鄒長春:給南極冰下基岩做“CT”
![](/img/2020wbc/imgs/icon_type.png)
鄒長春在東南極拉斯曼丘陵採集基岩樣品。 張崇光攝
新春佳節,萬家團圓之際,“雪龍2”號極地科考破冰船,承載著科技工作者的夢想與使命,在遙遠的地球南端執行中國第41次南極考察任務。
中國地質大學(北京)幾位師生也參與了此次科考。在他們赴南極前,學校為其舉行了出征儀式。一位頭發略顯灰白的科學家,鄭重地將旗幟交給隊員們。
他就是中國首位在南極開展冰下基岩無人機電磁探測試驗的科學家,中國地質大學(北京)地球物理與信息技術學院院長、教授鄒長春。他曾參與中國第40次南極考察,並長期從事深海與極地地球物理探測工作。
身擔重任,勇闖極地冰川
在中國第40次南極考察隊,鄒長春算是“大齡隊員”,但他工作起來比年輕人還有沖勁。
“我站在鮮有人踏足的南極,即將開展中國首次冰下基岩無人機電磁探測試驗,激動且自豪。”他說。
鄒長春告訴記者,對南極冰下地質環境進行地球物理探測,了解南極冰下地質構造和水系分布,對於認識和保護南極意義重大。這些數據可以幫助科學家更深入地了解南極的地質演變歷史,並為全球氣候研究提供重要依據。
無人機電磁探測技術是近年來方興未艾的地球物理探測手段,已在我國多地開展應用。但在南極這片神秘的大陸上,無人機電磁探測技術還是首次亮相。
冰下基岩無人機電磁探測試驗工作量巨大,一般需要幾位科考隊員才能完成。即便有幫手,在冰蓋區域開展試驗依然十分困難。到達試驗地點后,他們需要完成布線工作:把發射信號的裝置放在地面上,將信號接收器安裝在無人機上,地面上要布設一個面積約25萬平方米的大線圈。
“由於冰蓋區域地形復雜,有的地方地勢太高,需要繞路﹔有的地方過於陡峭,隻能尋找稍微平坦的地方布線。”鄒長春對試驗過程記憶猶新。
線圈布設完成后,無人機就要“登場”了。鄒長春操控無人機在冰蓋上空來回飛行,並通過無人機接收探測數據。
當克服重重困難,終於拿到測量數據,鄒長春難掩心中喜悅。“此次探測給南極的冰下基岩做了一次‘CT體檢’,我們結合磁異常等地球物理參數,精細掌握了冰下基岩物性特征和地質構造情況。”鄒長春說。
踏冰前行,直面科考挑戰
南極,這片被冰雪覆蓋的神秘大陸,有著絕美的自然風光,也隱藏著危險與挑戰。在科考過程中,鄒長春深刻體會到這片土地嚴酷的一面。
試驗地點距離南極科考站——中山站大約10公裡,中間的路途崎嶇不平。行走其間,鄒長春和其他科考隊員隨時可能遇上冰裂縫或冰窟窿。
“腳下的路非常難走,有些地方看似平坦,其實下面是空的,一不小心就可能踩空,掉進冰窟窿裡。”鄒長春回憶,有一次到野外踏勘,他一腳踩進六七十厘米深的冰窟窿,后來在隊友幫助下爬了出來。這次經歷至今令他心有余悸。
除了復雜的地形,南極變幻莫測的天氣也是鄒長春和其他科考隊員要面臨的一大難題。
出發時晴空萬裡,轉眼間大雪紛飛,這在南極是常事。好幾次他們在做試驗時,大雪又密又急,狂風呼嘯,5米之外幾乎什麼都看不見。鄒長春和隊友隻好到附近的岩石背面暫時躲避。
鄒長春至今清楚記得“最艱難的一天”。那天,他和隊友從早上10點忙到晚上11點,在冰蓋上完成了11條測線測量任務,每條測線長度約1公裡。在完成9條測線后,已經是晚上9點。盡管當時南極是極晝,但夜幕下的冰蓋區域光線微弱,冰蓋表面起伏不平,他們很容易被絆倒。
“是繼續,還是放棄?我很糾結。”鄒長春回憶。
稍作猶豫后,鄒長春和隊友決定堅持完成當天的試驗任務。他說,南極天氣變幻莫測,開展地球物理探測試驗需要搶抓寶貴的“天氣窗口”,盡可能在天氣條件允許的情況下高效完成任務。
不過,比起南極惡劣的天氣,儀器設備的狀況才是鄒長春更擔憂的問題。受南極特殊的磁場環境影響,原本在國內可以正常使用的儀器,到了南極會“水土不服”,經常犯點小毛病。而在遙遠的南極,一旦儀器損壞,除非有備份,否則很難找到新儀器“補位”。
“儀器設備是我們開展試驗的前提,任何一個小部件出現問題,都可能導致整個試驗失敗,讓我們的努力付諸東流。”鄒長春說。
鄒長春告訴記者,此次試驗所使用的無人機裝備及其搭載的探測技術均由他所在項目組自主研制。他為此感到驕傲,但同時也保持清醒。“我們的探測技術與發達國家相比依然存在差距,需要不斷優化升級。”他說。
言傳身教,培育科研新苗
南極科考的經歷,不僅堅定了鄒長春為建設極地強國作貢獻的決心,也深刻影響了他的教育理念。回到國內,站在講台上的鄒長春,將在南極的所見所聞、所思所感融入到教書育人中。
目前,鄒長春正帶領團隊加強冰下基岩探測關鍵技術研發,創新南極冰下基岩探測數據處理方法和探測技術。他將青年骨干教師安排到項目重要位置,讓他們在實踐中鍛煉成長﹔鼓勵學生參與到項目中,在實踐中提升科研能力和解決問題的能力。
作為院長,在承擔科研和行政任務的同時,鄒長春每學期堅持給學生上課,還指導十幾名研究生。2023年,憑借出色的教學能力,鄒長春獲得北京市教學名師稱號。
“我帶研究生,更重視培養學生的學術素養和科研協作能力。我鼓勵學生參與學術交流活動,為學生創造更多機會展示自己的研究成果。”鄒長春說。
雖已年近六旬,但鄒長春覺得,自己的科考之路剛剛開始。
“南極科考是探索未知的征程,是挑戰極限的冒險,更是培育科研新苗的肥沃‘土壤’。於我而言,科考一直在繼續。我希望培養更多優秀青年科研人員,把創新的‘火種’帶到那片被冰雪覆蓋的神秘大陸。”鄒長春說。(記者 劉園園)
分享讓更多人看到
- 評論
- 關注