Южнополярная станция Амундсена-Скотта — научно -исследовательская станция США на Южном полюсе Земли. Это самая южная точка, находящаяся под юрисдикцией (не суверенитетом ) США. Станция расположена на высокогорном плато Антарктиды на высоте 9301 фута (2835 м) над уровнем моря . Его администрирует Управление полярных программ Национального научного фонда , в частности Антарктическая программа США (USAP). Он назван в честь норвежца Роальда Амундсена и британца Роберта Ф. Скотта , которые возглавляли отдельные команды, которые боролись за то, чтобы первыми достичь поула в начале 1900-х годов.
Первоначальная станция Амундсена-Скотта была построена компанией Navy Seabees для федерального правительства Соединенных Штатов в ноябре 1956 года в рамках ее приверженности научным целям Международного геофизического года , усилий по изучению, продолжавшихся с января 1957 по июнь 1958 года. среди прочего, геофизика полярных регионов Земли .
До ноября 1956 года на полюсе не было постоянного искусственного сооружения, а во внутренних районах Антарктиды практически не было человеческого присутствия. Немногочисленные научные станции Антарктиды находились недалеко от ее побережья. Станция постоянно была занята с момента постройки и несколько раз перестраивалась, расширялась и модернизировалась.
Станция — единственное населенное место на поверхности Земли, откуда в течение шести месяцев непрерывно видно Солнце; затем в течение следующих шести месяцев будет постоянно темно, примерно с двумя днями средней темноты и света, сумерками, а именно в дни равноденствия. В терминах наблюдений они называются одним чрезвычайно длинным «днем» и одной такой же длинной «ночью». В течение шестимесячного «дня» угол подъема Солнца над горизонтом постепенно меняется. Солнце достигает восходящего положения в течение сентябрьского равноденствия , а затем оно становится самым высоким в день декабрьского солнцестояния , которое является летним солнцестоянием для юга, и заходит в мартовское равноденствие .
Во время шестимесячной полярной ночи температура воздуха может опускаться ниже -73 ° C (-99 ° F), а метели учащаются. Между этими штормами и независимо от погоды на длинах волн, на которые не влияет метель, примерно 5+3/4 месяца полной темноты и сухой атмосферы делают станцию отличным местом для астрономических наблюдений .
Число научных исследователей и вспомогательного персонала, размещенного на станции Амундсен-Скотт, всегда менялось в зависимости от сезона: пиковая численность населения составляет около 150 человек в летний рабочий сезон с октября по февраль. В последние годы зимнее население составляло около 50 человек.
Первоначальная станция Южного полюса теперь называется «Старый полюс».
Станция была построена силами морской пехоты ВМС США под командованием LTJG Ричарда Бауэрса, передового отряда из восьми человек, который был перевезен авиационной эскадрильей VX-6 на двух R4D 20 ноября 1956 года. Самолеты C-124 Globemaster II Восемнадцатой воздушной армии США. сбросили с воздуха большую часть оборудования и строительных материалов. Здания были построены из сборных модульных панелей размером четыре на восемь футов . Внешние поверхности имели толщину четыре дюйма (10 см) с внутренней поверхностью из алюминия и внешней поверхностью из фанеры с прослойкой из стекловолокна . Мансардные окна были единственными окнами на плоских однородных уровнях крыши, в то время как здания были соединены системой туннелей, покрытых мешковиной и проволочной сеткой . Последняя строительная бригада отправилась 4 января 1957 года. Первая группа зимовщиков состояла из восьми ученых IGY во главе с Полом Сайплом и восьми человек поддержки ВМФ во главе с LTJG Джоном Таком. Ключевые компоненты лагеря включали астрономическую обсерваторию, башню Равин , укрытие для надувания метеозондов и снежный туннель длиной 1000 футов (300 м) с ямами для сейсмометра и магнитометра . Самые низкие средние температуры, зафиксированные группой, находились в диапазоне от -90 °F (-68 °C) до -99 °F (-73 °C), хотя, как указывает Сайпл, «даже при -60 °F (-51 °C)» °С) Я видел, как люди харкали кровью, потому что капилляры бронхов обмерзли » . [4]
3 января 1958 года группа сэра Эдмунда Хиллари из Новой Зеландии, входящая в состав Трансантарктической экспедиции Содружества , достигла станции по суше с базы Скотт , а вскоре за ней последовал британский научный компонент сэра Вивиана Фукса . [5]
Здания Старого полюса были собраны из сборных компонентов, доставленных на Южный полюс по воздуху и сброшенных с воздуха. Первоначально они были построены на поверхности, с крытыми деревянными переходами, соединяющими здания. Хотя накопление снега на открытых участках Южного полюса составляет примерно 8 дюймов (20 см) в год, переносимый ветром снег накапливается гораздо быстрее вблизи поднятых сооружений. К 1960 году, через три года после постройки станции, она уже была засыпана снегом толщиной 6 футов (1,8 м). [6]
Станция была заброшена в 1975 году и оказалась глубоко под землей, из-за давления обрушилась в основном деревянная крыша. Станция была снесена в декабре 2010 года после того, как оператор оборудования провалился сквозь конструкцию, проводя испытания устойчивости к снегу для Национального научного фонда (NSF). ). [7] [8] Район проверялся на предмет использования в качестве палаточного лагеря для гостей НПО.
