从冰裂缝脱困后，父子俩瘫倒在冰原上剧烈喘息。寒风卷着冰晶扑在脸上，如无数细针攒刺。陈沐阳的兽皮手套早已磨破，十指冻得发紫，却仍死死攥着那串用磷虾壳串成的简易工具链——上面挂着青铜匕首、兽骨鱼叉和用藤蔓编织的网兜，这些在南极冰原上，都是赖以生存的命根子。
“得找个永久避难所。”陈景行挣扎着起身，声音被呼啸的风声撕扯得断断续续。他的目光扫过远处一座形似鹰嘴的冰山，底部因地热侵蚀形成了天然的拱形空洞。两人相互搀扶着朝那里挪动，每走一步都要先用匕首试探冰面虚实，稍不留神就可能陷入隐藏的冰窟。
抵达冰山底部时，陈沐阳发现拱形洞壁上凝结着一层半透明的冰壳，在极光照射下泛着诡异的青蓝色。“这是多年冰层挤压形成的坚冰，”他用匕首敲击，发出清脆的金属声，“我们可以凿出隔间，既能防风又能保温。”父子俩轮流挥动匕首，冰屑飞溅中，双手很快失去知觉。陈景行突然想起在唐朝制作的“火墙”，立刻在洞内用石块垒起简易灶台，将兽骨和磷虾壳作燃料，让热气通过预埋的空心冰管在墙体内循环。
当第一缕暖意弥漫开来时，陈沐阳却发现了新的危机——洞内空气开始变得浑浊。在原始部落积累的通风经验派上了用场，他在洞顶凿出两个倾斜的通气孔，一个朝上排出废气，一个朝下引入新鲜空气，并用兽皮制作成简易的风门调节气流。为了防止热量散失，他们还用苔藓和兽毛填充墙壁缝隙，一座南极冰屋内的“生态系统”初具雏形。
食物问题依然严峻。磷虾数量有限，且冬季即将来临，热湖的水温也在持续下降。陈沐阳在冰原上发现了企鹅的踪迹，却深知贸然捕猎可能引发企鹅群的攻击。他想起在战国时设计的陷阱，便带着陈景行在企鹅迁徙的必经之路，用冰块和石块搭建出迷宫状的通道，在尽头设置带有机关的冰坑。当第一只企鹅落入陷阱时，他们没有立刻捕杀，而是观察其饮食习惯，发现企鹅胃中半消化的小鱼正是绝佳的鱼饵。
为了储存食物，陈沐阳借鉴在清朝时建造地窖的经验，在冰屋下方深挖数米，建造了一个零下三十度的天然冷库。他用兽皮包裹捕获的鱼和企鹅肉，整齐地码放在冰块层中，又在顶部覆盖多层苔藓和兽毛隔热。同时，他利用地热融化的雪水，在洞内开辟了一个小型蓄水池，并设置了过滤装置——用沙石、木炭和苔藓层层过滤，确保饮用水的安全。
然而，南极的暴风雪远比想象中恐怖。一次特大风暴来袭时，冰屋的外墙出现了裂缝。陈沐阳立即将海豹油涂抹在裂缝处，利用低温使其迅速凝固；又用藤蔓和冰块制作成拱形支架，加固墙体。风暴持续了三天三夜，洞内的储备食物却在以肉眼可见的速度减少。陈景行冒险外出寻找新的食物源，在冰原边缘发现了一片被冰封的海藻林。他们用青铜匕首凿开冰层，将海藻晒干储存，这些富含维生素的海草成了对抗坏血病的关键。
随着极夜的加深，冰原上的气温降至零下七十度。陈沐阳意识到传统的火源已无法满足需求，他想起在苗寨冶炼坊的经历，尝试用陨铁和冰块制作简易的凸透镜，将极光聚焦在磷虾壳和苔藓上。经过无数次失败，当第一簇火苗燃起时，父子俩相拥而泣。他们还用融化的冰雪制作成放大镜，在白天收集阳光，储存火种。
在漫长的极夜中，陈沐阳开始研究南极的星象。他发现天空之泪在极光的照射下，会与某些星座产生共鸣。他用木炭在冰壁上绘制星图，结合在各个时代积累的天文知识，试图破译其中的奥秘。而陈景行则利用闲暇时间，将他们在南极的求生经验刻在兽骨上，从冰屋建造到食物储存，从陷阱制作到气象观测，每一笔都饱含着生死考验的智慧。
一天清晨，陈沐阳在冰原上发现了一串奇怪的脚印——那既不是企鹅也不是海豹的足迹，爪印边缘带着金属的刮痕。他和陈景行顺着脚印追踪，在一座冰山背后，发现了一个半埋在雪中的金属箱子。箱子表面刻着与天空之泪相似的纹路，而当天空之泪靠近时，箱子竟自动弹开，里面存放着一本防水笔记本，扉页上用英文写着：“致所有在绝境中寻找希望的人......”