冰清玉潔的冰山、絢麗神秘的極光、憨態(tài)可掬的企鵝……對于大多數(shù)普通人來說,這些都是南極令他們神往的景象。
但對于一名科技工作者來說,南極是科學天堂,蘊藏著無數(shù)的科學之謎和信息,也是科學實驗理想的天然實驗室。
自1984年我國首次南極考察隊遠征南極并建設長城站,到2020年4月,執(zhí)行第36次南極考察的“雪龍”號和“雪龍2”號船返回上海國內基地碼頭,中國計量人借助這次“雙龍?zhí)綐O”,終于第一次踏上了南極這片神秘的土地。
◎粟多武正在觀測儀器
由中國計量科學研究院(以下簡稱中國計量院)派出的粟多武副研究員,攜帶由該院自主研發(fā)的高精度絕對重力儀,在南極中山站建立了我國首個重力加速度校準點,并通過自主研發(fā)的遠程時空基準量傳實驗系統(tǒng),實現(xiàn)北京-南極遠程時間頻率精準傳遞,為保障我國南極重力測量結果的溯源性和準確性奠定了基礎,也首次驗證了基于北斗鏈路的遠程時間頻率傳遞系統(tǒng)在全球范圍內的可靠穩(wěn)定覆蓋能力。
該項工作是我國首次在極地區(qū)域完成并驗證了建立時空基準的全部技術方案,尤其是在某些國家對我國進行高科技產品封鎖的環(huán)境下,意義重大。
01、極地夢
在北京市昌平區(qū)昌赤路18號,坐落著中國計量院美麗的昌平院區(qū)。寒冬里,這里經常能看到一個人穿著短袖長跑的身影。院里人都知道,這必是粟多武無疑。“南極科考可以說是計量人的夢想,我從2014年就開始關注,并從當年開始堅持鍛煉身體,重點進行耐寒訓練。”粟多武告訴記者。
21世紀是海洋科學的世紀。而極地科考是海洋科學研究的重要組成部分。南極科考的各種設備,是保障科考工作獲取第一手數(shù)據(jù)的核心手段。而海洋的復雜環(huán)境,極地的極端、惡劣氣候,往往造成各種設備出現(xiàn)測量上的漂移和誤差。因此,計量儀器深入?yún)⑴c南極科考,為各種科學儀器提供在線校準,就具有非常重要而現(xiàn)實的意義。而重力測量在國計民生中有著重要的應用,它是地震前兆觀測研究、氣象研究和預報的最主要的手段之一,也為地下資源勘探和普查、地下結構探測等提供重要技術支持。
作為中國計量院時間頻率所副研究員,粟多武一直深入?yún)⑴c該院自主研制的國產絕對重力儀的研發(fā)和應用工作。2018年,中國計量院作為參與單位,承擔了科技部國家重點研發(fā)計劃課題“極區(qū)海洋重力校準技術研究”的子任務“極區(qū)海洋重力現(xiàn)場校準技術研究”。粟多武為該子任務的負責人,并通過層層選拔,最終入圍了南極科考的現(xiàn)場執(zhí)行人名單,負責在南極中山站建立絕對重力校準點并進行不確定度評估工作。他也是中國計量院建院65年來,首位去南極開展計量工作的計量人。
◎中山站莫愁湖西側重力校準點位J001水泥墩建設完成(居中者為粟多武)
中國計量院時間頻率所副所長、重力團隊負責人吳書清說,院里十分重視這次南極科考任務,一則它將填補我國目前極區(qū)海洋重力量值無法溯源的空白;二則對提高我國在全球重力參考網建設提供了高精度數(shù)據(jù)支持;三則該校準點建成后,可溯源到中國計量院的國家時間頻率計量基準和國家重力加速度計量基準,為我國開展極地區(qū)域的測繪等奠定了基礎,提升了我國在和平利用極地國際活動中的話語權。
目前,據(jù)文獻報道,美、日、德、法、意等國在南極的12個站位進行了23次絕對重力測量,但都是地質、測繪、海洋、高校等機構在進行,國際上還沒有計量技術機構進行相關計量工作。
02、探險旅
2019年10月22日,中國第36次南極科學考察隊“雪龍”號科考船,從上海出發(fā)前往南極。剛登船時,“榮幸”“興奮”“責任感”等情緒一起向粟多武涌來。
但海上搖搖晃晃的生活,很快讓他體會到了南極科考之路的風險性。風高浪急,導致船體搖晃劇烈,隊員們在船艙內行走和甲板上活動都有滑倒、摔傷及落海的可能。“有個別隊員在上下船舶的樓梯時,由于沒有扶住扶手還造成了輕微的腰椎摔傷。”一切行動聽指揮,成了粟多武謹記的紀律紅線。
◎粟多武的極地筆記