Станция была перенесена в 1975 году в недавно построенный геодезический купол Бакминстера Фуллера шириной 160 футов (50 м) и высотой 52 фута (16 м) со стальными арками размером 46 на 79 футов (14 × 24 м). Одна служила входом в купол и имела поперечную арку, в которой располагались модульные здания для обслуживания станции, топливные баллоны, электростанция, снегоплавитель, оборудование и транспортные средства. В отдельных зданиях внутри купола находились общежития, камбуз, развлекательный центр, почта и лаборатории для мониторинга верхних и нижних слоев атмосферы, а также множество других сложных проектов в области астрономии и астрофизики . На станции также была Скайлэб, коробчатая башня немного выше купола. Скайлэб был соединен с Куполом туннелем. В Скайлэбе размещалось атмосферное сенсорное оборудование, а позже и музыкальная комната.
Летом 1970–1974 годов Сиби, строившие купол, размещались в хижинах Джеймсуэй времен Корейской войны . Хижина представляет собой деревянный каркас с приподнятой площадкой, покрытой брезентовым брезентом. В каждом конце находился вестибюль с двойными дверями. Несмотря на отопление, тепла было недостаточно, чтобы сохранить их пригодными для проживания зимой. После того как несколько человек сгорели летом 1976–1977 годов, строительный городок был заброшен, а затем снесен.
Однако в сезоне 1981–1982 годов дополнительный гражданский сезонный персонал был размещен в группе Джеймсвей, известной как «летний лагерь». Первоначально состоящий всего из двух хижин, лагерь вырос до 11 хижин по 10 человек в каждой, а также двух хижин для отдыха с ванными комнатами и тренажерным залом. Кроме того, в 1990-х годах был добавлен ряд научных и причальных сооружений, таких как гипертаты и надземные общежития, особенно для астрономии и астрофизики.
В тот период, когда купол служил главной станцией, в работе Южного полюса США произошло множество изменений. Начиная с 1990-х годов астрофизические исследования, проводимые на Южном полюсе, воспользовались благоприятными атмосферными условиями и начали давать важные научные результаты. К таким экспериментам относятся телескопы Python, Viper и DASI , а также 390-дюймовый (10 м) телескоп Южного полюса . Телескоп DASI с тех пор был выведен из эксплуатации, а его монтировка использовалась для массива Кека . [9] В эксперименте AMANDA / IceCube используется ледяной покров толщиной две мили (3 км) для обнаружения нейтрино , прошедших через Землю. В 1995 году было открыто здание обсерватории Мартина А. Померанца (МАПО). Важность этих проектов изменила приоритеты в эксплуатации станции, повысив статус научных грузов и персонала.
Летний сезон 1998–1999 годов был последним годом, когда VXE-6 со своими самолетами Lockheed LC-130 обслуживал Антарктическую программу США. Начиная с 1999–2000 годов, 109-е воздушное авиакрыло Национальной гвардии Нью-Йорка взяло на себя ответственность за ежедневные грузовые и пассажирские рейсы между станцией Мак-Мердо и Южным полюсом в летнее время.
