海面上巨大的藍冰、陽光下慵懶的海豹、憨態(tài)可掬的企鵝……有人說，南極是這個世界上的最后一片凈土。在那里，你能領(lǐng)略到這個星球上最令人驚異的絕美景色。
那么，如果在南極這個冰雪世界里，放飛一架無人機與翱翔的賊鷗作伴，將是多么浪漫又酷炫的體驗。
可現(xiàn)實總沒有想象得那么美好。
今年年初，來自北京師范大學(xué)的研二學(xué)生張媛媛參加了我國第32次南極科學(xué)考察，在距離北京約1.7萬公里外的長城站，放飛了一架翼展比她身高還長的無人機。這使她成為國際上首位在極地進行無人機作業(yè)的女性科學(xué)工作者。
然而，對張媛媛來說，103天的南極之旅，更多的是“意料之外”的體驗：無人機第一次試飛便在大風(fēng)中失控；完成既定任務(wù)的無人機意外墜毀，使得額外計劃無法進行；由于天氣原因滯留南極近1個月……
回國后，張媛媛常常被周圍的人調(diào)侃為“定語女飛手”。其實，她并不喜歡這個稱呼，“要配得上這個稱呼真的很難很累”。在她眼里，這次“普通”的科考任務(wù)教給她的，是如何在焦急的情緒中靜下心來坐好科研這把“冷板凳”，以及在接下來的博士生涯中更加腳踏實地做研究。
無人機“小白”的逆襲
張媛媛就讀于北京師范大學(xué)全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)研究院，她的研究方向是極地遙感，“我一直有個‘極地夢’。如果有朝一日能走進那個神秘的地方，將是最幸福的事”。
在南極，我國共有4個科考站，但只有長城站可以接受公開申報科考項目。
剛上研究生的張媛媛在導(dǎo)師程曉教授的支持下，毫不猶豫地報了名。經(jīng)過嚴格的答辯和專家評審，去年9月，她最終獲得了赴南極科考的“入場券”。
此次南極科考，張媛媛將通過無人機航拍獲取的高精度影像，得到長城站附近海洋動物數(shù)量與植被覆蓋面積數(shù)據(jù)，首次精確評估長城站所在半島溫室氣體排放總量，進而研究全球氣候變化對極地的影響。
用通俗的話說，張媛媛將用無人機航拍長城站的阿德雷島，“數(shù)”清楚阿德雷島上企鵝的數(shù)量，“算”清楚阿德雷島上苔蘚的面積。
傳統(tǒng)企鵝數(shù)目統(tǒng)計方法是利用隨機采樣，估算某一位置企鵝數(shù)目，但這種統(tǒng)計需要消耗大量人力和物力，且在統(tǒng)計企鵝數(shù)量時會由于距離太近從而影響企鵝的正常生活狀態(tài)。
但張媛媛所采用的電動固定翼無人機工作分貝小，飛行高度高，能讓企鵝完全感受不到它的存在，一個架次、約45分鐘的時間就能獲取到整個阿德雷島的高空間分辨率影像。
但對張媛媛來說，數(shù)據(jù)的處理和研究并不困難，難的是毫無基礎(chǔ)的無人機操控——由于科考人數(shù)限制，她必須獨自一人進行無人機作業(yè)，而且還是在天氣條件極其惡劣的南極。
“學(xué)習(xí)操控?zé)o人機對我來說是最心累、最難熬、最痛苦的事。”對于男生來說，坐在電腦前玩無人機飛行軟件，或許是件有趣的事?？蓪τ趶牟煌骐娮佑螒虻膹堟骆聛碚f，連續(xù)半個月每天兩個小時對著電腦屏幕練習(xí)操控?zé)o人機卻是一種“折磨”。而且由于北京上空禁飛，之后的真機試飛練習(xí)，張媛媛每周都要坐車前往200公里外的河北。
今年1月3日，經(jīng)過長達一年的漫長等待和準備后，張媛媛作為第四批次隊伍成員，和4位中國隊友從北京出發(fā)，開始了她的極地之旅。
環(huán)島暴走排解失落情緒
踏上南極，張媛媛的第一反應(yīng)竟然是：“天氣晴好，適合作業(yè)。”張媛媛說，在極地進行無人機作業(yè)，除了受到惡劣天氣環(huán)境和艱苦氣候條件的影響，空域也是限制作業(yè)的一大因素。智利空軍在長城站所處的半島設(shè)有機場，除了空軍，智利商用飛機也會在夏季好的天氣頻繁起降。
