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 высоком плато Антарктиды на высоте 9301 фута (2835 м) над уровнем моря . Она находится в ведении Управления полярных программ Национального научного фонда , а именно Антарктической программы США (USAP). Она названа в честь норвежца Руаля Амундсена и британца Роберта Ф. Скотта , которые возглавляли отдельные команды, которые соревновались за то, чтобы стать первыми на полюсе в начале 1900-х годов.
Первоначальная станция Амундсена-Скотта была построена компанией Navy Seabees для федерального правительства США в ноябре 1956 года в рамках его обязательств по научным целям Международного геофизического года , который продолжался с января 1957 года по июнь 1958 года и включал в себя изучение, среди прочего, геофизики полярных регионов Земли .
До ноября 1956 года на полюсе не было постоянного искусственного сооружения, и практически не было присутствия человека во внутренних районах Антарктиды. Несколько научных станций в Антарктиде находились вблизи ее побережья. Станция была постоянно занята с момента ее постройки и была перестроена, расширена и модернизирована несколько раз.
Станция является единственным обитаемым местом на поверхности Земли, с которого Солнце непрерывно видно в течение шести месяцев; затем оно непрерывно темнеет в течение следующих шести месяцев, с приблизительно двумя днями усредненной темноты и света, сумерек, а именно равноденствий. Они, в наблюдательных терминах, называются одним чрезвычайно длинным «днем» и одной такой же длинной «ночью». В течение шестимесячного «дня» угол возвышения Солнца над горизонтом постепенно меняется. Солнце достигает восходящего положения в течение сентябрьского равноденствия , а затем оно становится наиболее видимым в декабрьское солнцестояние , которое является летним солнцестоянием для юга, заходя в мартовское равноденствие .
В течение шестимесячной полярной ночи температура воздуха может опускаться ниже −73 °C (−99 °F), а метели случаются чаще. Между этими штормами и независимо от погоды для длин волн, не затронутых снежным покровом, примерно 5+Три четверти месяца полной темноты и сухая атмосфера делают станцию прекрасным местом для астрономических наблюдений .
Количество научных сотрудников и членов вспомогательного персонала, размещенных на станции Амундсена-Скотта, всегда менялось в зависимости от сезона, с пиковым населением около 150 человек в летний рабочий сезон с октября по февраль. В последние годы зимнее население составляло около 50 человек.
Первоначальная станция на Южном полюсе теперь называется «Старый полюс».
Станция была построена американскими военно-морскими силами под руководством лейтенанта-генерала Ричарда Боуэрса, передовая группа из восьми человек была перевезена авиаэскадрилией VX -6 на двух R4D 20 ноября 1956 года. Самолеты C-124 Globemaster II Восемнадцатых воздушных сил США сбрасывали большую часть оборудования и строительных материалов. Здания были построены из сборных модульных панелей размером четыре на восемь футов . Внешние поверхности были толщиной четыре дюйма (10 см), с алюминиевой внутренней поверхностью и фанерной внешней поверхностью, проложенной стекловолокном . Световые люки были единственными окнами на плоских однородных уровнях крыши, в то время как здания были соединены системой туннелей, покрытой мешковиной и проволочной сеткой . Последний из строительной бригады отправился 4 января 1957 года. Первая зимовочная группа состояла из восьми ученых МГГ под руководством Пола Сайпла и восьми человек поддержки ВМС под руководством лейтенанта-генерала Джона Така. Ключевые компоненты лагеря включали астрономическую обсерваторию, башню Равин , убежище для надувания метеозонда и снежный туннель длиной 1000 футов (300 м) с ямами для сейсмометра и магнитометра . Самые низкие средние температуры, зарегистрированные группой, находились в диапазоне от −90 °F (−68 °C) до −99 °F (−73 °C), хотя , как указывает Сайпл, «даже при −60 °F (−51 °C) я видел, как люди харкали кровью, потому что капилляры бронхиального тракта замерзали». [4]