Зимой 1988 года в куполе послышался громкий треск. В ходе расследования выяснилось, что кольцевые балки основания фундамента были сломаны из-за перенапряжения. [10]
Купол был демонтирован в конце 2009 года. [11] Его упаковали в ящики и передали Сиби. Они хранят его в Порт-Хьюнеме , Калифорния. Центральный окулус подвешен на выставке в Музее Сиби.
В 1992 году началось проектирование новой станции в двухэтажном здании площадью 80 000 кв. футов (7 400 м 2 ), стоимость которого составила 150 миллионов долларов США . [12] Строительство началось в 1999 году рядом с куполом. Официальное открытие объекта состоялось 12 января 2008 года, на церемонии, которая включала вывод из эксплуатации старой Купольной станции. [13] На церемонии присутствовало несколько высокопоставленных лиц, прилетевших специально в этот день, в том числе директор Национального научного фонда Арден Бемент , ученая Сьюзен Соломон и другие правительственные чиновники. Все строительные материалы для завершения строительства новой Южнополярной станции были доставлены со станции Мак-Мердо самолетом LC-130 Hercules и 139-й воздушной эскадрильей авиабазы Национальной гвардии Страттон, Шотландия, Нью-Йорк. Каждый самолет привозил 26 000 фунтов (12 000 кг) груза за каждый рейс, при этом общий вес строительного материала составлял 24 000 000 фунтов (11 000 000 кг). [14]
Новая станция имела модульную конструкцию, учитывающую рост населения, и регулируемую высоту , чтобы она не была засыпана снегом. Поскольку примерно 8 дюймов (20 см) снега накапливается каждый год и никогда не тает, [15] [16] проектировщики здания предусмотрели закругленные углы и края вокруг конструкции, чтобы помочь уменьшить снежные заносы. Здание обращено к ветру наклонной нижней частью стены. Наклонная стена увеличивает скорость ветра, поскольку он течет под зданиями и проходит над снежным покровом, вызывая смыв снега. Это предотвращает быстрое заглубление здания. Испытания в аэродинамической трубе показывают, что размыв будет продолжаться до тех пор, пока уровень снега не достигнет второго этажа.
Поскольку снег со временем постепенно оседает под собственным весом, фундамент здания был спроектирован так, чтобы выдерживать значительную неравномерность оседания на любом крыле любой линии или любой колонны. Если дифференциальное оседание продолжится, поддерживаемую конструкцию необходимо будет поднять и выровнять. Объект был спроектирован так, чтобы основные опорные колонны находились за пределами наружных стен, так что все здание можно было поднять на полный уровень пола. В ходе этого процесса поверх существующих колонн будет добавлена новая секция колонны, после чего домкраты поднимут здание на более высокую отметку. [ нужна цитата ]
Летом население станции обычно составляет около 150 человек. Большая часть персонала уезжает к середине февраля, оставляя несколько десятков (39 в 2021 году) «зимующих», в основном вспомогательный персонал плюс несколько ученых, которые поддерживают работоспособность станции в течение всего сезона. месяцы антарктической ночи. Зимний персонал изолируется с середины февраля до конца октября. Зимовка представляет собой общеизвестные опасности и стрессы , поскольку население станции практически полностью изолировано. Зимой станция полностью автономна и питается от трех генераторов, работающих на реактивном топливе JP-8 . Ежегодной традицией является просмотр фильмов « Нечто из другого мира » (1951) , «Нечто» (1982) и «Нечто» (2011) подряд после того, как последний рейс улетел на зиму. [17]
Исследования на станции включают гляциологию , геофизику , метеорологию , физику верхних слоев атмосферы , астрономию , астрофизику и биомедицинские исследования. В последние годы большинство зимних учёных работали в Нейтринной обсерватории IceCube или над низкочастотными астрономическими экспериментами, такими как Телескоп Южного полюса и BICEP2 . Низкая температура и низкое содержание влаги в полярном воздухе в сочетании с высотой более 9000 футов (2700 м) делают воздух на некоторых частотах гораздо более прозрачным, чем обычно в других местах, а месяцы темноты позволяют чувствительному оборудованию постоянно бегать.
