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哈雷科考站的自动化系统借助微型涡轮机在冬季为科学仪器提供动力救生设备

2020-05-25 19:54:34

据外媒报道,目前南极洲已迎来冬季,但由于新的自动化平台,一个暂时无人居住的英国研究站仍在运作。利用英国南极调查局(bas)工程师开发的技术,哈雷科考站的的自动化平台仍然通过微型涡轮机为科学仪器提供动力,允许机器人传感器继续收集科学数据。

bas 哈雷科考站目前无人居住,因为它所在的冰架不稳定并且已经出现裂缝。虽然它在夏季仍然有人值守,但冬天被认为太危险了,所以研究人员在2019年2月25日暂时撤离。

然而,该科考站仍处于部分活动状态,并继续收集有关气候、南极臭氧层空洞和太空天气的数据。关键是一个创新的自动电源系统,在零下40c以下的环境下可以产生高达30kw的功率,甚至可以根据需要为其自身添加燃料。

新系统于2月19日开始提供,基于capstone c30微型涡轮机。它安装在一个独立于科考站主体的温控模块内,可连续产生约9 kw的功率。

到目前为止,该系统已经运行了大约140天,bas表示它的运行完美无瑕。由于环境非常严峻,无法维护微型涡轮机系统,因此必须像卫星一样进行设计 - 并通过英国剑桥的研究人员远程控制。通过使用冗余系统和大量数据收集,研究人员希望它将继续运行,直到机组人员在春季返回该科考站。

与此同时,该系统已经为其自身添加燃料达81次,并且当它以70000rpm的速度旋转时每小时可产生总共约30mw的能量。但是,如果没有人员支持,它可以仅在正常燃料负荷的10%下运行,在280天的冬季每小时使用6升燃料。

该系统正在运行一系列低功率系统,包括三个气象站、一个对流层监测仪、一个vlf空间气象站、一个中间层化学实验,以及整个布伦特冰架的gps网络。

“这是第一次在南极洲使用微型涡轮机自动为仪器提供动力,”bas的哈雷自动化项目项目经理thomas barningham说。我们很高兴我们的设计正在运作,我们可以在寒冷和黑暗的冬季收集数据。我们有信心我们有一个好的设计,但南极的冬季环境是严峻的,所以你永远不知道可能会发生什么。到目前为止,该系统的运行温度低至零下43c,并且能够承受高达43节(50英里/小时,80公里/小时)的风速。”

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