世界第一艘双向破冰科考船年底首航南极
【菜科解读】
7月11日，中国航海日，我国首艘自主制造的极地科考船雪龙2号将交付给自然资源部中国极地研究中心，今年有望与雪龙号组成极地科考破冰船队，编队赴南北极进行科考和后勤补给，提高我国在极地海冰区开展考察活动的能力。
雪龙2号船长赵炎平告诉科技日报记者，相比雪龙号，雪龙2号最大特点是结构强度满足PC3要求，双向破冰，并且均具有以2—3节船速、连续破1.5米冰加0.2米积雪的能力，为国际极地主流的中型破冰船型，且为全球第一艘采用船艏、船艉双向破冰技术的极地科考破冰船。
这意味着我国极地考察区域和季节得到了极大拓展和延长。
中西合璧 搭档式联合设计
受限于破冰能力，国际上绝大多数基于考察船的极地科学考察工作，主要集中在夏季。
但即使在夏季，他们仍被阻挡在南极大陆外围数十公里的陆缘冰区域，或北极点附近的北冰洋中心区。
这也包括我国于1994年首航南极的雪龙号。
中国需要一艘新的极地科考船，这一想法在2008年酝酿成熟。
2009年6月，国务院专题会议批准立项，并确立国内外联合设计、国内建造的原则，要求选择国内和国外在破冰科考方面最强的设计公司开展合作。
从构思、调研，到联合设计和自主建造，对我们和船东来说，就像孕育一个新生儿，毫无经验怀胎十年，其中的迷茫、艰辛、喜悦难以用语言表达。
中船集团第七〇八研究所研究员、雪龙2号总设计师吴刚无限感慨。
此前，作为非极地国家，我国已做了很长时间的铺垫工作。
1978年，当时的第六机械工业部第七研究院第七〇八研究所的多名资深前辈，就开始搜集破冰船的相关素材，并形成《国外破冰型考察船资料汇集》。
从1984年执行首次南极科考任务开始，我国也已积累了30多年的极地科考经验。
毕竟这是我国第一艘真正意义上的破冰船，难就难在这是我们没走过的一条路，船舶的使用环境、年限要求又特别高，我们寻找一位同行者，也是为了给这个重大项目上一份‘双保险’。
吴刚告诉记者，雪龙2号的基本设计由国外参与方阿克北极公司主导完成，但基本设计中的敞水性能改进和科考设计部分、详细设计、施工设计、建造工艺等均由国内设计院、船级社、船企等完成。
从对接、研讨、改进到敲定方案，与外方几轮交流下来的图纸意见清单PCF就超过1000来份。
对于这种中外合作方式，他特别强调说，这次不是接力棒式的合作，也不是简单地买国外图纸，中外双方是互相伴随的高度融合的搭档。
在整个过程中，中国极地研究中心、江南造船厂以及中国船级社也做了大量工作，雪龙2号建成后，将拥有双船级。
高精度 设备安装误差以毫米计算
重达13000吨的雪龙2号采用总段建造法，将船体分为131个分段，再将分段总组成11个总段，11个总段按照从艉向艏、从下往上的顺序进行合拢。
江南造船有限责任公司雪龙2号总工艺师赵振华带领团队，通过构建数字样船，在生产设计过程中逐步细化落实基本设计和详细设计方案，并时刻跟进建造状态，确保图纸变为实物过程中无误。
基于公司现有的公务科考船型工艺技术体系，我们从船型本身的固有特点着手，从极地破冰、大洋科考以及总体要求三个方面进行关键技术分解。
赵振华说，经历无数个不眠之夜，团队完成了17项关键技术研究与应用，编制了7891份设计图纸，撰写了287份技术协议与70多份专项工艺材料。
雪龙2号全船管系达22000余根、电缆敷设480余公里、舾装件84000余件、设备总数达到421台套，重量重心控制难度极大。
江南造船有限责任公司成立重量重心控制小组，编制专项控制方案、实施细则以及超差处理程序，完成近20份控制文件编制，形成各个阶段数据跟踪表库，对2400块钢板测厚，131个分段、200个主要设备称重，以确保雪龙2号重量重心指标得到有效控制。
为保证能穿透数米厚的冰层，雪龙2号船体使用了特殊钢材，外壳最厚的地方达100毫米，比常规船舶板材厚三至五成。
要将外壳厚度大的板材光滑折弯为曲面，十分考验研发、设计、制作全流程的技术水平。
赵振华说，在雪龙2号制造过程中，团队采用国内首套三维数控弯板技术，将以往工人需要几天才能加工成形的弯板，在3个小时内折弯设计成型。
在制作环节，从细节着手提高焊接质量和安装精度，比如在进行10米长全海深多波束底座装焊时，平面度控制在2毫米范围内。
值得一提的是，雪龙2号的船体和设备上，共安装设置了7000多个智能感应点，智能机舱能通过传感器等设备进行船体全寿命监测，智能船体可以自动进行健康体检，并收集船体钢板与冰面的摩擦数据，吴刚说，这将为今后设计制造新船型提供参考。