3 января 1958 года группа сэра Эдмунда Хиллари из Новой Зеландии, входившая в состав Трансантарктической экспедиции Содружества , достигла станции по суше со стороны базы Скотта , а вскоре за ней последовал британский научный компонент сэра Вивиана Фукса . [5]
Здания Old Pole были собраны из готовых компонентов, доставленных на Южный полюс по воздуху и сброшенных с воздуха. Первоначально они были построены на поверхности, с крытыми деревянными рамами, соединяющими здания. Хотя накопление снега на открытых участках на Южном полюсе составляет приблизительно 8 дюймов (20 см) в год, наносимый ветром снег накапливается гораздо быстрее вблизи поднятых сооружений. К 1960 году, через три года после строительства станции, она уже была погребена под 6 футами (1,8 м) снега. [6]
Станция была заброшена в 1975 году и оказалась глубоко под землей, а давление привело к тому, что преимущественно деревянная крыша обвалилась. Станция была снесена в декабре 2010 года после того, как оператор оборудования провалился сквозь конструкцию, проводя испытания устойчивости снега для Национального научного фонда (NSF). [7] [8] Территория проверялась на предмет использования в качестве кемпинга для гостей НПО.
Станция была перемещена 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 м × 24 м). Одна из них служила входом в купол и имела поперечную арку, в которой находились модульные здания для обслуживания станции, топливные резервуары, электростанция, снеготаяльная установка, оборудование и транспортные средства. Отдельные здания внутри купола содержали общежития, камбуз, центр отдыха, почтовое отделение и лаборатории для мониторинга верхней и нижней атмосферы и многочисленные другие сложные проекты в области астрономии и астрофизики . На станции также находился Skylab — коробчатая башня, немного выше купола. Skylab был соединен с куполом туннелем. В Skylab размещалось атмосферное сенсорное оборудование, а позже и музыкальная комната.
Летом 1970–1974 годов морские пехотинцы, строящие купол, размещались в хижинах Джеймсвея времен Корейской войны . Хижина состоит из деревянного каркаса с приподнятой платформой, покрытой брезентом. На каждом конце был вестибюль с двумя дверями. Хотя они отапливались, тепла было недостаточно, чтобы поддерживать их в пригодном для жилья состоянии зимой. После нескольких пожаров летом 1976–1977 годов строительный лагерь был заброшен и позже демонтирован.
Однако в сезоне 1981–1982 годов дополнительный гражданский сезонный персонал размещался в группе Джеймсвей, известной как «летний лагерь». Первоначально состоявший всего из двух хижин, лагерь разросся до 11 хижин, вмещавших около 10 человек каждая, плюс две рекреационные хижины с ванной и тренажерным залом. Кроме того, в 1990-х годах были добавлены ряд научных и жилых сооружений, таких как гипертаты и надземное общежитие, особенно для астрономии и астрофизики.
В период, когда купол служил главной станцией, в работе Южного полюса США произошло много изменений. С 1990-х годов астрофизические исследования, проводимые на Южном полюсе, использовали его благоприятные атмосферные условия и начали давать важные научные результаты. К таким экспериментам относятся телескопы Python, Viper и DASI , а также 390-дюймовый (10 м) телескоп Южного полюса . С тех пор телескоп DASI был выведен из эксплуатации, а его крепление использовалось для массива Кека . [9] Эксперимент AMANDA / IceCube использует ледяной покров толщиной в две мили (3 км) для обнаружения нейтрино , прошедших сквозь Землю. Здание обсерватории, обсерватория Мартина А. Померанца (MAPO), было открыто в 1995 году. Важность этих проектов изменила приоритеты в работе станции, повысив статус научного груза и персонала.
