuō)是為本次科考立了“首功”。按往年“雪龍”船赴南極執(zhí)行任務(wù)，會(huì)尋找一處海域先行勘測(cè)，帶回各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析后，考量是否可作為錨地，第二年才會(huì)選擇駐泊。這回在山科大智能無(wú)人艇幫助下，“雪龍”船在南大洋某重點(diǎn)海域一路探尋，順利找到了一處最佳錨地，實(shí)現(xiàn)了即時(shí)駐泊。
“圍觀群眾”是企鵝
遠(yuǎn)赴南極，是一次科考之旅，一次與極地萬(wàn)物的時(shí)空接觸，也為人生增添了不一樣的難得經(jīng)歷。出征之前，王磊看過(guò)數(shù)不清的南極資料，但真正見(jiàn)到它的那一刻，還是被驚艷到了。
“到南極之前，我從不知道大海能幻化出這么多顏色。夕陽(yáng)從天邊灑下余暉，海就被染成金橙色；有時(shí)冰雪包圍的海面看上去就像落在白色荒漠里的一塊翡翠；每當(dāng)遙遠(yuǎn)的海岸線隆起雪白的曲線，看上去高低不一，那就是要靠近島嶼了……”
對(duì)于南半球來(lái)說(shuō)，每年4月至10月為冬半年，11月至次年3月為夏半年。在南極，一年內(nèi)大致6個(gè)月是極晝、6個(gè)月是極夜。王磊隨船抵達(dá)南極時(shí)正趕上南半球的夏天，此時(shí)已進(jìn)入極晝季節(jié)。
一天24小時(shí)，太陽(yáng)始終掛在頭頂。“睡覺(jué)時(shí)老覺(jué)得睡不踏實(shí)，總會(huì)被門外的腳步聲吵醒。”王磊回憶，那時(shí)的感覺(jué)就像晝夜和虛實(shí)都失去了界限。“聽很多科考隊(duì)員描述，極夜更難熬。”極夜來(lái)臨時(shí)，只留下星星一直在黑暗的夜空閃爍著，“就像被無(wú)邊的黑暗淹沒(méi)。”
“我們穿的防寒服叫企鵝服，衣服外面很多口袋，方便作業(yè)時(shí)裝各種工具。”穿著企鵝服的王磊，零距離接觸到了這片土地真正的“主人”——企鵝，“我們?cè)诒嫔献鳂I(yè)的時(shí)候，它們會(huì)走過(guò)來(lái)，瞪大眼睛圍觀，并不怕人，好奇心非常強(qiáng)。”
“在企鵝的眼里，我們是一種平等的生物。”“圍觀群眾”“好奇寶寶”——這是王磊對(duì)企鵝的印象。“10月份，到處白雪皚皚，企鵝剛開始活動(dòng)，幾十萬(wàn)只企鵝往同一個(gè)方向走，非常壯觀。到了11月底，企鵝走過(guò)的那片陸地開始裸露出來(lái)，11月到1月，大量的企鵝聚集在那里換毛、交配、孵蛋。”
王磊了解到，企鵝蛋是不能生在雪上面的，也不能生在冰川上面，它必須生在陸地上面。等到1月份，部分地方?jīng)]雪了，就成了一片粉紅色的地面，因?yàn)槠簌Z的排泄物是粉紅色的。“待到2月份，小企鵝就出來(lái)了。3月份企鵝又開始換毛了，把夏天的毛換成冬天的毛，南極馬上就要進(jìn)入嚴(yán)冬了。”
可敬的“南極人”
南極之行讓王磊印象最深的，是2022年11月10日抵達(dá)赤道時(shí)，全體考察隊(duì)隊(duì)員在飛行甲板上參與的一場(chǎng)隆重活動(dòng)——穿越赤道儀式。
這是從大航海時(shí)代延續(xù)至今的一項(xiàng)古老航海傳統(tǒng)，最早是在船只穿越大陸邊緣時(shí)舉行，后來(lái)逐漸演變，成為過(guò)赤道時(shí)首次登船船員必須經(jīng)歷的“成人禮”，如今則成為一項(xiàng)為較為娛樂(lè)化的慶祝活動(dòng)。
過(guò)赤道活動(dòng)
當(dāng)時(shí)，隊(duì)員們?cè)谕C(jī)坪上組成“39”字樣的隊(duì)形合影留念，放飛祈福探空氣球。當(dāng)GPS緯度顯示數(shù)據(jù)全部歸零，緯度顯示單位由“N”(北緯)轉(zhuǎn)換為“S”（南緯），標(biāo)志著中國(guó)第39次南極科學(xué)考察隊(duì)順利越過(guò)赤道，進(jìn)入南半球海域。駛過(guò)赤道瞬間，“雪龍”船拉響汽笛，以這種傳統(tǒng)的方式告別北半球，繼續(xù)向南極挺進(jìn)。
