钻穿3413米冰盖 揭秘我国首次南极冰下湖热水钻探

中国第42次南极考察传来一项里程碑式的突破。近日，考察队成功完成了我国首次南极冰层热水钻探试验，钻探深度一举达到了3413米。这意味着，我们不仅成功钻穿了覆盖在冰下湖上方的厚实冰盖，更一举超越了此前国际极地热水钻探2540米的最深纪录。

钻探试验位于南极哪里？

这次探索的舞台，设在了我国自主命名的“麒麟冰下湖”区域。据中国第42次南极考察“冰下湖”队队长、中国极地研究中心正高级工程师郭井学介绍，今年2月5日，考察队在这一区域成功完成了此次关键钻探。

麒麟冰下湖的位置相当隐秘，它深藏在东南极内陆冰盖伊丽莎白公主地区域，头顶覆盖着超过3000米厚的冰层，距离中国南极泰山站约120千米。这个冰下湖因其轮廓形似“麒麟静卧”而得名，并在2024年被正式命名，成功收录于南极研究科学委员会的名录之中。

为何要向冰盖深处钻探？

向极地冰盖深处进军，意义何在？从科研角度看，南极冰下湖长期处于高压、低温、黑暗且营养贫乏的极端环境中，如同一个被封存的“时间胶囊”。钻探冰下湖，是研究地球古环境演变、预测未来气候变化、探索生命极限以及拓展人类认知边界的国际前沿课题。

而在工程技术层面，此次试验的目标同样明确。中国第42次南极考察“冰下湖”队队员、吉林大学教授张楠指出，现场试验的核心目标，是开展大深度冰盖热水钻探系统的南极应用示范。成功钻穿冰盖，就等于为后续对冰下湖进行原位观测、采集湖水和湖底样品，打开了一条无污染的“关键通道”，提供了不可或缺的技术支撑。

可以说，钻穿这3413米的冰盖，不仅是对多学科交叉技术实力的严峻考验，也是一次对强大综合保障能力的全面检阅。

从海冰与内陆长途物资运输、精密设备组装调试，到持续的热水钻探作业和全过程的污染监测，团队攻克了重重难关，最终成功触及冰下湖界面。这次试验的成功，标志着我国已具备了在90%以上的南极冰盖和全部北极冰盖开展钻探研究的技术能力，战略意义不言而喻。

什么是热水钻？突破了哪些关键技术？

那么，此次立下大功的“热水钻”究竟是什么？根据《钻探工程》杂志刊载的论文，热水钻是一种非机械的钻探技术，其原理是利用高温高压的热水来融化冰层。它的优势十分突出：钻进速度快，穿透千米级冰层最快只需一天；钻探深度大，在极地环境下能轻松突破3000米。更重要的是，由于以水为介质，它不会像传统钻井液那样污染冰下湖或海洋环境，堪称“绿色钻探”。

中国第42次南极考察“冰下湖”队队员、中国地质大学（北京）教授李冰解释道，与传统机械冰钻相比，热水钻探在穿透能力、钻进效率以及实现大口径、清洁作业方面优势明显，能够高效抵达冰下湖、冰架底部和冰下基岩等关键界面，早已成为国际极地冰盖深部环境研究的主流技术。

“成功应用热水钻探技术，不仅填补了我国在该领域的技术空白，”张楠教授强调，“它更是‘绿色考察’、‘环保技术’等中国理念与中国制造，在南极这片净土上的又一次生动实践。”

此次试验应用的热水钻探系统，专门为应对南极内陆极低温、高海拔、强干扰等极端复杂工况而设计。为攻克超3000米厚冰盖的钻探难题，系统集成了多项适应极地现场、满足高精度快速清洁钻探需求的装备，并成功突破了极地热水钻耐低温技术、外源污染物精准控制、大深度软管与绞车高精度控制等一系列关键核心技术。

成功的背后，是一支精干的团队。中国第42次南极考察“冰下湖”队由来自全国9家科研机构及高校的28名队员组成。为了保障这项重点任务，整个考察队克服了大型物资登陆、内陆冰盖长距离运输、极端环境下大型钻探装备现场组装调试等多重后勤与工程挑战，最终交出了一份令人振奋的答卷。