Летний сезон 1998–1999 годов был последним годом, когда VXE-6 с Lockheed LC-130 обслуживал антарктическую программу США. Начиная с 1999–2000 годов 109-е 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 раздался громкий треск. При обследовании было обнаружено, что кольцевые балки фундамента были сломаны из-за перенапряжения. [10]
Купол был демонтирован в конце 2009 года. [11] Он был упакован и передан Seabees. Они хранят его в Порт-Хьюнеме , Калифорния. Центральный окулус подвешен в экспозиции в музее Seabee.
В 1992 году началось проектирование новой станции для здания площадью 80 000 кв. футов (7400 м2 ) с двумя этажами, которое стоило 150 миллионов долларов США . [12] Строительство началось в 1999 году, рядом с Куполом. Объект был официально открыт 12 января 2008 года церемонией, которая включала вывод из эксплуатации старой станции Купол. [13] На церемонии присутствовал ряд высокопоставленных лиц, прилетевших специально на этот день, включая директора Национального научного фонда Ардена Бемента , ученого Сьюзан Соломон и других правительственных чиновников. Все строительные материалы для завершения строительства новой станции на Южном полюсе были доставлены со станции Мак-Мердо самолетом LC-130 Hercules и 139-й авиаэскадрилией Национальной гвардии Страттон, Скотия, Нью-Йорк. Каждый самолет доставлял 26 000 фунтов (12 000 кг) груза за один рейс, а общий вес строительного материала составил 24 000 000 фунтов (11 000 000 кг). [14]
Новая станция имела модульную конструкцию, чтобы приспособиться к росту населения, и регулируемую высоту , чтобы не засыпать ее снегом. Поскольку каждый год выпадает около 8 дюймов (20 см) снега, который никогда не тает, [15] [16] проектировщики здания включили закругленные углы и края вокруг конструкции, чтобы помочь уменьшить снежные заносы. Здание обращено к ветру с наклонной нижней частью стены. Наклонная стена увеличивает скорость ветра, поскольку он протекает под зданиями и проходит над снежным покровом, заставляя снег смываться. Это предотвращает быстрое засыпание здания. Испытания в аэродинамической трубе показывают, что смывание будет продолжаться до тех пор, пока уровень снега не достигнет второго этажа.
Поскольку снег постепенно оседает со временем под собственным весом, фундамент здания был спроектирован с учетом существенной дифференциальной осадки по любому крылу в любой одной линии или любой одной колонне. Если дифференциальная осадка продолжится, поддерживаемую конструкцию необходимо будет поднять и выровнять заново. Объект был спроектирован с основными опорными колоннами снаружи внешних стен, чтобы все здание можно было поднять на домкратах на полный уровень пола. Во время этого процесса будет добавлена новая секция колонны поверх существующих колонн, а затем домкраты поднимут здание на более высокую отметку. [ необходима цитата ]
Летом население станции обычно составляет около 150 человек. Большинство персонала уезжает к середине февраля, оставляя несколько десятков (39 в 2021 году) «зимующих», в основном вспомогательный персонал и несколько ученых, которые поддерживают работоспособность станции в течение месяцев антарктической ночи. Зимний персонал изолирован с середины февраля до конца октября. Зимовка представляет собой печально известную опасность и стресс , поскольку население станции почти полностью изолировано. Станция полностью самодостаточна зимой и питается от трех генераторов, работающих на реактивном топливе JP-8 . Ежегодная традиция — последовательный просмотр фильмов «Нечто из другого мира» (1951) , «Нечто» (1982) и «Нечто» (2011) после того, как последний рейс улетит на зиму. [17]
Исследования на станции включают гляциологию , геофизику , метеорологию , физику верхних слоев атмосферы , астрономию , астрофизику и биомедицинские исследования. В последние годы большинство зимних ученых работали в обсерватории IceCube Neutrino или в экспериментах по низкочастотной астрономии, таких как South Pole Telescope и BICEP2 . Низкая температура и низкое содержание влаги в полярном воздухе в сочетании с высотой более 9000 футов (2700 м) делают воздух гораздо более прозрачным на некоторых частотах, чем обычно в других местах, а месяцы темноты позволяют чувствительному оборудованию работать постоянно.
