2021年11月5日-2022年4月26日，在中国第38次南极科学考察期间，吉林大学极地科学与工程研究院研发的可回收式冰下湖热融探测器工程样机在中国南极中山站附近达尔克冰川开展了南极现场试验，累计钻进深度超过500m。通过南极钻探试验充分检验了研发的装备，获取了珍贵的试验数据，并积累了宝贵的南极钻探经验，为我国在南极开展冰下湖科学钻探工程，实现南极冰下环境探测提供了有力的技术保障，使我国冰下湖探测技术迈入国际一流行列。

（可回收式冰下湖热融探测器工程样机南极试验现场）

（现场考核专家和钻探人员合影）

（南极现场钻探营地）

南极冰下湖长期被冰盖所覆盖，具有独特的高压、低温、低营养和黑暗环境条件，可能会提供独一无二的生物进化、地球气候变化以及南极冰盖的演变信息。南极冰下湖科学钻探是获取冰下湖实物样品的唯一手段，所获科学样品可以用以分析极地冰下特殊环境条件下冰下湖体系的理化参数和水质特征，进而揭示冰下湖的形成机理、演化规律以及其对南极冰盖物质平衡的影响机制。

（南极冰下水环境分部示意图 （Zina Deretsky/US National Science Foundation））

为此，中国工程院院士、吉林大学原副校长、中国地质大学（北京）校长孙友宏教授和吉林大学国家海外高层次特聘专家Pavel Talalay教授带领极地研究团队牵头承担了国家重点研发计划课题-“南极冰下湖无污染钻进采样与观测系统”。

（南极冰下湖无污染钻进采样和观测系统工作原理图）

（可回收式冰下湖热融探测器结构示意图）

课题组变革性提出采用底部钻具热融钻进、顶部钻孔冻结闭合的热融钻探方式进行冰下湖无污染探测取样。针对南极冰下湖钻探过程中钻深大、压力高、温度低和作业时间短等特点进行联合技术攻关，突破了小直径高强度高压供电柔性电缆技术、大长径比内嵌式绞车及高精度自动送钻技术、冰层热融钻进梯度加热技术、耐高压电磁阀技术、远程数据传输与控制和不间断电力自动供给等关键技术，成功研发了可对南极冰下湖进行无污染钻进采样与观测的可回收式冰下湖热融探测器，解决了南极冰下湖无污染钻进采样和观测技术难题，填补了我国南极冰下湖探测技术与装备的空白。

（可回收式冰下湖热融探测器）

吉林大学极地科学与工程研究院长期以来始终致力于对极地钻探技术与装备的研究，并不断拓展研究方向，正逐步开展冰芯科学研究，走出一条技术与科学并举的科研发展道路。

成立以来，承担和参与了国家自然科学基金重大仪器专项“极地深冰下基岩无钻杆取芯钻探装备”、国家863计划“冰架热水钻机关键技术与系统开发”等多项极地领域国家项目，累计科研项目经费总额超过5000余万，发表科研论文100余篇，其中SCI论文60余篇，授权专利100余件，出版专著3部，成功研发了多套极地钻探装备，有力推动了我国极地钻探技术的发展。

（南极现场钻探营地）

（收集探测器采集的水样）

研究院目前建有模拟极地环境冰层钻探实验室、低温钻井液实验室、低温检测技术实验室、极地冰岩芯低温科学实验室等多个极地钻探技术与科学实验室，先后派遣38人次参加了中国南极科学考察、德国南极科学考察、新西兰南极科学考察和丹麦北极科学考察活动，荣获“中国极地考察先进集体”称号，同时与俄罗斯、美国、日本、丹麦、德国、新西兰等极地领域的科学家和科研院所有着广泛的交流与合作，培养了大批极地钻探技术人才，有力地支撑了学校极地科学学科建设发展，为实现我国极地强国战略贡献力量。

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本文素材来源：吉林大学建设工程学院官网、官微