神奇的二氧化碳制冰技术

叶雨婷

①北京冬奥会开赛以来，国家速滑馆“冰丝带”四天六刷奥运会纪录。场馆中1.2万平方米的超大冰面被誉为“冬奥历史上最快的一块冰”。从开始建设到正式比赛，这块冰一直是外界瞩目的焦点。在百年冬奥历史上，它首次使用了二氧化碳作为制冷剂。

②传统的制冰技术使用氨或氟利昂。氨具有一定的爆炸和毒性危险，安全性难以控制，氟利昂则是臭氧层空洞和地球温暖化的元凶，这两种物质都无法与天然的二氧化碳比肩。另外，应用传统制冰技术，冰面不同区域的温差较大，会导致冰面软硬不均，影响参赛选手成绩。而二氧化碳制冰技术能将“冰丝带”的冰面温差控制在0.5℃之内，硬度均匀，任运动员驰骋其上。

③二氧化碳制冰技术的核心原理是二氧化碳热力学循环。通过液态二氧化碳吸热制冰，再将吸收热量的二氧化碳提升到高温高压状态下冷凝释放能量。释放出的能量也不会被浪费，用于冰面下地基防冻、冰面平整和场馆供暖，梯级利用，一举多得。

④为“冰丝带”制冰还面临着许多难题，比如巨大的冰面就相当于一个巨大的二氧化碳蒸发器，如何制作设计如此庞大的制冰系统是一个难题。另外冰面大了以后，如何保证硬度的均匀，达到运动员进行比赛的标准也是一个难题。为此，整个冬奥团队设计了超大型的二氧化碳蒸发器，并优化了二氧化碳跨临界循环系统，通过参数控制、动态调整等方式进行优化调控，成功解决了这些难题。

⑤相较于其他举办冬奥会的城市，北京冬季温度高，降雪偏少，造雪技术的运用对赛会成功举办至关重要。特别是到了冬残奥会举办的3月北京的平均气温可以达到8℃，而目前国内外造雪机普遍工作温度是零摄氏度以下，造雪极限温度不能超过2℃。这为北京冬奥会、冬残奥会出了又一个难题。

⑥目前国际上虽然已经有零摄氏度以上人工造雪技术的应用，但往往是先制冰，再将冰碾碎，索契和平昌举办冬奥会时采用的便是这种方法。这种“雪”硬度很大，会让高山滑雪运动员的膝盖承受较大压力，影响成绩。冬奥团队将二氧化碳制冰技术运用在人工造雪领域，成功实现在0℃-15℃甚至20℃- 25℃的人工造雪，直接造出与天然雪最接近的人工雪，这为保护高山滑雪运动员身体健康，取得好成绩，提供了有力保障。二氧化碳零摄氏度以上人工造雪技术，也使在春风暖阳中跃然雪上不再是梦。

⑦在后冬奥时代，二氧化碳制冰技术将飞入寻常百姓家，在生产生活的更多领域焕发光彩、发挥出更大的作用。带给我们无限惊喜。

(根据作者发表于《中国青年报》)的文章改写)

中国航天的硬核浪漫

①蛟龙入海、嫦娥奔月、鸿雁传书……曾经，这些流传在中华大地上的呢喃，是华夏儿女对星空和深海的想象。如今，在中国科学家执着的探索下，神话变成了现实。一个个国之重器，承载着国人的梦想。它们的名字，也集结了传统智慧与探索未知的浪漫。

②AG600别名“鲲龙”， 取意“鯤鶥展翅，蛟龙入海”，是目前世界上在研最大的水陆两栖飞机，既能在陆地上起降，又能在水面上起降。而“鲲鹏”是中国古代神话中的上古神兽。据庄子《逍遥游》记载：“北冥有鱼，其名为鲲。鲲之大，不知其几千里也；化而为鸟，其名为鹏。鹏之背，不知其几千里也；怒而飞，其翼若垂天之云。”

③“鲲龙”的命名，既体现了其水陆两禍的特色，也蕴含着航天人的期冀和祝福。在成功实现陆上首飞和水上首飞后，2020年7月26日，“鲲龙" AG600成功实现海上首飞。

④“蛟龙”也是中国古代神话中的神兽。相传，蛟和龙居深水中，蛟能发洪水，龙能兴云雨。我国首艘深海载人潜水器“蛟龙”号，取“蛟龙”入水，乘风破浪、以利万物的美好寓意。目前， “蛟龙”号的作业能力可达7000米。能在全球海洋面积99.8%的海城潜行。

⑤中国行星探测任务被命名为“天问”系列，标识为“揽星九天”。 2020年7月23日，我国“天问一号”火星探测器成功发射。

⑥“天问”之名源于屈原的长诗《天问》，表达了对真理追求的坚韧与执着，体现了对自然和宇宙空间探索的文化传承，寓意探求科学真理征途漫漫，追求科技创新永无止境。

⑦自古以来，“北斗”就是中华民族的指路明灯。北斗，共有七星，因在北方聚成斗形。故被称为“北斗”，又名“北斗七星”， 上古时期被用来判断方向、确定季节、知晓时辰，至今都是北半球天空的重要星象。

