除了刚拿诺奖的中微子天文台，南极冰层下还藏着多少神秘装置？

2026年诺贝尔物理学奖，让全世界把目光投向了南极冰层下那个埋了25年的“宇宙邮箱”——冰立方中微子天文台。

冰立方中微子天文台，图片来源：Icecube/NSF

但在南极，像冰立方这样“藏”在冰层下的科学装置，远不止一个。

如果你问一位中微子物理学家“世界上最好的实验室在哪里”，他大概率不会指向欧洲核子研究中心的大型强子对撞机，也不会指向夏威夷的望远镜阵列。他会说：去南极。

是的，那个冰天雪地、寒风刺骨、几乎没有人烟的世界尽头。但恰恰是这种极端，让南极成为了地球上独一无二的科学圣地——在这里，人类用一系列令人惊叹的科学装置，同时仰望星空、窥探粒子、读取气候的“日记”。

南极为什么如此特别？答案藏在它的“四极”之中：极寒、极干、极暗、极静。零下八九十度的低温让大气中的水汽几乎凝结殆尽，空气干燥得不可思议；长达数月的极夜提供了不间断的连续观测窗口；而厚重的冰盖和稳定的大气层结，则创造出了地球上最优的天文视宁度。正是这些条件，让南极成为了天文学家、粒子物理学家和气候科学家心中的“圣地”。

2026年，中国第42次南极考察队在东南极麒麟冰下湖区域完成了一项壮举：利用热水钻探技术，成功钻穿3413米冰层，刷新了国际极地热水钻探的最深纪录。

热水钻探，原理不复杂：用高压热水融化冰层，一路“烫”下去。它的最大优点是“干净”——不用往冰层里加任何化学物质，不会污染那个被封存了至少300万年的冰下湖泊。

为什么要钻一个与世隔绝的湖？

南极冰下湖是冰冻圈、水圈、生物圈和岩石圈交汇的“封闭系统”，被冰封了数十万甚至数百万年。如果湖里有生命，那只能是极端微生物——能耐住高压、严寒、黑暗、低营养的“超级生命”。研究它们，可以帮助我们理解生命如何在极端环境中生存和进化，甚至为寻找外星生命提供线索。

麒麟冰下湖的钻探，是中国首次在东南极实施这类操作。3413米，不只是深度，更是人类伸向“未知世界”的一次试探。

如果说冰立方是埋在冰下的“耳朵”，那南极冰穹A就是架在冰盖上的“眼睛”。

冰穹A是南极内陆冰盖最高点，海拔超过4093米。这里有几个“世界之最”：最干燥、最寒冷、大气最稳定、水汽最少。这些条件加在一起，让冰穹A成为地球上观测宇宙微波背景辐射和太赫兹波段的最佳地面台址，没有之一。

中国在这里已经部署了一系列天文设备。其中一台叫南极巡天望远镜AST3-2，已经在冰穹A连续工作超过12年。

这台望远镜有多“抗造”？南极极夜期间，气温可以降到零下80摄氏度，没有人能去维护它。AST3-2完全依靠自动运行、远程操控，在2025年的极夜观测季中，它获取了3.5TB的观测数据，覆盖1000小时的有效观测，打破了年度最长观测时间纪录。

南极巡天望远镜AST3-2，图片来源：新华社

它拍到了什么？高倾角小行星、空间目标、系外行星、超大质量黑洞的测光数据……这些来自南极冰盖最高点的“凝视”，正在帮人类看清宇宙中最暗、最远的东西。

南极冰层还有一个神奇的功能：记录历史。

雪花一层层落下，一层层压实，变成冰。在这个过程中，古代大气被“封”进了冰里的气泡中。越深的冰，年代越久远。深冰芯钻探，就是把这些“气泡”取出来，分析其中的CO₂浓度、温度变化等信息，重建过去80万年的大气与气候演化序列。

在冰穹A，中国与日本合作研制了适合昆仑站环境的4000米液封式深冰芯钻机。这台钻机要面对的，是南极冰盖最深处、最古老的冰层。

这些冰芯数据，不只是“历史档案”。它们正在帮科学家回答一个紧迫的问题：当前的气候变化，在地球历史上处于什么位置？

南极的科学装置，不全是天文和气候的。

在长城站，中国科研人员已经连续观测了40年，积累了超过4.7万GB的观测数据，覆盖大气、水文、土壤、空间环境和生态监测。

这里还发现并命名了40多个新细菌种类。其中一种从南极隐球酵母中提取的胞外多糖，被证明具有抗多种肿瘤的活性，且对正常细胞毒性较小——这是南极微生物资源在医学领域的意外收获。

在南大洋，中国第42次南极考察队首次投放了6000米级深海自持式剖面浮标“深海玄武”，首次针对南大洋中尺度涡旋开展移动式设备与船载设备的联合观测。这些“海洋陀螺”携带的动能，影响着全球海洋环流和气候系统。

而在秦岭站——中国最新的南极考察站，科研人员正在罗斯海区域研究岩石圈、冰冻圈和生物圈的相互作用。这里的自动气象站数据显示，秦岭站的设计风速要达到65米/秒，才能扛住南极的狂风。

冰立方的诺奖，让“南极科学装置”第一次如此密集地进入公众视野。

但南极的价值，从来不只是一两个“明星项目”。从钻穿3413米冰层寻找冰下湖，到冰穹A上无人值守的巡天望远镜；从封存了80万年大气的冰芯，到长城站40年不间断的生态监测——南极是一座“天然实验室”，每一个装置都在帮人类回答一个根本问题：我们从哪里来，宇宙在发生什么。

中国在南极的布局，也已经从“建站”走向“装置”。江门中微子实验、海铃计划、冰穹A天文台、麒麟冰下湖钻探……这些名字的背后，是一代代科考队员在极寒中拧下的每一颗螺丝、架起的每一台设备。

南极冰层下藏着的，不只是科学装置，更是人类对未知最执着的追问。

参考资料：新华社、中国科学院南京天文光学技术研究所、人民日报、光明网、科普中国、Science等

橙柿互动·都市快报记者 翁丹妮

编辑 高欣奕

审核 罗祎 金立鹏

校对 杨佳音

BREAK AWAY