90后美女大学生用无人机进行南极科考

南纬62度12分,西经58度57分。这是我国在南极建立的第一个科学考察站——长城站的坐标。长城站距离北京17500公里,处于南极圈边缘。眼下北京是隆冬四九,那里却是一年中最温暖的“夏天”,并且几乎日不落。来自北京师范大学的90后女生张媛媛已经在长城站工作了近半个月。

作为中国第32次南极科学考察团队的成员,她的任务是对长城站所在地区进行无人机航拍,监测海洋动物和植被变化。这也使得她成为国际上首位在极地进行无人机作业的女性科学工作者。记者近日远程连线张媛媛,听她讲述这次南极科考的故事。张媛媛说,此次考察将首次精确评估长城站所在半岛温室气体排放总量,进而研究全球变暖对极地的影响。

准备:河北苦练操控无人机,为南极放飞打基础

张媛媛来自北师大全球变化与地球系统科学研究院,目前正在读研究生二年级,研究方向是极地遥感。这个专业领域的每一位研究人员,都把进入极地实地研究作为自己的理想和目标,张媛媛当然也不例外,“如果能够亲身来到极地感受极地独有的地貌地表类型,对于我今后的工作将大有裨益。”她对记者说。

来自东北冰城哈尔滨的她也对记者坦言,自己非常喜欢探险,极地风光、企鹅、贼鸥……让她做梦都希望自己能踏上那块神秘的大地。

张媛媛告诉记者,我国在南极共有四个科考站,长城站、中山站、昆仑站和泰山站,其中只有长城站可以公开申报。在导师程晓教授的支持下,去年1月,刚上研究生的她就毫不犹豫报了名。经过严格的答辩、专家评审,最终在当年9月份获得了参与极地科考的资格。

此次极地科考,张媛媛是作为现场执行人完成《基于新型无人机平台的南极长城站海洋动物及苔原植被航拍调查》项目。为了能在极地艰苦条件下圆满完成任务,她从去年7月份开始就几乎每周都跑去河北熟悉操作无人机,“这次任务我需要自己完成,没有老师在场指导,所以必须要保证自己具备野外独立作业能力。”张媛媛说。两个月的训练下来,等到最终获批科考资格时,她已经从一无所知的“小白”成为一名拥有丰富操作经验的合格无人机操作手,可以从容应对大风、强降温等多种恶劣环境情况,“能把无人机放飞上天,也能把装有航拍数据的无人机平安带回家。”张媛媛笑着说。

随身携带无人机,历时三天奔赴南极

第32次南极科考长城站越冬队员包括后勤人员和科考人员共计43人。张媛媛被安排在第四批次队伍出发,该队一共5位中国队员、两位泰国队员。今年1月3日下午,张媛媛和4位中国队友一起乘坐CA933航班离开北京,开启了他们从东半球到西半球、从北半球到南半球的漫长科考征途。

历经11个小时的飞行后,他们抵达法国巴黎戴高乐机场,候机6个小时,再飞行近16个小时到达智利首都圣地亚哥。狭长国度智利的最南端有个名叫蓬塔阿雷纳斯的城市,是往返南极科考探险的重要中转站,距离圣地亚哥有5个小时的飞机航程。第二天上午,5人飞抵蓬塔阿雷纳斯,与两位泰国队员会合,乘坐智利军方飞机飞往南极大陆。张媛媛和队伍抵达长城站时已经是1月6日中午,距离他们离开祖国已经过去了三天之久,“这是我经历过的最长旅途,幸好不囧。”她笑道。

由于离盛行西风带不远,长城站天气比较恶劣,晴天微风天气很少见,但他们从蓬塔阿雷纳斯去长城站时就赶上了好运,所以还提早抵达了站区,“一下飞机,第一反应就是南极好晒,天气状况完美,适合无人机作业。”她说。

张媛媛坦言,一路上她最担心的就是随身携带的两箱仪器,里面最主要就是要执行科考使命的无人机组件和配件,“设备很精密,一是担心颠坏了,另外也担心被沿途的海关扣留,幸好总体一切顺利。”

科考:放飞无人机登上雪龙号

根据申报的项目任务,张媛媛需使用所携带的极鹰1号无人机对长城站附近的生态保护区阿德雷岛地区进行航拍调查。这架无人机采用电池动力,可在1500米的高度以20米/秒的航速工作。飞机搭载了可见光波段传感器和热红外相机,获得的数据经过处理可以获得空间分辨率最高为5厘米的影像。