На станции есть небольшая теплица. Разнообразие овощей и трав в теплице, от свежих баклажанов до халапеньо , все выращивается гидропонным способом , с использованием только воды и питательных веществ и без почвы. Теплица является единственным источником свежих фруктов и овощей зимой.
На станции имеется взлетно-посадочная полоса для самолетов ( ИКАО : NZSP ) длиной 12 000 футов (3 658 м). С октября по февраль ежедневно совершается несколько рейсов оснащенных лыжами самолетов ВВС США Lockheed LC-130 Hercules из Национальной гвардии ВВС 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 .
Из Мак-Мердо по ледяному щиту проложена снежная дорога — шоссе Мак-Мердо — Южный полюс , протяженность которой составляет 995 миль (1601 км).
Доступ к данным на станцию обеспечивается спутниками NASA TDRS -4 (неработающий), 5 (не имеет радиосвязи до 90°) и 6 (не имеет радиосвязи до 90°): спутником DOD DSCS -3 и коммерческой спутниковой группировкой Iridium . В сезоне 2007–2008 гг. ретранслятор TDRS (названный South Pole TDRSS Relay или SPTR) был модернизирован для поддержки скорости возврата данных 50 Мбит/с , что составляет более 90% возможностей возврата данных. [18] [19] Ранее спутник TDRS-1 предоставлял услуги станции, но он вышел из строя в октябре 2009 г. и впоследствии был выведен из эксплуатации. Ранее также использовались Marisat и LES9 . В июле 2016 года спутник GOES-3 был выведен из эксплуатации из-за того, что у него почти закончился запас топлива, и был заменен спутником DSCS-3, военным спутником связи . DSCS-3 может обеспечить скорость передачи данных 30 МБ/с по сравнению с 1,5 МБ/с у GOES-3. DSCS-3 и TDRS-4, 5 и 6 используются вместе для обеспечения основных коммуникационных возможностей станции. Эти спутники обеспечивают восходящий канал передачи данных для научных данных станции, а также обеспечивают широкополосный доступ в Интернет и телекоммуникации. Только во время основных спутниковых событий телефонная система станции может осуществлять исходящие звонки. Коммерческий спутник Iridium используется, когда спутники TDRS и DSCS находятся вне зоны действия, чтобы обеспечить станции ограниченные коммуникационные возможности в это время. В это время телефонные звонки можно совершать только с нескольких спутниковых телефонных аппаратов Iridium, принадлежащих станции. IT-система станции также имеет ограниченный канал передачи данных по сети Iridium, что позволяет отправлять и получать электронные письма размером менее 100 КБ в любое время и передавать небольшие критические файлы данных. Этот канал работает, связывая поток данных по 12 голосовым каналам. Некоммерческая и невоенная связь обеспечивается любительским радио, использующим в основном HF SSB-связь сегодня, но также используются азбука Морзе и другие режимы, частично в экспериментах и в основном для укрепления корпоративной этики и хобби-типа использования. В секторе США префиксом позывного радиолюбителей являются KC4 и AT; в то время как советские/российские станции, как известно, используют 4K1 и другие. Популярность этого хобби в эпоху 1950-80-х годов привела к многочисленным обменам между южнополярными любительскими станциями и энтузиастами-любителями, которые связывались с ними из разных точек мира. За эти годы любительское радио установило необходимую экстренную связь с персоналом полярной базы, а также для рекреационного использования. [ требуется ссылка ]
Телескопы для изучения космического микроволнового фона:
Эксперименты с нейтрино
Типичная для внутренней Антарктиды станция Амундсена-Скотта на Южном полюсе находится в условиях климата ледяной шапки ( EF ) с осадками BWk. [30] Пиковый сезон лета длится с декабря по середину февраля.