南极北极属于哪个国家各国纷纷在南极建立考察站
而这些控制北极岛屿的国家，有加拿大、俄罗斯、挪威等，这些地方虽然寒冷，但是这里依然有着许多资源。
而南极则跟北极的区别很大了，因为人类在大航海之前，一直都没有找到过南极大陆。
南极大陆上也没有人类活动的踪迹，直到18世纪的1773发现了南极大陆，这时候人类才把目光放到了南极大陆上面，而且从北极和南极哪个更冷，我们直到南极比北极更冷，更加不适合人类生存。
不过南极大陆上面非常的寒冷不适合人类居住，再加上路途遥远的地理位置，所以世界各国纷纷宣布主权，由于技术还不够。
所以关于南极的开发，一直都处在搁浅状态，在后来人类社会爆发了第一、第二次世界大战。
更是使得人类的目光离开了南极，直到第二次世界大战后，人们的目光才重新回到了南极，对南极的主权进行了新一轮的争夺。
不过当时美苏争霸谁都没有得逞，于是两国牵头签订了《南极条约》，并且宣布南极是不属于任何一个国家的。
各国纷纷在南极建立考察站虽然《南极条约》中规定南极是属于全人类，但是想要在南极事物中有话语权，只有登陆南极建立起南极考察站的国家，在南极事物上才有话语权。
也就是说，一个国家连南极考察站都建立不了，南极上的东西也就没有你们什么事。
南极大陆上面拥有丰富的未开发能源，所以世界各国对南极那是垂涎欲滴，但是南极大陆上的各国势力形成了一种平衡。
所以南极大陆的资源开发一直都没有开始，不过南极大陆作为人类的后备资源还是非常好的，所以看到这里大家应该知道南极北极属于哪个国家的答案了。
结语：北极圈的岛屿由于被几个国家所瓜分，所以北极的资源开发已经是踏上了进程，并且已经颇有经济收入了。
毕竟在现代这个社会，手握资源才有说话的底气，其实美国就是因为掌控众多资源才成为世界霸主的！
改造火星的新材料
这将意味着，这颗寒冷、干燥、几乎没有空气的火星必须被改造成人类的可居住之地，这一过程比到达火星要困难得多——火星白天的温度基本上都在0℃以下，夜晚的温度甚至低到了-80℃；火星也几乎没有大气层，大气压也仅为地球的0.75%，因此火星的地面忍受着来自太空的辐射。
鉴于改造整个火星的难度，来自哈佛大学和美国宇航局的研究人员提出，改造火星的一部分区域（小区域的气压问题好解决），使得那部分区域适宜人居住即可。
研究人员受到了火星极地冰盖上发生的一种现象的启发——火星冰层由水和二氧化碳构成，阳光能够轻松穿透这些冰层，并在冰层下聚集热量，使得冰层下的温度升高——这也是一种温室效应。
这个现象提示我们：能够造成温室效应的不一定只能是气体，固体其实也可以——这就是固态温室效应。
研究人员打算利用固态温室效应在火星上创造适宜居住的环境，这就需要去寻找一种可以最大限度地降低热导率（热量在固体传递时的损耗）并能尽可能多地传输光的材料。
研究人员想到了硅气凝胶，硅气凝胶是一种多孔材料，它能允许光线通过，而且它的热导率也非常低。
通过建模和实验，研究人员发现一层厚度只有2～3厘米的硅气凝胶就足以造成温室效应，将温度升高到水的熔点以上，同时能够阻挡有害的紫外线辐射。
所以，把硅气凝胶放置在火星地面上，是可以将火星地面加热的。
硅气凝胶可以用来建造房子、温室，甚至于一个大的自给自足的生物圈。
硅气凝胶覆盖的区域越大，它造成的固态温室效应的效率会更高，因为从区域侧面散发的热量比例会更小，能够极大地减少热量损耗。
硅气凝胶在火星上能够发挥作用的区域非常大——由于阳光充足，它几乎可以在火星北纬45度到南纬45度之间的任何地方发挥作用。
不过，在有水和风的地区使用效果最好，因为水和风能够吹掉硅气凝胶上面的灰尘，避免阳光被遮挡。
与改造整个火星的生态环境不同的是，使用硅气凝胶的火星改造是可伸缩和可逆的，即我们可以根据需要，改造火星的任何地方、任意面积的部分区域，而且我们也可以随时撤销这些改造，还原火星原本的面貌。
这其实也避免了一个潜在的伦理问题——目前我们尚未确定火星完全没有生命，我们可以在局部的改造中进一步寻找火星上存在生命的证据。
在完全确认火星不存在生命之前，保留可以完全还原火星面貌的能力，这是尊重火星生命生存的一种方式。
科研人员的下一步动作就是测试硅气凝胶的可行性——他们将其部署在地球上干燥、寒冷如南极洲或智利等地区，看看固态温室效应是否能良好地产生。
如果在地球上测试的结果良好，就可以考虑在首艘飞往火星的宇宙飞船上面搭载硅气凝胶或者是生产硅气凝胶的机器（前提是火星上也有可以生产出硅气凝胶的原材料），并尽快在火星上完成一次实地实验。