На станции есть небольшая теплица. Разнообразие овощей и трав в теплице, от свежих баклажанов до халапеньо , выращивается на гидропонике , с использованием только воды и питательных веществ и без почвы. Теплица является единственным источником свежих фруктов и овощей зимой.
Станция имеет взлетно-посадочную полосу для самолетов ( ИКАО : NZSP ) длиной 12 000 футов (3658 м). В период с октября по февраль ежедневно совершается несколько рейсов самолетов Lockheed LC-130 Hercules ВВС США с лыжами из Национальной гвардии Нью-Йорка, 109 AW, 139AS Stratton Air National Guard через станцию Мак-Мердо для снабжения станции. Миссии по снабжению в совокупности называются Operation Deep Freeze .
По ледяному щиту идет снежная дорога от Мак-Мердо, шоссе Мак-Мердо-Южный полюс , длина которого составляет 995 миль (1601 км).
Доступ к данным на станцию обеспечивают спутники НАСА TDRS - 4 (нерабочие), 5 (без радиосвязи до 90°) и 6 (без радиосвязи до 90°): спутник DOD DSCS - 3 и Группировка коммерческих спутников Iridium . В сезоне 2007–2008 годов ретранслятор TDRS (названный South Polar TDRSS Relay или SPTR) был модернизирован для поддержки скорости возврата данных 50 Мбит / с , что составляет более 90% возможностей возврата данных. [18] [19] Спутник TDRS-1 ранее обслуживал станцию, но вышел из строя в октябре 2009 года и впоследствии был выведен из эксплуатации. Раньше также использовались Marisat и LES9 . В июле 2016 года спутник GOES-3 был выведен из эксплуатации в связи с приближением конца запасов топлива и заменен на спутник DSCS-3 — военный спутник связи . DSCS-3 может обеспечить скорость передачи данных 30 МБ/с по сравнению со скоростью 1,5 МБ/с у GOES-3. DSCS-3 и TDRS-4, 5 и 6 используются вместе для обеспечения основных возможностей связи станции. Эти спутники обеспечивают передачу научных данных станции, а также широкополосный доступ в Интернет и телекоммуникации. Только во время основных спутниковых мероприятий телефонная система станции может дозваниваться. Коммерческий спутник Iridium используется, когда все спутники TDRS и DSCS находятся вне зоны действия, что ограничивает возможности связи станции в это время. В это время телефонные звонки можно совершать только на несколько спутниковых телефонных аппаратов Iridium, принадлежащих станции. ИТ-система станции также имеет ограниченный канал передачи данных через сеть Iridium, что позволяет в любое время отправлять и получать электронные письма размером менее 100 КБ, а также передавать небольшие файлы важных данных. Этот восходящий канал работает путем объединения потока данных по 12 голосовым каналам. Некоммерческая и невоенная связь сегодня обеспечивается любительским радиолюбителем с использованием в основном HF SSB-каналов, но используется азбука Морзе и другие виды связи, частично в экспериментах и главным образом для укрепления корпоративного духа и использования в качестве хобби. Сектор США имеет префиксы позывных любительского радио KC4 и AT; тогда как советские/российские станции, как известно, используют 4K1 и другие. Популярность этого хобби в эпоху 1950-80-х годов привела к многочисленным обменам радиолюбителями между южнополярными радиолюбительскими станциями и энтузиастами-любителями, связывавшимися с ними со всего мира. За прошедшие годы любительское радио обеспечило необходимую экстренную связь с персоналом полярных баз, а также для использования в развлекательных целях. [ нужна цитата ]
Космические микроволновые фоновые телескопы:
Нейтринные эксперименты
.jpg/1280px-Anta0151_(19771223522).jpg)
Типичная для внутренней части Антарктиды, Южнополярная станция Амундсен-Скотт имеет климат ледяной шапки ( EF ) с характером осадков BWk. [30] Пиковый сезон лета длится с декабря до середины февраля.
В 1991 году Майкл Пэйлин посетил базу в восьмом и последнем эпизоде своего документального фильма BBC Television « От полюса к поляку ». [36] [37]
10 января 1995 года НАСА , PBS и NSF совместно провели первую прямую телевизионную трансляцию с Южного полюса под названием « Космический корабль Южный полюс» . [38] Во время этой интерактивной трансляции учащиеся нескольких школ США задавали учёным станции вопросы об их работе и условиях на полюсе. [39]
В 1999 году корреспондент CBS News Джерри Боуэн сообщил на камеру в разговоре с ведущими субботнего выпуска CBS This Morning .