В 1991 году Майкл Пэйлин посетил базу в восьмом и последнем эпизоде своего документального фильма BBC Television « От полюса к полюсу» . [36] [37]
10 января 1995 года NASA , PBS и NSF объединились для проведения первой прямой телевизионной трансляции с Южного полюса под названием «Космический корабль Южный полюс» . [38] Во время этой интерактивной трансляции ученики из нескольких школ в Соединенных Штатах задавали ученым на станции вопросы об их работе и условиях на полюсе. [39]
В 1999 году корреспондент CBS News Джерри Боуэн выступил на камеру в беседе с ведущими субботнего выпуска CBS This Morning .
В 1999 году зимовавший врач Джерри Нильсен обнаружил у нее рак груди . Ей пришлось положиться на самостоятельную химиотерапию , используя припасы из дерзкого июльского грузового сброса, а затем ее подобрали в не менее опасной высадке в середине октября.
11 мая 2000 года астрофизик Родни Маркс заболел во время прогулки между отдаленной обсерваторией и базой. В течение 36 часов ему становилось все хуже, и он трижды возвращался к врачу станции в расстроенных чувствах. За советом обратились по спутнику, но Маркс умер 12 мая 2000 года, его состояние не было диагностировано. [40] [41] Национальный научный фонд опубликовал заявление о том, что Родни Маркс «очевидно умер от естественных причин, но конкретная причина смерти еще не была определена». [42] Точная причина смерти Маркса не могла быть определена, пока его тело не было извлечено со станции Амундсена-Скотта и отправлено в Антарктиду для вскрытия . [43] Смерть Маркса наступила из-за отравления метанолом , и этот случай получил освещение в СМИ как «первое убийство на Южном полюсе», [44] хотя нет никаких доказательств того, что Маркс умер в результате действий другого человека. [45] [46]
26 апреля 2001 года авиакомпания Kenn Borek Air использовала самолет DHC-6 Twin Otter для спасения доктора Рональда Шеменски из Амундсена-Скотта. [47] [48] [49] [50] Это была первая в истории спасательная операция с Южного полюса во время полярной зимы. [51] Для достижения необходимой для этого полета дальности самолет Twin Otter был оборудован специальным перегоночным баком .
В январе 2007 года станцию посетила группа высокопоставленных российских чиновников, включая руководителей ФСБ Николая Патрушева и Владимира Проничева . Экспедиция под руководством полярника Артура Чилингарова стартовала из Чили на двух вертолетах Ми-8 и приземлилась на Южном полюсе . [52] [53]
6 сентября 2007 года в телевизионном шоу Man Made на канале National Geographic был показан эпизод о строительстве нового объекта. [54]
9 ноября 2007 года в выпуске программы Today на канале NBC соведущая Энн Карри совершила спутниковый телефонный звонок, 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 техник связи, работавший на зимовке, заболел и ему поставили диагноз аппендицит . Врачи станции провели экстренную открытую аппендэктомию, при этом несколько работников зимовки ассистировали во время операции.
В телевизионной программе BBC 2011 года «Замороженная планета» обсуждается база и демонстрируются кадры внутренней и внешней части надземной станции в эпизоде «Последний рубеж».
