南極與科學的“相愛相殺”

眾所周知，南極是天然的科學研究寶庫。與此同時，南極的極端條件給使用獨一無二的精密儀器的研究人員帶來了特殊挑戰。

一輛雪地摩托正在南極牽引靈敏的設備

200年南極探險的“魔咒”

2020年1月初，正值人類紀念發現南極大陸200周年之際，開著雪地摩托的科學家在鉆石般堅硬的南極冰面上滑行，車尾拖著一連串金屬探測器。研究人員希望在這片冰凍的荒蕪之地下，找到假想中蘊藏的富鐵隕石——古代小行星和可能存在的行星殘留物。

但是，南極冰面的堅硬程度令人意外，導致這一連串設備自行破成碎片。零件被切斷，電路很快變得不穩定，出現了多個故障點。在南極大陸“外側隕石回收冰原”探測的第18天，探測設備徹底崩潰了。所有備用金屬探測器都已使用過了，無法再修復設備了。

英國曼徹斯特大學電氣工程師沃特·范韋爾（Wouter van-Verre）說：“設備損壞是振動導致的，但也是上千次的切割冰塊造成的。”

這樣的事例比比皆是。南極科學探索歷史上充滿了悲慘的故事，探索南極大陸最早的一批探險家中有很多人喪生。美國愛達荷大學南極歷史學家丹妮拉·麥卡希（Daniella McCahey）表示，盡管技術進步和不斷完善的安全規則極大降低了南極探險家的探索風險，但是“凍結”科學發現的設備故障仍然一直存在。這似乎已成為人類探險腳步踏足南極大陸這片“生命禁區”200年來屢屢遭遇的“魔咒”。

當重要設備部件失靈時，通常只能采用“馬蓋先式”的工程解決方案來繼續研究工作，否則研究項目就只能不了了之，至于是否能獲得更多的科學發現也就未可知了。（馬蓋先是美國系列影視作品《百戰天龍》的男主角，是一個智勇雙全的現代英雄，他知識廣博、機智過人，擅長用普通生活用品作為工具，幫助自己和拍檔擺脫困境，化解種種危機，常常是一把小刀走天下，還有一套特立獨行的“馬蓋先主義”論調。）

雪地巡航車就是早期產生設備故障的例子。它建造于1939年，重達37噸，是當時美國芝加哥制造業的驕傲。它的設計目標是在危險重重的南極地形上輕松滑行，使船上人員可以隨時隨地開展科學觀測。但是到達南極后，它巨大又過于光滑的輪胎卻無法驅動這個龐然大物在冰面上行進多遠。最終，在遭遇一場特大暴風雪后，它被遺棄在皚皚白雪堆成的墳墓里。

1939年停泊在美國波士頓港的“北極星”號科考船，它裝載著雪地巡航車即將駛向南極。因巡航車體積龐大，還伸出了港口貨運軌道

但是，相對簡單的技術也容易受到南極惡劣環境的影響：在1957—1958年英聯邦橫穿南極大陸探險中，探險家們的手表就失靈了，而在南極，手表是至關重要的計時工具。

盡人事聽天命

20世紀90年代中期，美國康奈爾大學的天文學家詹姆斯·勞埃德（James Lloyd）曾在南極阿蒙森-斯科特站待了兩年。他深有感觸：“讓人類機器正常運轉顯然要比讓物理機器正常運轉容易得多。”

準備工作只能做到這種程度：你可以在實驗室或類似南極的荒野中盡可能地多做技術測試。上文所述那些鐵隕石搜索者們在實驗室和模擬環境中都做了測試，甚至在南極大陸的一小片地方進行了成功的試運行。但是，“除非你在最終的研究地點上真正嘗試，”麥卡希博士說，“否則你就不知道設備將如何工作。”

“我向你保證，在南極找不出一個研究項目的設備是可以完美運行的。”美國科羅拉多礦業學院冰川學家馬修·齊格弗里德（Matthew Siegfried）斷言。

在冰冷的世界之極，沒有配備大量裝備的重型補給站，因此，探險隊會攜帶盡可能多的備件飛往南極。曼徹斯特大學電氣工程師利亞姆·馬什（Liam Marsh）說：“這全副武裝的架勢跟太空探索者的裝備也相差無幾了。”

在南極維修設備之體驗

齊格弗里德博士回憶，有一次他開著雪地摩托從基地前往45英里外的一個偏遠的導航站，當時他攜帶了燃料罐。當他停下來加油時，才意識到用來給雪地摩托加氣的手動泵輸氣管不見了，迫使他把工具箱中的其他配件改裝成一個相當混亂但十分有效的燃料傳輸系統。

范韋爾說，這種臨時搶修工作令人不愉快。你不得不將就惡劣的維修環境，很快就會想念坐在桌椅前維修設備的奢侈感覺。捯飭小零件時還得取下手套，雙手不得不暴露在令人痛苦的嚴寒中。

這樣的維修困境可能會產生令人后怕的驚魂時刻。美國新墨西哥州地質和礦產資源局局長內利亞·鄧巴（Nelia Dunbar）記得，他在雪地摩托傳動鏈突然斷裂后，將其帶回營地的情景。在維修過程中，雪地摩托突然“復活”，開足馬力倒轉過來，橫沖直撞，險些撕毀了他團隊的帳篷。

探險家在南極冰面上修理鐵隕石探測器

令人啼笑皆非的南極惡作劇

即便使用功能完善的設備，南極的“惡意”也可以施展得富有創造性。美國阿拉斯加大學費爾班克斯分校的海洋學家漢克·斯塔斯威奇（Hank Statscewich）于2014年探訪了南極大陸，研究生物熱點附近的洋流。在那里，一座龐然大物般的冰山漂移所到之處粉碎了一切，最后不可思議地停在了他那小小的水下科學探測器之上，切斷了探測器與地面的聯系。

值得注意的是，幾個月后，支離破碎的探測器殘骸懶洋洋地浮出水面，它與冰山的“暴力遭遇”被科學儀器忠實記錄下來。斯塔斯威奇的經歷是南極科考現實的縮影：許多人設法從技術滅頂之災中恢復過來，其中就包括曼徹斯特的鐵隕石搜索者們。他們在南極探險中設法找到了100多個太空隕石，包括數個富含鐵的隕石。當他們將探測設備的“尸體”拖回營地時發現了一顆隕石，并且在18天時間里收集了寶貴的數據。像之前每一次麻煩重重的探險一樣，他們的窘境變成了經驗，降低了今后的探險遭受同樣挫折的可能性。

前事不忘，后事之師。可以預見，在南極結束對科學設備的肆意破壞還需要很長時間。

“南極是一個無情的環境，”英國格拉斯哥大學空間系統工程專家帕特里克·哈克尼斯（Patrick Harkness）說，“如果你在準備過程中犯了任何錯誤，在南極就會暴露無遺，遲早要吃苦頭。”

資料來源 The New York Times