В 1999 году врач Джерри Нильсен , проводивший зиму , обнаружил, что у нее рак груди . Ей пришлось полагаться на химиотерапию , проводимую самостоятельно , используя запасы смелого июльского груза, а затем ее подобрали при не менее опасной высадке в середине октября.
11 мая 2000 года астрофизику Родни Марксу стало плохо во время прогулки между удаленной обсерваторией и базой. В течение 36 часов ему становилось все хуже, и он трижды возвращался к врачу станции в расстроенном состоянии. За советом обратились через спутник, но Маркс умер 12 мая 2000 года, так и не диагностировав его состояние. [40] [41] Национальный научный фонд опубликовал заявление о том, что Родни Маркс «по-видимому, умер естественной смертью, но конкретная причина смерти еще не определена». [42] Точная причина смерти Маркса не могла быть определена до тех пор, пока его тело не было вывезено со станции Амундсен-Скотт и отправлено из Антарктиды на вскрытие . [43] Смерть Маркса наступила в результате отравления метанолом , и этот случай привлек внимание средств массовой информации как «первое убийство на Южном полюсе», [44] хотя нет никаких доказательств того, что Маркс умер в результате действия другого человека. [45] [46]
26 апреля 2001 года компания Kenn Borek Air использовала самолет DHC-6 Twin Otter, чтобы спасти доктора Рональда Шеменски от Амундсена-Скотта. [47] [48] [49] [50] Это было первое спасение с Южного полюса во время полярной зимы. [51] Для достижения дальности, необходимой для этого полета, Twin Otter был оснащен специальным перегоночным баком .
В январе 2007 года станцию посетила группа высокопоставленных российских чиновников, в том числе руководители ФСБ Николай Патрушев и Владимир Проничев . Экспедиция под руководством полярника Артура Чилингарова стартовала из Чили на двух вертолётах Ми-8 и приземлилась на Южном полюсе . [52] [53]
6 сентября 2007 года в телешоу Man Made на канале National Geographic был показан эпизод, посвященный строительству нового объекта. [54]
9 ноября 2007 года в выпуске программы NBC Today соведущая шоу Энн Карри сделала звонок по спутниковому телефону, который транслировался в прямом эфире с Южного полюса. [55]
На Рождество 2007 года двое сотрудников базы подрались, и их пришлось эвакуировать. [56]
11 июля 2011 года перезимовавший связист заболел, ему поставили диагноз аппендицит . Врачи станции провели экстренную открытую аппендэктомию , при этом несколько зимовщиков помогали во время операции.
В телепрограмме BBC 2011 года « Замороженная планета» обсуждается база и показаны кадры внутренней и внешней части надземной станции в «Эпизоде последнего рубежа».
