“給地球做CT”！南極度夏考察科研成果豐碩

“雪龍”號極地科考破冰船4月上旬已返回上海，而“雪龍2” 號預計6月回國。本次南極度夏考察科研成果豐碩，尤其是在地面綜合地球物理探測方面。打個形象的比方，就是科考人員在南極給地球做了個CT。

地球物理探測是通過觀測地球物理場的分布和變化規律，來揭示地下物質的組成、結構和動力學過程的一門綜合性探測技術。在南極做地球探測，除了考慮綠色環保的理念外，還需要考慮設備在南極這種低溫以及冰雪地表環境的適應性。

中國第41次南極考察隊隊員 劉國峰：在基巖出露區和海陸交匯處，我們主要采用了無人機搭載的航空伽馬能譜儀和地表的磁力梯度儀開展探測工作。在冰蓋上，我們主要采用了電磁和地震探測的方法，其中主要是地震探測的方法。說到地震探測，它是需要一個震源激發地震波，地震波在冰蓋和冰下基巖內傳播，遇到界面以后它會反射回地表，我們在地表布設了檢波器來接收這些反射回地表的地震波，以實現對冰蓋和冰下基巖的探測工作。

劉國峰介紹，通過對探測數據的精細化處理，可以把數據轉化成地質模型，從而獲得冰蓋和冰下基巖的結構和構造信息。通過這些信息，可以劃分冰蓋的內部結構、判斷冰蓋的運動方向和潛在的移動速度，這些要素關系到全球的氣候變化，同時，還可以為基巖、冰芯以及冰下湖的鉆探等提供選址支撐。

南極中山站開展光學等空間監測工作

在我國南極中山站，今年，科考隊員持續開展光學和射電波段的空間監測工作，部署一套大口徑自動跟蹤的光學望遠鏡和新的天文觀測倉，從而進一步提高空間碎片威脅預警，支持全球化太空治理。

據了解，空間碎片主要在低軌道區域活動，極地軌道和太陽同步軌道的空間碎片分布最為密集。而極區是地球開向太空的窗口，南極是監測空間活動最理想的地基平臺。目前，我國南極中山站已建成四臺固定指向的光學空間碎片望遠鏡和一臺射電天文望遠鏡。

中國第41次南極考察隊隊員 張毅：我們本次南極科考的主要任務是部署一臺大口徑、可無人值守的自動跟蹤光學望遠鏡，對空間碎片目標進行長時間監測，進一步完善我國的極地空間碎片監測系統。

張毅介紹，南極地區大氣環境非常適合天文觀測，并且極夜時間較長，是實現光學空間碎片監測的理想地區。但同時，由于南極氣候惡劣，暴風雪等極端天氣時有發生，為空間碎片監測帶來了較大困難。為了實現全球化空間碎片監測，以及與其它天文臺的聯合觀測，對目標追蹤和網絡通信提出了更高要求。

中國第41次南極考察隊隊員 張毅：中山站的空間碎片監測望遠鏡均在仙女峰上，該位置海拔高并且兩面朝海，風力相較于站區位置更強。極夜期間，科考隊員經常需要在-30℃的條件下長時間工作。我們今年部署的望遠鏡，光學系統和控制系統進行了優化設計；同時，我們新安裝了一個觀測倉，能夠實現光學空間碎片望遠鏡和射電天文望遠鏡的遠程控制和全天候監控。

張毅介紹，空間電磁環境的狀況是太空治理的關鍵一環。由上海師范大學和極地中心合作建設的射電天文望遠鏡，可以監測空間電磁環境，觀測一定頻域內的天文分子譜線。同時，今年射電天文望遠鏡接收機系統將進一步升級，升級后，能夠實現更高頻率的電磁信號觀測。