經(jīng)過近一周的溝通，智利方面允許她在長城站進行野外作業(yè)，但每次作業(yè)前都需要溝通協(xié)商，選擇航班間隙進行作業(yè)。她的作業(yè)時間和范圍都受到很多限制。
1月13日，張媛媛第一次在南極試飛無人機。沒想到的是，她遭遇了在國內(nèi)第一次練飛真機時一模一樣的情況：飛機被大風(fēng)吹得在空中翻滾了15分鐘。
幸運的是，有了經(jīng)驗的張媛媛經(jīng)過調(diào)整使得飛機安全降落。“高度精神壓力后，整個人癱在了地上。”那時候她才真正意識到之前痛苦訓(xùn)練的意義。
“大膽地飛，有損失我承擔(dān)。”每當(dāng)想要放棄的時候，導(dǎo)師的話總能讓張媛媛安心下來。經(jīng)過調(diào)整，她開始等待“好天氣”降臨。
1月18日，張媛媛的第2次試飛非常順利，總共獲取了300多張高精度影像，圓滿完成任務(wù)；2月10日第3次試飛，由于無人機上帶的熱紅外相機出了問題，無法進行拍照，因此她決定改錄一段熱紅外視頻作為測試，最后也順利完成。
決定第4次試飛，是因為智利空軍提出希望張媛媛為空軍機場“飛”一次。而且，這一次，張媛媛可以在設(shè)施完備的飛機跑道上作業(yè)，之前，她的跑道是長城站旁約兩米寬的碎石子路。
沒想到的是，在這樣理想的條件下，張媛媛卻經(jīng)歷了整個南極之旅中最大的挫折。
原來，機場起落跑道旁邊有個大功率雷達，它會發(fā)射不同頻率的電磁波以便飛機在降落時能收到機場的位置信息。但這個雷達發(fā)射的波段會干擾無人機控制。因此，飛機剛起飛就失靈了，迅速墜落下來。
這一次，飛機遭遇了毀滅性的損壞，所有核心控件全部摔壞。“盡管已經(jīng)完成了既定任務(wù)，但我還是特別沮喪。親眼看到自己心愛的‘玩具’突然從空中墜落并徹底毀壞，內(nèi)心的失落是巨大的。”張媛媛說。
為了排解失落的情緒，張媛媛在隊友的建議下開始“環(huán)島暴走”，“一走就是一下午，走上幾公里”。后來，她還參加了南極半程馬拉松比賽，通過極限挑戰(zhàn)排解自己的低落情緒。
在南極期間，張媛媛和大多數(shù)隊友一樣，十分想家。過“小年”那天，從來報喜不報憂的她與父母視頻通話時，沒說幾個字便忍不住哭了出來。而真正過年那天，幾乎所有長城站的科考人員都很失落，平時酒量非常大的人那天都醉了，“在外過年，還遠在南極，會讓人情緒低落、內(nèi)心傷感吧”。
學(xué)會坐好科研這把“冷板凳”
按照原計劃，張媛媛應(yīng)在3月10日作為最后一批離開的“越夏”成員啟程回國。但意外再次發(fā)生。
原來，3月以后，長城站便沒有了商務(wù)航班。但智利空軍運輸機總是因為各種問題不能按時來，他們最終被迫“滯留”長城站近一個月。
“如果真要總結(jié)一下我的這次南極之旅，我覺得最主要的還是滿滿的遺憾吧。”張媛媛覺得，在“滯留”南極的一個月里，自己因為飛機墜毀一直焦躁情緒，不能靜下來，“我原本設(shè)想在完成航拍任務(wù)后，還操控?zé)o飛機繞著整個喬治王島飛一圈，可最后無法完成了”。
她意識到，今后，自己應(yīng)該更好地學(xué)會調(diào)節(jié)情緒，在孤獨和焦慮的環(huán)境中靜下來坐好科研“冷板凳”。
目前，回到學(xué)校的張媛媛通過對影像的處理，最終統(tǒng)計出阿德雷島上共有4865個企鵝巢穴。相較于歷史實地統(tǒng)計數(shù)據(jù)，阿德雷島企鵝巢穴數(shù)目幾乎沒有變化。而這次“南極放飛無人機”也證明了，電動固定翼無人機在極區(qū)有很大的應(yīng)用前景。
“在博士階段，我真心希望能有一次機會去北極。”盡管南極之旅留有遺憾，但張媛媛心里對極地的熱愛沒有改變，“我會在這份‘極地情懷’的陪伴下一直走下去的”。
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