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你敢在南極開飛機嗎?

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  如今,坐飛機已經不是稀罕事,不過,你是否嘗試過飛越南極?

  勇敢者的游戲

  蒼茫的冰原、惡劣的天氣、紊亂的磁場……提起南極,我們很容易就聯想到這些場景,對飛行員來說,這些場景可都意味著噩夢。在南極,目光所及之處都是白茫茫的:白色的雪原、白色的雪山、白色的天空,這樣的景色讓飛行員沒辦法集中注意力,也無法很好地將天與地區(qū)分開來。另外,白雪會反射光線,如果長時間注視雪原,眼睛就會被過多的光線“晃瞎”,發(fā)生所謂的“雪盲”,影響駕駛。


  南極氣溫很低,內陸地區(qū)氣溫常年在零下四五十攝氏度。這么低的溫度不僅對人體是個大考驗,對飛機本身和飛行安全的威脅同樣大:機內設備和引擎結冰影響飛機壽命,機身和機翼上結冰則容易使飛機失去平衡。

  此外,地球的南北兩端有非常強烈的磁場,而且極地的磁場還會隨時發(fā)生變化。飛機飛到極地就很難使用指南針之類的磁場導航儀器辨別方向,甚至迷失在極地上空。受到磁場影響的飛機,不能平穩(wěn)地飛行,甚至會出現劇烈的晃動。種種不利條件疊加之下,很長一段時間,飛行員都對南極避而遠之。

  人類第一次飛越南極大陸發(fā)生在1902年2月4日,這一天英國海軍上尉羅伯特·斯科特坐著熱氣球從南極海岸上飛了起來,第一次從空中拍下了南極的全貌。而人類真正意義上在南極上空開飛機則發(fā)生在20余年后:1928年12月,澳大利亞探險家休伯特·威爾金斯和卡爾·本·艾爾森駕駛飛機穿越了南極的主要半島格雷厄姆地。


  幾乎與威爾金斯同時,美國海軍指揮官理查德·伯德在南極羅斯海附近海岸組建了一支80人的探險隊,立下了成為飛抵南極點第一人的目標。在1929年11月28日這個風和日麗的日子,兩名飛行員駕駛著飛機,載著伯德和一名攝影繪圖專家朝著南極點飛去。他們原本計劃直接飛往南極點,然后在回程時加油和補給。可是在飛越巨大的莫德皇后山脈時,他們遇到了大難題:一堵500米的巨大冰墻擋在面前,飛機飛不過去。伯德等人拼命把補給品扔出飛機,以減輕飛機的重量,直到快要撞到冰墻的時候,一股上升氣流才把飛機托了起來,將其“拋”過了冰墻。最終,伯德花費了8個多小時,飛行了1200余千米,抵達了他日思夜想的南極點,完成了第一次南極洲際飛行。

  飛不出南極的航班

  此后幾十年,飛越南極一直是少數勇敢的冒險者和探索者的游戲,直到20世紀七八十年代,面向普通人開放的南極旅游航班才陸續(xù)出現。然而,一場意想不到的空難再次將南極飛行的可怕之處展露出來。

  1979年11月28日,南極洲觀光專用航班——新西蘭“901”號飛到了南極洲上空,飛機上的乘客忙于欣賞四周的風景,機組人員也在忙碌地為乘客們服務著。一片祥和的機艙內,沒有一個人知道地獄之門已經向他們敞開了——巨大的埃利伯斯火山橫亙在飛機正前方,他們躲避不及。幾秒鐘后,伴隨著“轟”的一聲爆響,飛機徑直撞向火山山腰,飛機上的257人當場死亡。


  這是一件奇怪的事情:1977年,新西蘭航空就推出了南極飛行觀光之旅,當年,這趟旅行就開展了七次,每一次都順利完成了。到了1978年,所有機組人員對旅程都已經駕輕就熟了,只需要輸入終點坐標就可以依靠飛機的導航系統(tǒng)精確定位飛機所在的位置和航向,輕松完成整趟旅程。那么,為什么1979年底,這趟被認為風險極小的旅程還能出現這么嚴重的事故呢?

