不久前,粟多武和他的同事們來到珠峰大本營。前方一(yī)塊(kuài)海拔5153.6米的高(gāo)地,立著珠峰高程測量紀念碑。珠峰測高,正是從那裏起算(suàn)。
不過,作為中國計量科(kē)學研(yán)究院的科(kē)研人(rén)員,粟多(duō)武他們此行的目的,不是為了登頂也不是為珠(zhū)峰測高,而是要測量東(dōng)經86.85度、北緯28.14度,海拔5153.6米的重力加速度。
“物(wù)體下(xià)落時的重力加速度,在不同地方會有極其細微的變化。精準掌握這(zhè)些變化,可(kě)以為大地測量、地質勘探、地震預報、衛星導航(háng)等提供重(chóng)要參考。比(bǐ)如,當年修建青藏鐵路時,就是依靠重力勘探技術,摸清了沿線地基的鹽溶溶洞分布情況;通過重力測量,十(shí)三陵考古工作(zuò)者探明了地下陵墓的形狀、位置和埋深;通過測量重力場的變化,我們還可以(yǐ)找礦、進行地震預警……”粟多武對記者解釋,“不過,重力場的變化很細微,甚(shèn)至不超過(guò)平均值(zhí)的百萬分之一,對(duì)測量環境(jìng)和儀器精度(dù)要求非常高。”
珠峰,地理位置特殊,測量難度不言(yán)而喻。此前,沒人在珠峰測過絕對(duì)重力加速度。
稀薄空氣,讓一切都放慢了節(jiē)奏。平時半個小時就能安裝(zhuāng)好儀器,在這兒足足花了兩個多(duō)小時。終於,這個隻有一米高卻精密至毫巔的“小家夥”——中國計量院(yuàn)自主研製的絕對重力儀“站”了(le)起來。
當夜幕爬上珠(zhū)峰,“小家(jiā)夥”的每一個元件都經(jīng)受著徹骨冰寒的考驗。正當人們為它能否(fǒu)正常(cháng)工作而揪心的時(shí)候,它卻氣定神閑地“吐”出一串長長的測量(liàng)數字。
“這(zhè)是世界上海拔最高的絕對重力測量成果!而(ér)且是用咱自己的重力儀測出的數據,證明國產絕對重力儀完全可以在高海拔(bá)地區進行精準測量!”粟多武有一(yī)股衝動,想擁(yōng)抱“小(xiǎo)家夥”。
這已經不是(shì)第一次讓粟多武如(rú)此激動了。
2019年,我國重力加速度(dù)現場校準關鍵技術取得重大突破。不久後(hòu),國產絕(jué)對重力儀就隨“極(jí)區(qū)海洋重力校準技術研究”課題組去往南極(jí)!
超高精度的測量,一絲一毫(háo)的幹擾都不(bú)行。絕對重力儀最“怕”振動,振動可能來自地下,也可能來自天上——大風。
課題組在南極中山站旁的一個山坡上,為絕對重(chóng)力儀找到了落腳(jiǎo)點(diǎn)——地下有基岩,振動小。同時,他們還在地麵上澆築了水泥(ní)墩,安上防風(fēng)帳篷。在這個“辦公室”,“小家夥”開始了連續45天的工作。
這45天裏,暴風(fēng)雪說來就(jiù)來,風力達到11級。狂風裹著冰(bīng)雪(xuě),掀開帳篷,直衝“小家夥(huǒ)”!不過,它絲毫“不為所動”,有條不紊(wěn)地輸出(chū)精準數據。
“這是我(wǒ)們(men)首次在(zài)極地惡劣環境下獲得第一手寶貴數據!”一名課題組成員在南極日記裏寫道,這些數據成為建設(shè)全球重力參考網的重要來源。
這標誌著我國成為全球第二(èr)個能夠研發生產具有極高環境適應性(xìng)的高端絕對重力(lì)儀的國家!萬裏之外的中國計量院重力團隊,得到“喜訊”後互相擁抱。
我(wǒ)國對絕對重力儀(yí)的研究已持續(xù)了50多年。“剛開(kāi)始,精度不高,還(hái)笨重,儀(yí)器加上箱子,差(chà)不多兩噸!”一位剛剛退休(xiū)的老同誌,親(qīn)眼見證了國產絕對重力儀的研製曆程,“笨重(chóng)歸笨重,先(xiān)出數!出了數據,就(jiù)擺脫了對國外(wài)儀器的依賴!”
此(cǐ)後,國產儀器不斷改進,已經升級到第三代,有(yǒu)了“便攜版(bǎn)”,不僅身子骨更小,而且更“皮實”,上珠峰下南極——走南闖北無所不能(néng),從“華夏東極”黑龍(lóng)江撫遠(yuǎn),到漠河“北極村”,從山洞裏的地震台、泰山上的氣象站,到東海之濱(bīn)的地質觀測站……“小家夥(huǒ)”“步履”不停(tíng)。
大家都忘不了2017年10月23日那個特殊的時刻:
那年10月,14個國家的32台絕對重力儀在北京昌平開展了持續一個月的同台競(jìng)技,中國計量院的絕對重力儀脫穎而出,使得全球重力計量基準原點落戶中國,落在了(le)協調世(shì)界時2017年10月23日8時(shí),北緯40.2448度(dù)、東經116.2248度,海拔111.21米的測量點位上。
啥是原點?就是全球重力加速度測量精度最高的點位。之前,這個原(yuán)點一直在歐洲!(來源:《光明日報》2023年9月25日頭版,作者:陳海波)
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