冰原下 600 公尺

在南極厚達數公里的冰原之下深藏著許多秘密。 數十年來,科學家們在這裡鑽取冰芯,以探究全球氣候變化的歷史。 一支來自英國南極測勘機構(BAS)的團隊採用了一項全新技術,鑽入冰層的速度可提升8倍。

這個英國研究機構為了進行冰原研究,在南極設有五個考察站,並擁有五架飛機、兩艘破冰船和眾多科學家。 BAS 是全球最大的極地研究中心。 這支【冰原動力學與古氣候學】團隊為鑽探冰芯開發出一項全新的技術——快速進入同位素鑽探(RAID)。 這項技術能夠協助科學家更快速地鑽入冰層內。 與其相較之下,傳統的冰芯鑽取非常耗時, 例如在東南極冰穹 C 地區的 3.4 公尺深的鑽孔便花了五年時間才鑽取完成, 但也因此讓歷經 800,000 年的極冰重見天日, 讓人類對於地球大氣的過去獲得了目前為止最深刻的認識。

但是,再深的冰芯也不見得就一定能帶來結果——尤其是鑽錯位置的時候,BAS 冰芯鑽探工程師 Julius Rix 表示。依據研究團隊科學主管 Robert Mulvaney 的說法,利用這種新型技術,可以在鑽探大型冰芯之前先在約 600 公尺深處鑽取數個小型冰芯和在表層採集冰樣。 鑽採一個小型冰芯大約只需要七天,若是以傳統方式鑽採則需要兩個月。

透過分析地熱和冰層的厚度,便可知道該處是否有繼續深度鑽探冰芯的價值。 「這一切都非常令人期待,因為至目前為止,還沒有人試著這麼快速地在南極鑽取冰芯」,Mulvaney 很興奮地說。

南極洲的標準產品

「在初期時,要為我們的應用需求找到性能強大的微型馬達非常困難」,Rix 表示。 BAS 因此向 maxon motor 英國分公司詢問是否有供應高轉矩強勁馬達。 應用於此處的驅動器必須能夠在恆定的轉矩下改變速度。 另一個條件則是尺寸——要求是越小越好——因為馬達必須能夠安裝在相當細長的鑽冰機裡。 更不能忽略的馬達必須能夠承受環境條件。

maxon 的工程師建議 BAS 使用一顆功率為 250 W 的 maxon EC 45 無刷馬達搭配行星式減速機 GP 52, 一組標準產品。 第一次試鑽就證明了這組標準產品能夠毫無問題地承受高度振動和低溫, 只需要些微的修改。 「maxon 幫助我們選擇正確的馬達,而且還先提供測試用馬達給我們」,Rix 說。

 © maxon motor ag

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