在零下25℃冰池,龐大的冰架熱水鉆機系統(tǒng)鉆頭垂直地自上而下鉆透9米人工冰。4月5日,國家863計劃海洋技術領域“冰架熱水鉆關鍵技術與系統(tǒng)開發(fā)”項目團隊在吉林大學對熱水鉆機聯(lián)調(diào)聯(lián)試。項目負責人、中國極地研究中心研究員李院生說,在國內(nèi)經(jīng)過充分調(diào)試檢驗后,系統(tǒng)具備了在南極埃默里冰架開展現(xiàn)場作業(yè)的能力。
埃默里冰架是南極三大冰架之一。之前有研究發(fā)現(xiàn),海洋對南極冰架的崩解起著越來越令人擔憂的“推波助瀾”作用,然而目前全球氣候變化對冰架下海洋環(huán)流、冰架穩(wěn)定性及冰架底部凍融過程、冰蓋—冰架系統(tǒng)底部向海洋的物質(zhì)輸送等的影響尚無直接觀測資料。正因如此,南大洋科學委員會將南極冰架與海洋水團和環(huán)流的相互作用列入了科學前沿研究計劃。
“我國在南極尚未實施冰架鉆探計劃,技術裝備缺乏是最大瓶頸。”中國極地研究中心史貴濤博士告訴科技日報記者,冰架熱水鉆機系統(tǒng)通過高壓熱水沖擊快速融化冰層,可實現(xiàn)平均鉆進時速大于30米,獲取的觀測孔孔徑大于35厘米,最大鉆探深度達到2000米,是獲取長期連續(xù)冰架下海洋特征參數(shù)(海洋動力和水環(huán)境等因素)的重要手段,也是建立冰架海洋立體觀測系統(tǒng)的關鍵裝備。該系統(tǒng)由6個子系統(tǒng)構成,“如何保證垂直鉆進,如何實現(xiàn)鉆進測控一體化、如何實現(xiàn)六大系統(tǒng)兼容是技術難點。”史貴濤說。