2022年11月24日，終于踏足南極大陸。這里年平均氣溫-28℃左右，與赤道的酷熱相比，可謂“冰火兩重天”。
在南極登陸后，必須按照規(guī)定路線走，“因?yàn)楹芏嗟胤绞遣荒芡ㄐ械模赃吙赡芫褪菓已拢皇茄└采w了看不見(jiàn)，所以一定要找好路線，提前拿著桿子戳，如果戳到底下空了就不能走，可能是懸崖或者很深的雪坑，蓬松的雪也會(huì)造成危險(xiǎn)。”
南極科考隊(duì)中還流傳著這樣一句話：“南極的冷不一定凍死人，但南極的風(fēng)能‘殺人’。”南極是世界上風(fēng)力最大的地區(qū)，有些地區(qū)每年8級(jí)以上大風(fēng)有300多天，年平均風(fēng)速每秒19.4米，也被稱為地球的“風(fēng)極”。
在中山站卸貨期間，王磊每次值班需要在冰面上工作四五個(gè)小時(shí)，完成十幾次掛鉤，每次掛鉤都是對(duì)個(gè)人爆發(fā)力的考驗(yàn)，隊(duì)員們經(jīng)常在沖刺或返回時(shí)由于大風(fēng)和濕滑的冰面摔倒。這個(gè)工作的場(chǎng)景被同行隊(duì)員抓拍了下來(lái)。
中山站參觀
“在直升機(jī)下作業(yè)，上面是鋪天蓋地的旋風(fēng)，仿佛能把人掀翻，需要付出很大的努力去完成手里的工作。這張照片好像一個(gè)隱喻：在科學(xué)探索的道路上，不管經(jīng)歷多大的困難，都要不言放棄，勇往直前！”
中山站直升機(jī)卸貨
王磊介紹，這次科考中，完成南極長(zhǎng)城站、中山站的物資補(bǔ)給和人員輪換也是任務(wù)之一。和科考隊(duì)員近距離交流，了解、熟悉這一群體后，更是讓他心生敬佩。
中山站的工作人員中有20多歲的年輕人，也有年過(guò)五旬的中年人，科研人員、醫(yī)生、廚師、機(jī)械師……20多人的小團(tuán)隊(duì)各有分工，駐扎在冰雪覆蓋的南極，場(chǎng)景有點(diǎn)像電影《獨(dú)行月球》里，月球表面孤寂的工作站。
中山站卸貨期間拍照留念
“中山站的工作人員從2021年11月份到2023年3月份，已經(jīng)在南極工作500多天了。很難想象在這樣荒無(wú)人煙的地方，他們是怎么度過(guò)的。”
在長(zhǎng)城站，工作人員向王磊介紹，長(zhǎng)城站有一口大鐘，每逢新年鐘聲才會(huì)響起。因?yàn)楣ぷ魅藛T大多在南極的夏季到此科考，此時(shí)正逢北半球的冬天，敲響這口大鐘就成了中國(guó)南極科考隊(duì)員慶祝新年的一種方式。
在這里，大家還會(huì)把種菜當(dāng)成“副業(yè)”，借助LED植物生長(zhǎng)燈、溫室控制系統(tǒng)等栽種培育蔬菜。“在南極吃到新鮮蔬菜，那是相當(dāng)‘奢侈’的。”
昨昔今夕，4月13日，已經(jīng)凱旋多日的王磊細(xì)述我國(guó)南極科考旅程，依舊很是感慨。
1984年12月30日，中國(guó)南極考察隊(duì)首次登上喬治王島，建立了我國(guó)第一個(gè)科考站長(zhǎng)城站，中國(guó)人對(duì)南極這塊神秘土地的探索由此而始。39年后的今天，中國(guó)已在南極建立5起個(gè)科考站，分別為：中國(guó)南極長(zhǎng)城站、中國(guó)南極中山站、中國(guó)南極昆侖站和中國(guó)南極泰山站，以及恩克斯堡島上在建的中國(guó)南極羅斯海新站。“‘造福人類的崇高事業(yè)’的背后是無(wú)數(shù)南極科考隊(duì)員和工作人員，在這片冰雪世界里的默默奉獻(xiàn)！”
■特寫
自研“嵙海號(hào)”
向著風(fēng)浪出發(fā)
說(shuō)起這次智能無(wú)人艇“向南極”進(jìn)發(fā)的“原點(diǎn)”，還要將時(shí)間的指針撥回2022年3月份。
王勝利
有一天，王勝利帶著幾名學(xué)生在學(xué)校的人工湖里驗(yàn)證剛剛完成的智能無(wú)人艇，小艇不大，也就1米多長(zhǎng)，正巧讓路過(guò)的海洋科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)周興華看到了這一幕。