不过由于体积、动力等原因,无人机作业对于天气条件的要求比较高,而长城站的天气条件比较恶劣。就在记者第二次联系张媛媛时,长城站站房外,8级大风吹得呼呼作响,“这里的老队员都已经见怪不怪,说极端的时候甚至看不清十几米外的人。”她说,自己只好在室内反复做好无人机的调试,确保飞机和设备以最好的状态待命,“只要天气好转并和周围站区沟通协调好空域问题后,我半个小时后就可以进行野外作业。”

临近记者发稿时的几天,长城站又迎来了难得的“好天气”,张媛媛正在抓紧执行飞行任务。她和三位队友来到长城站区北侧大约400米的公路上,队友用力投掷出无人机,张媛媛开始操控。飞机开始在南极的天空翱翔,还吸引了附近的贼鸥相伴,非常好看。

张媛媛告诉记者,南极科考根据不同的任务分成不同的队伍,有长城站科考队、中山站科考队、南大洋科考队等。大家所熟悉的“雪龙”号科考队就担负着南大洋科考、运送科考队员和科考物资等重要任务。“雪龙”号每两年到长城站进行一次补给。张媛媛抵达长城站时,它刚刚在卸货。这也使得张媛媛有机会登上这艘中国极地科考队员普遍情结浓厚的破冰船。

在“雪龙”号上,张媛媛见到了南大洋科考队的队员,沟通了南大洋科研的状况。她还跑到后甲板参观了大洋队的科考捕捞设备,还有那架为极地科考立下汗马功劳的卡尔32直升机,“跟在上海港口看到(‘雪龙’号)感觉完全不一样。”她兴奋地对记者说。

长城站生活

极昼睡觉靠“人造” 受邀帮忙去“科考”

“早晨我们不是被太阳晒醒的,就是被风声吵醒的。”这是刚到长城站第一个星期张媛媛最直观的感受。位于南极圈边缘的长城站现在正处于夏季,没有真正意义的黑夜,午夜12点,自然光仍足以照亮前行的道路。这让张媛媛一开始有些不适应,后来在站里老队员的经验传授下,她给自己设定了休息时间——从23点到第二天7点,“不过也很难完全遵守,比如这几天长城站天气很好,得抓紧完成航拍任务,休息时间就被打乱了。”她说。饮食方面,长城站有专门的食堂,每天三餐,正常情况下是两荤两素,“肉很多,蔬菜的话因为这两天‘雪龙’号刚刚补给过,也比较充足。再过一段时间蔬菜和水果就是紧俏货了。”

游子离家还思乡,张媛媛坦言自己也想家,但是不想让父母太担心,所以报喜不报忧,“爸爸妈妈特别想我,前几天发微信他们都是哭着发的,看照片觉得我瘦了。”她说。

长城站所在的乔治王岛上还有包括智利在内不少国家的科考站。不到半个月的时间,张媛媛已经和国外的科考队员成了朋友,“我们会沟通飞机的作业时间,也会聊一聊彼此国家的风土人情。”她说自己有一次还认识了智利空军的主管,对方还邀请她在完成无人机作业后“帮他们把智利站区也飞了”。

目标:读博继续研究极地 梦想走遍两极

从1月6日进站,张媛媛将在长城站一直待到3月10日长城站度夏科考结束。她利用无人机完成的航拍遥感观测,结果可应用于提取这一地区企鹅数目、苔原面积,进而精确估算岛上温室气体排放总量,对研究全球变暖对极地的影响有重要价值。虽然身在南极,但张媛媛和国内学校、老师的沟通从未中断,“无论是国内的白天还是深夜,程晓老师提出了很多指导意见,一直鼓励着我顺利完成任务。”她说。

回到国内后张媛媛将参加一次重要考试,她已经申请继续攻读博士研究生,一旦通过,今年下半年就将升入博士学习阶段,“我想延续我的极地研究梦想。”她说,这三个月的长城站科考经历是她人生的一笔巨大财富,但未来她还梦想着去中国更多的极地科考站,比如位于南极大陆的中山站、北极的黄河站,“每个站区都有非常重要的科考价值,我想走遍两极。”她笑道。

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原文发布于微信公众号 - 机器人网(robot_globalsources)

原文发表时间:2016-01-25

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