冰原深处的中国智造

就在前不久，历时数月的中国第四十二次南极考察队满载而归。一批首次亮相的国产极地装备，在冰原深处经历了真实战场的考验——穿越风雪、深入冰层、下潜深海，拿出了漂亮的成绩单。

“雪豹”车。

内陆舱。

我国首次南极冰层热水钻探试验现场画面。 张 楠摄

说到探秘南极，核心技术往往是各国的压箱底宝贝，不会轻易共享；而别人的经验，也未必适合我们的科考模式和队员习惯。所以，关键装备必须自力更生。从热水钻到雪豹车，再到内陆舱，这次考察中的中国装备，不只是几件硬货的亮相，更折射出我们在极地科技领域的系统性突破。自主可控、持续迭代、协同创新——这三个关键词，既驱动着中国极地考察一步步向前，也向世界展示了我们的工程制造和系统组织能力。

热水钻：打破世界纪录，让科学家用更可靠的手段探索冰下奥秘

首先要说的，是那台创下世界纪录的清洁热水钻系统。

冰下湖，是南极冰盖下最神秘的存在之一。科学家把它看作“天然档案”——里面封存着全球气候变迁的密码，还可能藏着未知的微生物世界。研究它，对于揭示南极的奥秘、摸清地球气候的规律，意义不言而喻。

但问题在于，冰下湖上面压着超过3000米厚的冰层。要一探究竟，先得钻透这道屏障。于是，“边加热、边钻进”的清洁热水钻，就成了国际主流的探测工具。

第四十二次南极考察中，我国科考人员用自己研发的清洁热水钻系统，成功完成了我国首次南极冰层热水钻探试验——钻深3413米，不仅够到了冰下湖，还一举打破了此前国际极地热水钻探2540米的纪录。

这个成绩，是十多年厚积薄发的成果。10年前，我们曾研制出2000米级的热水钻，但距离钻透较厚的冰层还有差距。在全球都没有3000米级产品的情况下，科研团队决心啃下这块硬骨头。

研制团队的目标很明确：要“钻得直、钻得稳、钻得净”。第四十二次考察队冰下湖队队员李冰解释，钻进过程中，如果钻孔顶角变化太大、孔径不均匀，都可能导致钻探中途失败。同时，为了维护南极的纯洁环境，钻进用水必须高度清洁，不能产生任何污染。

从2024年起，冰下湖科研团队经过大量调研和反复设计测试，攻克了十几项关键核心技术，最终拿出了这台3000米级的清洁热水钻。队员张楠回忆，最煎熬的是在国内的联调联试阶段——热水钻系统模块多、规模大，学科交叉程度高，涉及单位多，协调难度极大。团队把任务精细化拆分，各小组先完成子系统调试，再由项目组统一把关，集中讨论，提高了效率。

冰下湖队队长郭井学强调，创下纪录只是开始，让这个系统成为更可靠的平台，才是长远目标。队员宫达透露，他们正在研发新的孔内监测系统，通过传感器实时测量钻孔的温度、压力、孔径和钻具姿态，等于给钻具安上了一双“眼睛”。未来，热水钻技术不仅用于南极平原，还可能应用于冰架、山地冰川等复杂地形，科学家可以直接把仪器送到冰架和冰川底部。

“雪豹”车：适合极端环境，扩展我国科考人员在南极内陆的活动半径

再来看看地面上的表现。南极内陆95%被冰雪覆盖，被称为“白色沙漠”，有能力进入内陆的国家屈指可数。除了有限的飞机，雪地车几乎是唯一的交通选择。但在这种极端环境里，再先进的设备也容易出问题。对于内陆考察来说，可靠的运输设备就是“生命线”。

过去，我们主要依赖进口履带式车辆——速度慢、油耗高、运维成本也高。所以，自主研制极地特种车，是迟早要迈出的一步。在清华大学和中国极地研究中心的合作下，“雪豹”极地特种车辆应运而生，能在高寒、高海拔、高风险的区域作业，填补了我国在南极地面人员快速运送、科考保障和应急救援的空白。

总设计师孙鹏坦言，因为没有相关经验，也缺乏南极真实环境的试验数据，团队只能每年都携带新一代装备去南极现场进行测试验证。到了现场才发现，这只是“万&里长征第一步”。在实验室表现良好的仪器，到了南极未必可靠；常温下成熟的结构，低温下可能脆裂；平原稳定的系统，在冰原上可能完全不行。所以极地装备的成熟，不能只看图，要看真刀真枪的现场表现。

这次考察，“雪豹”交出了硬核成绩：6×6轮式载具累计行驶12772公里，实现“零故障”运行。常见履带车时速约15公里，而“雪豹”在软雪路面时速28公里、硬雪路面42公里、坚冰区域可以稳定跑到65公里，满油状态最大行驶里程约700公里。这意味着，科考人员在南极内陆的活动半径被大大扩展了。

内陆舱：改善生活条件，为科考人员提供一个安全舒适的“家”

最后说说内陆舱。南极内陆被称为“生命禁区”，科考队员每年都要挺进这片区域，每天开十多个小时的重型雪地车，八个人挤在一个集装箱般的舱里，往返60天不能洗澡，还要沿途作业。为了改善这些“冰原勇士”的生存条件，需要一款能“随走随驻”、安全舒适、高度可靠的内陆舱。

别看舱体不大，却几乎涵盖了极端环境工程的所有挑战。内陆队队长姚旭介绍，等待组装的舱体要经过航运、直升机吊运或雪地车拖运，总重量严格限制在4.5吨以内。怎么在“螺蛳壳里做道场”，集成所有生活和能源系统，是第一道关。

其次，舱体要耐受零下40度甚至更低的极端低温，还有冰盖路面长达700公里的剧烈颠簸。现场一旦出故障，几乎没法修。更大的难题是“移动—驻留”双模式的快速切换——行进时，它是车队一部分；驻留时，多个模块要能快速拼接成完整营地。在没有起重机的情况下，要半小时搭建、十几分钟拆卸。还要解决低温下的高效融雪、防冻、节水技术，让洗澡从奢望变成日常。

为了实现这些，研制团队舍弃了笨重的岩棉夹芯板，全新研发了“结构保温装饰一体化”舱体；为了攻克淋浴，在国内搭建了1:1真实融雪试验平台，试验上百次，才打造出了耐低温的融雪淋浴系统。

功夫不负有心人。在为期近50天的南极格罗夫山考察中，内陆舱跟随车队穿越超700公里的冰裂隙路线，经历频繁的“地吹雪”和零下40度低温，全部系统稳定运行。我国南极内陆考察由此实现了里程碑式的生活变革。内陆舱不只是“生存舱”，更是提升考察效率的“战斗舱”——省下来的融雪取水、外出如厕、防寒穿戴时间，都变成了科考任务的有效投入。它还集成了环境传感器，沿途自动采集太阳辐照、风速、温湿度等数据，做到了“广袤冰原随走随驻，哪里有科学问题，就在哪里安个家”。

南极科考并不止于冰盖，还有南大洋。这次考察中，大量国产深海观测设备在南海海域顺利应用。我国自主研发的海底地震仪被布设到南极半岛海域，组成观测阵列；自主研制的“深海玄武”浮标成功应用，能自动下潜至6000米并返回海面，持续获取深海环境参数。这些功能各异的国产装备，与“雪龙2”号的走航设备结合，构成了从海面到深海的移动综合观测体系。中国智造，正在以更扎实的方式，支撑中国极地科学向更深处、更远处、更长期的方向迈进。