  由專家組成的調查小組還原了這場事故的真相:為了給乘客帶來更好的觀賞體驗,新西蘭的南極觀光航班有一條不成文規(guī)定:在麥克默多灣上空降低飛行高度,給乘客提供更近更好的觀景視角。于是,在飛抵麥克默多灣附近時,機長吉姆·柯林斯決定按照以往的慣例,將飛行高度下調至450米,并切換為自動行駛,自己也可以悠閑地觀賞美景。這本來不算什么,可柯林斯沒有想到,飛機的自動行駛航線已經被更改了。更改前,飛行軌跡沿著麥克默多灣的中間方向延伸,而不會經過埃利伯斯火山;更改后,飛機將朝著埃利伯斯火山直線前進。據新西蘭航空公司的說法,之所以改動行駛航線,是因為以前沿用的航線是錯誤的,會導致飛機多出額外43千米的航程,因此他們糾正了錯誤。可是,行政人員并沒有將這一改動告知機組人員,以至于最終釀成了重大悲劇!

  不過,想必你還是會覺得有些奇怪:就算自動行駛航線變更,機長仍然有手動操作、接管飛機的能力,為什么一座巨大的火山橫亙在眼前,機長卻沒有及時發(fā)現并駕駛飛機繞過去呢?這就要提到南極惡劣的天氣了。在極地,被稱為乳白天空的現象十分常見:陽光在地面冰層與低空云層雪粒間來回反射,產生了一種令人眼花繚亂的乳白光線。在這種情況下,地面厚厚的積雪與天空中厚重的云層幾乎融為一體,人仿佛置身于白色的世界里,眼睛難以聚焦,看不清近在眼前的事物,而且肉眼也難以區(qū)分層次與遠近。當機長注意到埃利伯斯火山時,飛機與火山之間的距離已經非常接近,完全沒有機會爬升或者繞過火山了。

  新時代的南極航空

  雖然飛越南極危險重重、難度極大,但隨著南極科學考察事業(yè)蒸蒸日上,飛機和機場成為了南極必不可少的事物。沒有飛機,科研人員便很難獲得新鮮蔬菜和生活必需品;此外,很多科學研究也有賴于飛機的空中飛行觀測,例如,測繪學、地理學、氣象學、云霧物理學等都離不開飛機。最重要的是,飛機這種高效的運輸工具在關鍵時刻可以救命:在建立南極昆侖站時,中國一位科考隊員出現了嚴重的不良反應,生命危在旦夕,幸好美國“阿蒙森-斯科特考察站”的后勤人員派飛機營救,才化險為夷。


  目前,有一些“明星”機型已成了南極天空的常客,比如英國南極調查中心的雙水獺飛機、美國空軍的LC-130“大力神”運輸機、中國的“雪鷹601”DC-3型航空調查飛機等。每年夏季,南極的上空常常能見到這些飛機的身影。

  但是,這些飛機也只能在夏季往返南極,因為目前南極僅建造有臨時季節(jié)性跑道,只能在夏季使用。這些臨時跑道缺少一些基礎設施,比如導航和通信設備,許多機場也沒有加油設施,飛往南極的飛機需要攜帶足夠的返程燃油,否則可能會陷入窘境。到了南極的冬季,這些跑道會被冰雪覆蓋,硬度、摩擦力都不再能承載飛機起落,只能棄用。而這一切問題可能會在南極永久機場修建之后得到解決。

  不過,修建南極永久機場也頗為復雜和困難。要想在南極冰蓋上修建永久機場,首先要找到冰蓋運動比較均一、運動幅度小的地方。南極冰蓋是不斷移動的,每年都會移動幾米乃至幾百米,如果我們在昆侖站建了一個機場,第二年再去時,機場卻飄到了泰山站,這不是太可笑了嗎?為解決這個問題,中國在備選地址進行了為期一年的冰流場觀測。

  其次,飛機從地面起飛或著陸,必須要有適當的摩擦力。施工人員需要先用雪鏟、吹雪機對積雪進行初步處理,然后用壓雪機壓實,再輔以雪犁,將積雪變成摩擦力大的粒雪表面。進行層層處理后,雪原上才能夠鋪設混凝土,建設永久的飛機飛行跑道。南極機場的建設難度可想而知。

  2018年末,經過周密計劃和準備,中國開始建設全球首個南極永久機場。不過,由于疫情影響,該機場目前仍在建設中。

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