沒(méi)過(guò)幾天，周興華給無(wú)人艇小組開會(huì)，問(wèn)：“你們?cè)敢鈪⒓幽蠘O科考嗎？”
每一個(gè)從事海洋研究的學(xué)者，誰(shuí)不向往南極呢？大伙當(dāng)即興奮地回答：好啊！
因?yàn)闀r(shí)間緊張，必須抓緊進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)。
趴在碼頭上調(diào)試設(shè)備
為確保萬(wàn)無(wú)一失，參與自主研發(fā)的學(xué)院師生絲毫沒(méi)有松懈。光是艇身材料就數(shù)次更改，嘗試了鋁合金、鐵、不銹鋼等多個(gè)版本，最終從南極極端海況條件出發(fā)，選擇了穩(wěn)妥的不銹鋼材質(zhì)，以保證強(qiáng)度。
“本來(lái)艇身還有一塊鐵質(zhì)擋板，印有學(xué)校名稱和校徽，測(cè)試階段發(fā)現(xiàn)加了這塊擋板就不穩(wěn)，便拆掉了。”王勝利感慨地回憶，無(wú)人艇去繁從簡(jiǎn)的每一個(gè)步驟，都伴隨著日夜連軸轉(zhuǎn)的探索，“在實(shí)驗(yàn)室里組裝設(shè)備時(shí)，經(jīng)常要忙到后半夜，很多人站著都能睡著了。”
海試階段，跟在無(wú)人船附近觀察
最艱苦的是無(wú)人艇海上測(cè)試階段。去年9月在青島附近海域測(cè)試抗風(fēng)浪能力時(shí)，需要開著快艇在一旁跟隨，“基本上只要是壞天氣，立馬就沖出去了。”王勝利對(duì)幾次危險(xiǎn)的經(jīng)歷記憶猶新，“9月底有幾次下雨天都是在晚上，海上已經(jīng)非常冷了，我們都是冒著風(fēng)浪出海。”
“有一次在海邊測(cè)試設(shè)備，一位學(xué)生隊(duì)長(zhǎng)探出半個(gè)身子趴到艇上，一直工作了兩個(gè)多小時(shí)，等忙完，他已經(jīng)無(wú)法起身。這學(xué)生體重超過(guò)200斤，幾個(gè)人費(fèi)了好大勁才把他扶起來(lái)。”王勝利笑著說(shuō)，“這樣的故事說(shuō)起來(lái)能有一籮筐。”
夜晚在青島海域調(diào)試設(shè)備
憑著這股“向南極”的拼勁兒，學(xué)院僅用3個(gè)月時(shí)間就趕制出一條智能無(wú)人艇，自主研發(fā)設(shè)備倉(cāng)控制模塊、導(dǎo)航模塊等四個(gè)模塊，研發(fā)北斗多天線定位定姿與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人艇自主航行控制、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，穩(wěn)定性強(qiáng)，技術(shù)自主率達(dá)到65%。
王勝利驕傲地介紹，這次出征南極的智能無(wú)人艇被命名為“嵙海一號(hào)”和“嵙海二號(hào)”。
實(shí)驗(yàn)室挑燈夜戰(zhàn)，安裝調(diào)試無(wú)人船
“遇上南極惡劣的海況，20米長(zhǎng)的黃河艇只能收回船上，而我們研發(fā)的智能無(wú)人艇不僅完成自主作業(yè)，還能自主巡航回來(lái)。連接衛(wèi)星狀態(tài)下，可確保艇姿誤差不超0.05度，表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性、可靠性。”在南極一線作業(yè)的王磊把這個(gè)好消息傳回來(lái)，讓大家更有信心了。
“‘嵙海三號(hào)’已經(jīng)研發(fā)成功，它的供電采用油電混合，可以續(xù)航10個(gè)小時(shí)，有更長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間完成海上任務(wù)。”王勝利憧憬著，如果能參加第40次南極科考的話，他們的無(wú)人艇將發(fā)揮更大作用。