Во время зимнего сезона 2011 года менеджер станции Рене-Николь Дусер перенесла инсульт 27 августа, что привело к потере зрения и когнитивных функций. Поскольку на базе Амундсена-Скотта отсутствует диагностическое медицинское оборудование, такое как аппарат МРТ или КТ, врачи станции не смогли в полной мере оценить ущерб, нанесенный инсультом, или вероятность рецидива. Врачи на месте рекомендовали как можно скорее отправить Дусера на медицинский эвакуационный рейс, но врачи за пределами станции, нанятые Raytheon Polar Services (компания, заключившая контракт на управление базой) и Национальный научный фонд, не согласились с серьезностью ситуации. Национальный научный фонд, который является окончательной инстанцией для всех рейсов и берет на себя всю финансовую ответственность за полеты, отклонил запрос на медицинскую эвакуацию, заявив, что погода все еще слишком опасна. [57] Были разработаны планы эвакуировать Дусера первым доступным рейсом. Дусер и ее племянница, полагая, что состояние Дусер тяжелое и полагая, что более ранний рейс медицинской эвакуации возможен, связались с сенатором Джин Шахин за помощью; поскольку NSF продолжали заявлять, что состояние Дусер не подходит для попытки медицинской эвакуации, а условия на базе не позволяют осуществить более ранний рейс, Дусер и ее сторонники привлекли внимание СМИ к ситуации. [58] [59] Дусер была эвакуирована вместе с врачом и сопровождающим лицом 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 салон самолета негерметичен. [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 от гравитационных волн, созданных в ранней Вселенной , что подтверждает теорию инфляции в космологии. [64] Более поздний анализ показал, что BICEP увидел только поляризованный сигнал пыли в галактике, а не первичные B-моды. [65]
20 июня 2016 года в середине зимы была проведена еще одна медицинская эвакуация двух человек, снова с участием Kenn Borek Air и самолета DHC-6 Twin Otter. [66] [67] [68]
В декабре 2016 года Базз Олдрин посетил станцию Амундсена-Скотта на Южном полюсе в Антарктиде в составе туристической группы, когда он заболел и был эвакуирован сначала на станцию Мак-Мердо, а оттуда в Крайстчерч, Новая Зеландия , где, как сообщалось, его состояние было стабильным. Визит Олдрина в возрасте 86 лет сделал его старейшим человеком, когда-либо достигавшим Южного полюса.
Летом 2016–2017 годов Энтони Бурден снимал на станции часть эпизода своего телешоу « Энтони Бурден: неизвестные детали» . [69]
Наука и жизнь на станции Амундсен-Скотт на Южном полюсе описаны в отмеченной наградами книге доктора Джона Берда « Один день, одна ночь: портреты Южного полюса» [70] [71] [72] [73] , в которой рассказывается о маятнике Фуко на Южном полюсе, [74] [75] «Клубе 300» , [73] первой медицинской эвакуации в середине зимы и науке на полюсе, включая изменение климата и космологию.
Книга писателя-фантаста Кима Стэнли Робинсона «Антарктида» представляет собой вымышленный рассказ о культуре Амундсена–Скотта и Мак-Мердо , действие которого происходит в недалеком будущем.
Станция занимает видное место в фильме 1998 года «Секретные материалы : Борьба за будущее» .
Действие фильма 2009 года «Белая мгла» в основном происходит на базе Амундсена-Скотта, хотя планировка зданий совершенно иная.
Пошаговая стратегическая игра Civilization VI , в дополнении Rise and Fall , включала Южнополярную станцию Амундсена-Скотта в качестве чуда.
В аниме-сериале OVA Mobile Suit Gundam: The Origin показан большой город в Антарктиде под названием Скотт-Сити под геодезическим куполом, мало чем отличающийся от купола 1975 года, в котором проходит крупная мирная конференция между космическими колониями людей, контролируемыми Зионом , и Земной Федерацией.
В фильме 2019 года « Куда ты пропала, Бернадетт» станция занимает видное место и включает сцены ее строительства в финальных титрах, хотя на самом деле в фильме изображена Британская антарктическая исследовательская станция Халли VI .
На Южном полюсе восход и заход Солнца происходят только один раз в год. Из-за атмосферной рефракции они не происходят точно в сентябрьское и мартовское равноденствие соответственно: Солнце находится над горизонтом на четыре дня дольше в каждое равноденствие. В этом месте нет солнечного времени ; нет ежедневного максимума или минимума высоты Солнца над горизонтом. На станции используется 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 был устаревшим Antarctica/South_Pole. Теперь он использует часовой пояс Pacific/Auckland.
{{cite book}}
: |journal=
проигнорировано ( помощь )