Во время зимнего сезона 2011 года 27 августа у менеджера станции Рене-Николь Дусер случился инсульт , который привел к потере зрения и когнитивных функций. Поскольку на базе Амундсена-Скотта нет диагностического медицинского оборудования, такого как МРТ или компьютерная томография, врачи станции не смогли полностью оценить ущерб, нанесенный инсультом, или вероятность рецидива. Врачи на месте рекомендовали Дусеру как можно скорее совершить медицинскую эвакуацию, но врачи, нанятые Raytheon Polar Services (компания заключила контракт на управление базой) и Национальный научный фонд, не согласились с серьезностью ситуации. Национальный научный фонд, который является высшим органом управления всеми полетами и принимает на себя всю финансовую ответственность за полеты, отклонил запрос на медицинскую эвакуацию, заявив, что погода по-прежнему слишком опасна. [57] Планировалось эвакуировать Дусера первым доступным рейсом. Дусер и ее племянница, полагая, что состояние Дусер тяжелое, и полагая, что возможен более ранний полет для медицинской эвакуации, обратились за помощью к сенатору Джинн Шахин ; Поскольку NSF продолжал заявлять, что состояние Дусер не позволяет провести попытку медицинской эвакуации, а условия на базе не позволяют совершить более ранний полет, Дусер и ее сторонники довели ситуацию до сведения средств массовой информации. [58] [59] Дусер был эвакуирован вместе с врачом и сопровождающим грузовым рейсом 17 октября. Это был первый рейс, доступный, когда 16 октября открылось погодное окно. Этот первый рейс обычно предназначен исключительно для снабжения и дозаправки станции и обычно не принимает пассажиров, поскольку в салоне самолета нет давления. [60] [61] Эвакуация прошла успешно, и Дусер прибыла в Крайстчерч , Новая Зеландия, в 22:55. [62] В конечном итоге она полностью выздоровела. [63]
В марте 2014 года BICEP2 объявил, что они обнаружили B-моды гравитационных волн , генерируемых в ранней Вселенной , что подтверждает инфляционную теорию космологии. [64] Более поздний анализ показал, что BICEP видел в галактике только сигнал поляризованной пыли, а не первичные B-моды. [65]
20 июня 2016 года примерно в середине зимы произошла еще одна медицинская эвакуация двух сотрудников, снова с участием самолетов Kenn Borek Air и DHC-6 Twin Otter. [66] [67] [68]
В декабре 2016 года Базз Олдрин в составе туристической группы посещал Южнополярную станцию Амундсен-Скотт в Антарктиде, когда заболел и был эвакуирован сначала на станцию Мак-Мердо, а оттуда в Крайстчерч, Новая Зеландия , где о нем сообщили. находиться в стабильном состоянии. Визит Олдрина в возрасте 86 лет делает его самым старым человеком, когда-либо достигшим Южного полюса.
Летом 2016–17 годов Энтони Бурден снял на станции часть эпизода своего телешоу « Энтони Бурден: Части неизвестны» . [69]
Наука и жизнь на южнополярной станции Амундсен-Скотт описаны в отмеченной наградами книге доктора Джона Бёрда «Один день, одна ночь: портреты Южного полюса» [70] [71] [72] [73] , в которой описывается маятник Фуко на Южном полюсе, [74] [75] Клуб 300 , [73] первая медицинская эвакуация в середине зимы и наука на полюсе, включая изменение климата и космологию.
В книге автора научной фантастики Кима Стэнли Робинсона « Антарктида» представлен художественный рассказ о культуре Амундсена-Скотта и МакМердо , действие которого происходит в ближайшем будущем.
Станция занимает видное место в фильме «Секретные материалы» 1998 года « Борьба с будущим» .
Действие фильма 2009 года «Белая мгла» в основном происходит на базе Амундсена-Скотта, хотя планировка зданий совершенно другая.
Пошаговая стратегическая игра Civilization VI в расширении Rise and Fall включала Южнополярную станцию Амундсена-Скотта как чудо.
В аниме OVA Mobile Suit Gundam: The Origin представлен большой город в Антарктиде под названием Скотт-Сити под геодезическим куполом, мало чем отличающийся от купола 1975 года, как место проведения крупной мирной конференции между человеческими космическими колониями , контролируемыми Зионом и Земной Федерацией.
В фильме 2019 года «Куда ты пропал, Бернадетт» станция занимает видное место и включает сцены ее строительства в заключительных титрах, хотя на самом деле станция, изображенная в фильме, — это Британская антарктическая исследовательская станция Хэлли VI .
На Южном полюсе Солнце восходит и заходит только один раз в году. Из-за атмосферной рефракции они не происходят точно в дни сентябрьского равноденствия и мартовского равноденствия соответственно: Солнце находится над горизонтом на четыре дня дольше при каждом равноденствии. В этом месте нет солнечного времени ; суточной максимальной или минимальной высоты Солнца над горизонтом не существует. Станция использует новозеландское время (UTC+12 в стандартное время и UTC+13 в летнее время ), поскольку все рейсы на станцию Мак-Мердо отправляются из Крайстчерча и, следовательно, все официальные поездки с полюса проходят через Новую Зеландию. [76] [77] [78]
Идентификатор зоны в базе данных часовых поясов IANA — устаревший вариант «Antarctica/South_Pole». Теперь он использует часовой пояс Тихоокеанского региона и Окленда.
{{cite book}}: |journal=игнорируется ( помощь )
