Vostok站设施的使用作为一个湖的国际研究的第一步

观察网站的额外深钻和渗透沃斯托克湖可能不会出现在可预见的将来。花钱是不合逻辑的,时间和能量创造新的生态不可接受的研究站(天文台网站)湖的表面现象时已经有一个站(Vostok站),以及一个稳定孔几乎达到冰湖边界(图11.5)。

图11.5。水井5 g和5 g - 1 Vostok车站级(Kudryashov et al ., 2000):(一)倾斜;(b)计划的钻孔。

这个孔(5克)是一个复杂的结果,多年来仔细的钻井作业。它起初钻一个直径152米热钻深度2500米,生产一个洞直径154毫米。钻洞在2250被困提高表面。电缆切断顶部的钻,从洞中删除。一个偏离原来的洞在大约5克

2200米深度(50米钻)是和洞5 g - 1热钻钻,另一个132毫米级到2755米。直径扩大到139毫米。冰取心更深的视野是持续的机电钻到今天的深度3623米(Kudryashov et al ., 2000)。洞里充满了约60吨的钻井液,以弥补外部压力减少孔的直径。为此航空煤油的密度(钻井液的主要成分)增加了添加增浓剂(久远的f - 141 b),导致孔内的流体的密度928 kgm ~ 3。液体在洞里的水平维持在95从表面的深度。在这种情况下,上覆岩层压力的冰(0.1 Mpa)略高于液体的静水压力底部的孔,因此,湖水和液体之间的任何连接在洞里不会污染湖泊,和孔关闭底部很小,据计算,mmyr_1小于0.1。这意味着孔开放和准备操作对于任何国家和国际项目无限期的时间。Vostok站的存在提供的优势和现有的深钻孔之前应该考虑钱是花在新车站的设计(观察网站)和水井。达到这种程度的信息和合作,所有的科学家都必须学会一起工作在类似的方式采用国际地球物理年(IGY) 1957 - 1958。当时,科学家在南极洲工作的不同的国家表明,结合团队工作是有益的,因此提供了理由南极条约,尽管两国深入参与研究南极洲被冷战意识形态分歧(美国和苏联)。

南极条约及其成功的国际合作精神作为一个例子,扩展到太空探索和成功条约上的空间。然而,关于科学研究Vostok和渗透的湖,湖的早些时候精神南极条约部分消失了。

一年一个新的科学冒险将发生,国际极地年(IPY),它应该提供经济刺激为新一代的科学家愿意合作在南极研究Vostok湖。

一个相关的项目是由喷气推进实验室(NASA)渗透到欧罗巴的冰川下的海,一个冰雪覆盖的木星的卫星(第1章)(卡西和霍法,1996)。讨论了喷气推进实验室Earth-Europa赞助的研讨会,在喷气推进实验室在1996年10月28 - 29日举行。车间是专门的可能性可比的研究地球和欧罗巴的一些特性,这些特性有明显的相似之处。自然宣布发现湖Vostok仅仅4个月车间前,和有趣的相似性条件Vostok湖和一个“冰”海新发现的冰壳之下欧罗巴是关注的中心。

计划,设备,命名为“Cryobots”(图11.6),将从冰面欧罗巴的“冰川下的海”,从南极冰盖表面冰下湖现象,通过melting-sublimating洞穴在冰上的身体和沉没的水空间低于下重力没有保持井眼在冰上。

喷气推进实验室原位探索南极洲作为欧罗巴的模拟

电缆

存储Hydrat»«incLsortsor包

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科学目标下的冰

•理解生物进化可能的并行

•沉积物结构

•物理海洋学

测量

水流盐度(电导率)火山口挥发物可见/声纳成像温度、压力生物制剂

	科学目标的冰
•	存在,生物制剂的影响
•	地层学/气候raybet雷竞技最新
测量
•	配置文件冰的温度,
	密度、颗粒
•	同位素丰度
•	生物制剂

Europan cryobot示意图

图11.6。Cryobot的美国宇航局喷气推进实验室(美国),这应该从冰面欧罗巴的“冰川下的海”,melting-sublimating冰洞穴的身体和沉没的底层水在重力没有保持井眼在冰上。在1996年,美国国家航空航天局还建议研究这个设备的冰下湖Vostok(喷气推进实验室项目后,1996)。(1)“热熔钻头”一个洞直径约15厘米;(2)热源模块;生产大约4千瓦;(3)hydrobot研究室内湖;(4)卷电缆,连接到表面;(5)孔,将refrozen cryobot后面。

这可能因为电缆连接表面的cryobot将后台打印cryobot内,因此设计师,而设备正在下沉,类似于第三章中描述的Philberth探针。

能源需求通过南极冰盖融化的冰Vostok湖约5千瓦的垂直速度是1.5米啊小时,与能量转移通过电缆从表面。是在1996年提出的开发和制造cryobot Vostok湖将通过一个奖项极地项目办公室的美国国家科学基金会(美国)。预计,第一个测试的设备将在深的冰在南极洲和格陵兰岛,但近8年过去了没有多少生产/ man-ufacuring进步。

计划研究欧罗巴建议cryobot应该携带这些欧洲化的所有能量穿透冰层覆盖,与电缆表面仅被用于交流的信息。在这种情况下,“通用热源”(加仑小时)模块的16厘米直径cryobot应该随身携带尽可能多的能量,例如,释放的是煤油的燃烧约2000公斤,可以放置和释放的能量在空间由核能如图11.6所示。因此,合理地推断核动力反应堆将用于cryobots事业行星探索(Elliot et al ., 2003)。

