今年是中國極地考察40週年。 40年來，在一代代極地工作者勇鬥極寒、拼搏奉獻、嚴謹求實的辛勤工作下，我國極地事業從無到有，由弱到強。
極地考察水平提升的背後，是我國綜合國力成長強而有力的支撐。今天開始，我們推出《築夢南極》系列報道。從南極秦嶺考察站建設體現的製造力、考察成果體現的科技力以及考察隊新老傳承體現的更新力等方面，來關注我國南極科考。
秦嶺站如何抗17級大風
2月7日，也就是春節前夕，中國南極秦嶺站開站，這是中國第五個南極考察站。它填補了我國在羅斯海區域科學考察的空白。
在南極蓋房子，要做到保溫防風，對建材要求非常高，不少奧秘都藏在地基裡。一起去看一看。
秦嶺站位於羅斯海恩克斯堡島，此極端風暴頻發，最大風力高達17級，常年伴隨風吹雪現象。秦嶺站主體建築落成的前幾天，經歷了12級大風帶來的考驗。超強風作用到主體建築地上部分產生風荷載，帶來了巨大上拔力和高頻率震動。
中冶建研院中國京冶副總經理張義：風荷載作用以後，它會對這個外形上造成很大的震動。所以要採用一種錨固技術，就好比帳篷一樣，要固定在這個大地上。
張義告訴記者，抵禦十幾級大風，打地基尤為重要。透過錨固技術，把鋼桿深深打入地下3公尺多深的岩層，然後再用灌漿材料澆築，而鋼桿構件的另一端則緊緊拉住建築物的基樁，把地上建築物緊緊鎖定。
在南極，海洋腐蝕環境、低溫極冷環境都對建築金屬材料的耐蝕性、可靠性、耐久性等提出了極為嚴苛的要求，那麼，錨固所使用的施工材料又有什麼特別之處呢？
承擔秦嶺站錨固材料設計任務的中冶建研院專門建立了超低溫模擬實驗室，進行了不同材料模擬實驗。在這裡，研發出錨固必須用到的兩種重要材料。其中之一就是一種特殊的不銹鋼。
中冶建研院中國京冶副總經理張義：我們將不銹鋼這種耐低溫材料做成精軋螺紋的外形，方便施加預應力，包括開發了一個旋轉膨脹的裝置。
浙江富鋼集團有限公司新材料研發負責人潘宜傑：我們的超級錨桿系統可以承受零下40℃，190焦耳的衝擊功。具有較高的耐點蝕當量（耐腐蝕性），大約是常規碳鋼錨定桿耐蝕性能的60倍。能夠滿足嚴苛環境下的耐久服役要求和力學表現。
在低溫極寒的南極，普通膠凝材料無法凝結。因此，研發的另一種重要材料，就是一種特殊的灌漿材料。
中冶建研院中國京冶副總經理張義：我們透過零下30℃低溫環境的反覆調配，開發了能夠在零下25到27℃之間正常膠凝的一個水泥基的灌漿材料。
這種灌漿材料，可不是普通的水泥漿，它不僅凝固速度快，還有很強的抗腐蝕防護性。為了驗證錨定整套製程的完整性、可靠性，科學研究團隊也做了高頻次震動下的抗疲勞測試。
中冶建研院特材公司高級總工程師宋濤文：這個材料是我們前期經過無數次實驗確定的一個配比，這個材料配比可以確保它在南極負溫的環境下，24小時也能達到30兆帕強度。
記者了解到，為了確保兩種地基材料在建設應用中的萬無一失，我國科學家早在兩年前，就兩下南極模擬施工，為秦嶺站打地基站提前打下堅實基礎。
秦嶺站如何實現供電保障
秦嶺站不僅在地基建設材料上取得多項技術突破，在供電保障上，也採用了低碳環保的全新太陽能發電系統，無論是發電效率、儲能設施，還是應對低溫都有不俗表現。
秦嶺站的光電面積500平方米，平均每日發電量能達到1000度電，相當於200個家庭的夏天用電。為達到如此高的發電效率，所使用的太陽能電池實現了多個創新。
中電科藍天科技股份有限公司臨近太空事業部總經理呼文韜：採用了更先進的超薄的單晶矽電池，這個矽電池的厚度只有80微米。我們採用了雙面對稱的一個發電結構，它的背面也能發電。
背面發電，可以充分利用積雪反射光來發電，增加發電量。不僅如此，在南極陰天海霧的情況下，電池依舊能高效運作。
中電科藍天科技股份有限公司臨近空間事業部總經理呼文韜：咱們正常光線的情況下發電效率是24%，遇到海霧的情況下，它的發電效率依然能夠保持在21%到22 %這種水平。因為這個電池採用了異質結構，它的特點就是在低光源的情況下，依然能維持一個良好的發電效率。
記者了解到，常規電池在攝氏零下十幾度的低溫環境中，電能會衰減一半左右。如果在零下40℃以下，一般就很難釋放出電能。而秦嶺站的儲電設施則無需加熱，在極低溫狀態下，仍能正常運作。
秦嶺車站外觀如何堅固安全
秦嶺站的外觀採用的是不銹鋼材質的帷幕牆，在南極的酷寒強風天氣，這道幕牆必須能堅固地保護站內設施和人員的安全。牆裡面有哪些門道？
負責帷幕牆板材設計與施工的企業來自四川。企業負責人告訴記者，秦嶺站專案造型複雜、對品質要求極為高，而最難的就是工期短，從設計安裝到施工結束只有短短60天。
四川佳科幕牆工程有限公司董事長唐文：我們認為這是完全不可能的事情，正常6000平方米這麼一個體量，如此的難度工期需要4個月以上。這裡面有一個型材，這個型材它的開模的時間需要45天，那就代表我們這個工程就沒有時間來進行生產。
困難大，但是工期卻一天都耽誤不得。
四川佳科幕牆工程有限公司董事長唐文：因為我們知道我們第四十次（南極）科考隊的船是已經在碼頭上等我們了，所以我們沒有一天的時間可以耽誤，後來我們又特意找了一家深圳的廠家，24小時不間斷，最後在15天時間完成了這個開模的任務，所以全部完成只花了兩個月左右。
南極氣候環境惡劣，嚴寒低溫風壓大，常年積雪。如何在這種艱苦的自然環境裡，為科考隊提供安全、舒適、功能完善的空間環境，滿足科考人員工作生活需求？這對帷幕牆材料研發團隊提出了極高的要求。
四川佳科幕牆工程有限公司南極專案組設計師鄧菲：在面板的選用上面我們經過了材料的多方對比，最後選用了3毫米厚的316不銹鋼板。不銹鋼板具有強度高可塑性好、韌性強、防腐蝕性強的特點，能夠滿足在這種極端條件下的使用。保溫隔熱是這個計畫的重中之重，要避免室內形成熱橋（現象），構造龍骨我們沒有選用傳統的鋼鋁等金屬材料，我們選用的是聚氨酯型材，在聚氨酯型材腔內填充聚氨酯發泡劑，可以有效避免熱橋現象。
為了確保幕牆在南極的極端天氣下堅固安全，生產前經過了各種模擬實驗。
四川佳科帷幕牆工程有限公司設計部總工程師王茜：風速，包括風壓、雪壓都是經過了前期很多的實驗來得到的。面板的計算我們是做了兩個方面的計算，一個是根據規範上的一些經驗公式來做的計算。另外，我們也在有限元素的軟體上經過了有限元素的模擬，來雙向論證我們計算的結果可靠性。 (記者李潔宋雲研李 玫瑰)
（圖片來源：央視新聞客戶端）
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