⑧“孤月沧浪河汉清，北斗错落长庚明”，中国古代诗人对北斗七星有着无限遐思。当中国科学家开始研制自己的卫星导航系统，便以这-传统文化中富意光明和方向的星座命名。2020年6月23日，“北斗三号”系统最后-颗全球组网卫星发射成功。

⑨至于“嫦娥工程”和“玉兔”号则源自我们熟知的“嫦娥奔月”的故事，承载着古人对月球的浪漫想象。在神话中，“玉兔”是古人同情嫦娘进而添补的温暖情节。如今，“玉兔”是我们追求和平的象征。“玉兔” 的善良、纯洁、敏捷和月球车的构造、使命，既形似又神似。

⑩在古代，人们用“鸿雁”指代信差。汉武帝时，苏武被匈奴扣留多年。后来汉朝派使者要求匈奴释放苏武，匈奴单于谎称苏武已死。这时，有人暗地告诉汉使真相并出主意，让他对匈奴说，汉皇在上林苑射下一只大雁，雁足上系着苏武的帛书，证明他确实未死，只是受困。这样，匈奴无法谎称苏武已死，只得把苏武放回汉朝。自此，“鸿雁传书”用来指代书信传递。“鸿雁传书，永不失联”，用“鸿雁”命名全球地轨卫星通信系统，承载了航天人的美好祝福。

⑪《西游记》中，孙悟空在进过太上老君的炼丹炉后，具备了“火眼金睛”的技能。我国暗物质粒子探测卫星命名“悟空”， 取义“领悟、探索太空”，希望它能够如孙悟空的“火眼金睛”，识别太空中暗物质的踪影。2015年12月17日，“悟空”成功发射升空，虽然设计寿命只有3年，但经过评估，目前它仍在太空服役。

(选自《青年文摘》2021年第18期，有删改)

海岛绿色生命线

①海防林，是海南岛一个富有特殊意义又颇具地域特点的“专有名词”，即沿海岸种植的起防护作用的林带，被称为“海岸绿色长城”“海岛绿色卫士”，是海南岛生命家园的天然屏障。

②据史料记载，解放前，海南岛基本无海防林，沿海市县常受风沙侵蚀，乐东、东方一带时常风沙弥漫，患沙眼病、红眼病的村民占90%。20 世纪50年代，文昌市翁田镇因无海防林庇护，流沙侵入12公里，到处是“三天烈日冒烟，一场暴雨沙埋田”的景象，每年淹没耕地超过百亩……

③为有效抵御风沙侵袭，从1956年开始，海南引进防风固沙的先锋树种——木麻黄，大力营造海防林。经过几十年的努力，筑起了一道绵延千里，坚不可摧的“绿色屏障”，扼住了狂风、锁住了流沙，保住了1052 万亩耕地、数十万民房和近200万人口的安全。郁郁葱葱的海防林带，环绕在海南岛绵延的海岸线上，宛若一座绿色长城。

④海南是我国台风和热带风暴危害最严重的省份。2014年7月18日，第9号超强台风“威马逊”以巅峰强度在海南省文昌市翁田镇登陆，我省多个市县基础设施损坏严重，农作物大量受损，大量房屋倒塌或严重损坏。据我省专家预算，在海防林保护范围内，可以减少台风风力30%~60%。海防林就像一位坚强的卫士，为海岛涵养水源、固堤防潮、调节气候筑起了第一道防线，保护了农业和人民生命财产的安全。

⑤海防林被称为沿海地带不可或缺的环保生命线。但我省现有的海防林树种单一，结构简单，生态功能差。有专家建议，在现有的木麻黄海防线内套种抗风能力强，耐盐碱的椰树，变单纯的海防林为融生态、经济与景观为一体。这样既能增加沿海防护林带的防风功力，又能闯出一条美化海岸生态环境、发展经济的新路子。循着这样的发展思路，近些年我省文昌、东方、儋州、万宁等市县大力推进“美丽海湾”建设，现已初步形成了生态环境与经济发展和谐共生的绿色发展模式。人与自然和谐共生的美丽海南正从蓝图变为现实。

⑥海防林，是海岛家园生生不息、绿色长驻的生命线。

(节选自《海之南》 作者侯小健，有删改)

[链接材料一]2022年4月18日，国家生态环境部晒出了环境状况和环境保护的“成绩单”。“成绩单”表明：近些年我国生态环境保护发生了历史性、转折性、全局性变化，人民群众对生态环境的获得感、幸福感和安全感显著增强，人与自然和谐共生的美丽中国正从蓝图变为现实。

[链接材料二] 2022年新年第一天，六集纪录片《自然的力量．大地生灵》在央视播出，见证了中国生态的改善，受到广泛好评。看了纪录片后，海南网友感言：海南因海而生，向海而兴，一直非常重视海洋生态保护。并引述资料说，几十年来海南大力营造海防林，筑起了一道绵延千里，坚不可摧的“绿色屏障”，扼住了狂风、锁住了流沙，保住了1052万亩耕地、数十万民房和近200万人口的安全。郁郁葱葱的海防林带，环绕在海南岛绵延的海岸线上，宛若一座绿色长城。