的关系,1963年Kapitsa博士和我提出了一个冰下自主站(sga)的渗透南极研究底水板层或一个冰下湖,如果一个人的存在。我们建议使用一个小型核电厂下部的密封地封闭容器的sga将包括各种仪器、设备。核电站必须产生足够的能量来融化冰盖底部。没有洞需要因为sga应该下在水洞穴融化的单位,再冰冻上面。沟通与冰盖表面是由无线通信。原子能研究所的苏联科学院批准该项目。研究所同意提供一个小(直径约0.5米)核能反应堆100千瓦,小到足以被安装在sga的容器,一个圆柱体,直径0.9米。这个电源提供一个计算速度的垂直渗透通过冰hr-1略高于1米。换句话说,sga可能达到南极冰盖底部下面Vostok站区域在不到4个月。设备将被安装在一个特殊的孔表面的冰层和核反应堆将被打开。

这个项目没有意识到由于反应堆的分类地位问题。还有另一个障碍。在这个项目的早期阶段,我们不知道如何把sga回到冰盖表面的底部,我们不能离开它,因为南极条约禁止物品,如核电站的处理在南极洲。12年后再次讨论了这个想法。把sga的问题回到了冰盖表面在1975年解决了,当我想出版我的书热物理学的冰川。这本书的一章讨论了放射性废物处置的可能性在南极冰盖的核心部分(Weertman et al ., 1974;西et al ., 1973)

从热物理的角度(沉没的放射性废物的容器的底部由于冰冰盖融化因为核能量耗散的浪费(Zotikov, 1986))。一切与放射性废物处置分类在苏联。我去了顶端的核能管理委员会的苏联和显示我的手稿本委员会的副主席,Morochov博士和我们讨论了许多问题,包括sga回报问题。几分钟后他有一个解决方案。sga融化它,因为它的重量大于它排开的水的重量在融水洞穴。底部的冰盖,如果它的重量可以减少到小于排出的水的重量,然后它将开始漂浮在水的洞穴。如果我们将核反应堆产生的热量最高的表面,该设备将开始融化了。这不会是一个sga,但SGARS(冰下自治可回收站)在这种情况下。

这个想法在1994年新的兴趣(Zotikov, 1993),在1993年前剑桥研讨会之后,很明显,一个大冰下湖下面Vostok站存在。相同的原子能研究所(现在Kurchatov研究所)同意的建议我参加设计一个新的,不同类型的单位。研究所建议应该由生产0.5 - 2兆瓦的核热热量和100千瓦的电力,有能力做这多年来的一个环境类型的湖Vostok(图11.7)。

这个项目的长期研究Vostok湖于1995年在剑桥第二车间,但对使用核能的态度的一种发电厂在南极洲已经改变,它看起来像它的使用在这种情况下会遇到反对。我被告知Vostok站位于南极洲的部门,澳大利亚声称其领土。澳大利亚禁止使用核能的国家,和我们预测,澳大利亚将会对这个项目尽管所有领土主张在南极冰冻的南极条约。

利用核能的想法通过冰盖融化在其他行星上使用cryobot设计建议(法国et al ., 2001)在一个项目名为“帕默的追求:下面寻找生命冰盖火星”(私人commun。卡西迪博士,2004)。帕默的追求是一个主要候选人NASA火星的北极冠任务在寻找现存的生命在基底冰盖的域。图11.8显示了火星的北极冠的图像的区域提出了帕默着陆点椭圆所示。

据说北极帽是由冰和尘埃的混合物的厚度约3公里蔓延了数百公里远离杆。底部的冰帽比其表面温暖,就像在南极,但想了一段时间,没有融化,水在底部的冰帽,因为它的厚度不足(Clifford, 1987)。然而,有一些冰帽的特点,发现最近的一项研究火星轨道激光测高仪(翻车鲀)数据,这可能被视为一个迹象的灾难性的北极冰川下的流出水帽(Fishbaugh和头部,2002)。

图11.7。核动力飙升,这将能够从南极冰原在冰下湖的表面现象,融化的冰体内水洞穴和沉没的湖,呆在那里很多年了,回到水面漂浮在融水的洞穴。作者提出这个概念在剑桥第二车间Vostok湖(在图纸由俄罗斯科学中心“Kurchatov研究所”)。(1)降低热钻;(2)核thermo-electrical单位;(3)指挥块;(4)科学、导航和通信设备块;(5)设备监控/储存多年的湖底过程信息(水压、地热热流、生物和其他条件的变化);(6)压载舱,装满水站沉,没有水来制造车站表面的援助上热钻(7)熔化的上部洞穴。

图11.7。核动力飙升,这将能够从南极冰原在冰下湖的表面现象,融化的冰体内水洞穴和沉没的湖,呆在那里很多年了,回到水面漂浮在融水的洞穴。作者提出这个概念在剑桥第二车间Vostok湖(在图纸由俄罗斯科学中心“Kurchatov研究所”)。(1)降低热钻;(2)核thermo-electrical单位;(3)指挥块;(4)科学、导航和通信设备块;(5)设备监控/储存多年的湖底过程信息(水压、地热热流、生物和其他条件的变化);(6)压载舱,装满水站沉,没有水来制造车站表面的援助上热钻(7)熔化的上部洞穴。

在提议“帕默的追求:寻找生命低于火星的冰帽”,卡西博士建议的首席研究员写道:“纳撒尼尔·b·帕尔默的使命是命名,一个大胆的21岁的美国船长航行他的47英尺(14.2米)帆船,英雄,寻找海豹,南极的海岸

图11.8。MOLA-derived火星的北极冠的形象(卡西之后,2004年,私人commun)。椭圆形的图片显示了一个地区寻找生命的冰是计划的一部分,帕默追求的使命。

1820年,成为第一个景象南极大陆的在现在的帕尔默的土地。我们计划效仿他非常地寻找火星上的生命;我们不知道我们会发现什么。”

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