在天空中揭开南极的面纱——飞越地球最南端

1.航空探极的发展历史：

无论从地面还是空中，南极始终是地球表面所有地方中最难企及之处，这块约1400平方公里的土地，是地球上最寒冷、最严酷、最荒芜和偏远的地方。凭着探索的精神，好奇的天性还是可以战胜这诸多挑战，创造着人类飞行的记录。距离1902年人类第一次飞在南极空中已经过去了近120年了，人类的装备也从简陋的热气球变成了现在各式各样的飞机，现在航空调查已经成为了南极科考研究中的重要武器，极大推动了我们对南极的认识。

在地球每一寸的土地中，南极大陆无疑是最令探险家魂牵梦绕的神秘之地，这个世界第七大洲，面积达1400万平方公里，大约是我们国家的1.5倍，是世界上寒冷、贫瘠、空旷甚至最遥远的大陆，整个南极都被冰雪笼罩着，偶尔能看到裸露的基岩，南极点的平均温度可以达到零下49摄氏度，南极周围狂啸的西风带也为我们踏上南极大陆制造了无数困难。尽管如此，还是有无数的飞行员带着好奇心与探索精神，翱翔在南极的天空中，创造着南极飞行的新纪录，在空中帮我们揭开了南极的神秘面纱。

人类第一次飞越南极大陆发生在1902年2月4日，这一天英国海军上尉罗伯特·法尔肯·斯科特坐着热气球从南极海岸上飞了起来，他和他的同事进行了多次南极空中观测，还第一次拍摄了南极航拍照片。这位英国海军上尉并没有满足于从空中鸟瞰南极，第一个站在南极点才是他真正的梦想，然而1911年，斯科特在北极探险返程途中遭遇饥寒交迫的恶劣环境，而不幸去世，就在他过世的几周前，罗尔德·阿蒙森徒步抵达了南极点。

图1 1902年4月2日法尔乘坐热气球飞行在南极上空

自斯科特后，南极飞行沉寂了20余年，人们想方设法从地面进入南极内部，而随着一战结束，勘探技术得到了长足进步，人们将飞机、航空摄像机、无线电以及机动运输等为战时开发的技术装备改装来进行极地探索，标志着南极航空时代的开始。

1928年12月澳大利亚探险家威尔金斯和伙伴驾驶着Lockheed Vega飞机跨越了南极Graham地，就在八个月前，这两位飞行员刚刚成为第一个分月北冰洋的驾驶员，在短短不到一年时间里成功飞越地球两极，证明在南极洲使用飞机是可能的，但这时候使用的飞机仍是用轮子着陆。

几乎与威尔金斯同时，美国海军指挥官理查德·伯德在南极罗斯海附近海岸建立了一个名为“little America”的大型永久基地，痴迷于成为第一个飞抵南极点的人，为了实现梦想，他赞助成立了一支80人的探险队。

图2 上图，理查德·伯德在1926年进行极地探险时飞往北极的飞机——Josephine Ford号。下图，伯德照片。

经过了八年时间的准备，在1929年11月28日这个风和日丽的日子，两名飞行员驾驶着飞机，载着伯德和一名摄影绘图专家朝着南极点飞去。然而在接近Queen Maud山时，为了爬升，他们不得不扔掉了一些食品和物资。最终，伯德飞行了1200余公里，用了8个余小时，抵达了他日思夜想的世界最南端。他们在空中穿越了无数未知的陆地和冰架，证明在南极内陆进行飞机着陆和起飞是可行的，完成了第一次南极洲际飞行。

图3 埃尔斯沃斯使用的“北极星号”飞机

在伯德成为第一个飞抵南极点的人后，还剩下一个南极航空“第一”，那就是横跨南极。美国探险家埃尔斯沃斯在1933年12月，战胜了北半球的冬季，第一个使用飞艇跨越北极，征服南极的野心激励着他再次踏上征途。埃尔斯沃斯在南极邓迪岛建立了一个基地，计划从南极靠近非洲海岸横跨南极飞跃到“小美国”基地。然而天公不作美，经过数月的等待，直到1935年11月21日埃尔斯沃斯和加拿大飞行员肯扬乘坐着他的单引擎飞艇——罗思普伽马北极星号才出发。这次旅途充满着危机，因为导航设备问题和瞬变的天气，他们不得不在途中数次降落，一次暴风雪还让他们困在地面上三天。在即将到达终点时，距离目的地六公里的地方他们耗尽了燃料，只能步行前进，而漫天的皑皑白雪再次让他们迷失了方向，花了十天才走完这最后的六公里。飞行了近3541km穿越整个南极抵达了“little America”基地，终于在同年12月15日抵达了“little America”基地，实现了飞跃南极的梦想。

1946年夏天，在伯德领导下，美国军方执行了南极洲最大的海上与航空调查计划——“远跳计划”。这次行动出动了包含一艘航空母舰在内的13艘船和25架飞机，主要的目的就是培养极地工作人员并测试设备，同时为在美苏对抗做准备。在这次任务中，数架喷气式运输机从美国航母上起飞，对南极进行了大规模航空调查。这次计划大约了拍摄了49000张照片，绘制了南极内陆390万平方公里的地图和沿海岸线14245公里的地图。

上世纪40年代后，“发现南极的英雄时代”也正式落下帷幕，这期间一段段可歌可泣的冒险故事值得被后人铭记，前人探索未知的勇气与冒险精神值得我们学习。随着技术发展，第二次世界大战的技术储备更多地投入南极探索中，人类对南极探索的装备不断升级，物资补给能力也得到大幅提高，冰芯钻探、地面勘测、空气调查和卫星数据等关键方法相结合，使我们对南极洲过去、现在和未来的理解有了重大进展。对南极的探索也开启了新的篇章。

现代南极航空调查

南极大陆99%以上覆盖着巨厚的冰雪层，这为南极调查增加了极大的难度，航空调查可以克服地形限制，通过在飞机上装载科学测量仪器，极大地扩展了我们的调查范围，提高了调查效率。现在在南极洲已经有50座机场投入使用，几乎覆盖了南极各个海岸，为南极航空调查提供了有力的物资后勤保障。一架架飞机把人员、燃料、科学装备和食物等运动到偏远的营地，还可以深入南极内陆，成为野外科学家的临时营地。而在南极调查并不是一件容易的事，对于适用于远距离调查的大飞机性能的要求极高，需要同时满足1.可以在零下40摄氏度的低温下工作，2.要求较大的载运能力，可以携带尽可能多的物资与科学仪器，3.需要装备有雪橇，可以在冰雪面上起降，在紧急需要时可以紧急着陆。

南极航空调查已有近100年的历史，而在这近一个世纪的时间里，有一些“明星”机型已成了南极天空的常客。其中著名的固定翼飞机有英国南极调查中心使用的双水獭飞机、美国空军的LC-130“大力神”运输机、德国南极局的多尼尔228型飞机，以及现在我国使用的“雪鹰601”DC-3型航空调查飞机，从短距离的南极运输与调查作业，到远距离航空调查，每个夏季都能见到这些飞机的身影。其中双水獭飞机与DC-3型飞机最为受到各国青睐，虽然载荷和航程远低于LC-130，但其可靠性世界闻名，起飞与降落时对跑道的要求更低，起降距离更短。双水獭飞机翼长19.8米，机身长15.7米，起飞重量5670kg，具有双引擎，最大航程可达1435千米，巡航速度达到每小时240千米，灵活的特点使其适用于更多偏远环境，受到各国科考队青睐。双水獭飞机用途非常广泛，通过有效改装可以安装多种空中测量设备。

图4 我国南极科考使用的“雪鹰601”航空探测飞机

南极恶劣的自然环境让我们不得不更多地调用航空飞机进行科学考察。显而易见，在南极科考的耗费巨大，科学家们珍惜着飞机飞行的每一个架次，希望尽可能多地挖掘航空调查的潜力，获取更多的数据，因此这些航空飞机往往也全副武装，同时搭载十余种的空中测量仪器。现代的南极航空调查主要包括三方面内容：南极大陆、冰架以及南大洋的遥感观测，空气气溶胶测量与气象学观测，航空地球物理观测（包括航空冰雷达测量、航空重力测量、航空磁力测量，以及机载激光雷达测量）。

图5“双水獭”航空调查飞机搭载航空地球物理测量仪器平面示意图

图6“雪鹰601”号固定翼飞机搭载的航空重力测量系统

2015年，极地固定翼飞机“雪鹰601”的成功应用，标志着我国也加入了南极航空调查的国家行列，具备独立开展南极航空科考的能力，书写着世界南极科考的新篇章。南极虽是一片净土，但就在近150年前挪威探险家与英国探险家为将本国国旗第一个插在南极点而赛跑，现今的各国依然存在南极科考的竞争。南极大陆仍存在着诸多的未知之地，飞机就像为我们插上了翅膀，翱翔在南极的天空，让我们一点点揭开她美丽而神秘的面纱。