Перейти к основному содержанию

Учёные Санкт-Петербургского горного университета готовятся к масштабным исследованиям подледникового озера Восток в Антарктиде

Антарктида
© Форпост Северо-Запад

В Санкт-Петербург из экспедиции к берегам Антарктиды, которая заняла почти полгода, возвратился корабль «Академик Трёшников». Он доставил в город на Неве вторую группу полярников Горного университета (первая вернулась около двух месяцев назад самолётом из Кейптауна). «Форпост» поинтересовался у начальника научной партии старейшего технического вуза России Алексея Большунова, какие задачи стояли перед учёными в нынешнем сезоне и все ли они были реализованы.

- Алексей Викторович, понятно, что экспедицию на научную станцию Восток, где была зафиксирована самая низкая температура на планете за всю историю метеонаблюдений, можно сравнить с полётом в космос. Тем не менее, мало кто представляет, с какими трудностями приходится сталкиваться там людям. Насколько я понимаю, адаптироваться приходится не только к морозу?

Алексей Большунов: Да, мороз – далеко не самая большая проблема, с которой приходится сталкиваться на станции Восток. Дело в том, что в этом районе высота ледника над уровнем моря составляет 3488 метров. Из-за этого атмосферное давление там очень низкое, в среднем 440 миллиметров ртутного столба вместо привычных нам 760-ти. Как следствие, содержание кислорода в воздухе там тоже значительно ниже, чем на побережье.

С точки зрения физиологии адаптация к столь неблагоприятным для человека условиям у всех проходит индивидуально, но какие-то общие симптомы, в большей или меньшей степени присутствуют у всех. Например, отсутствие сна и аппетита, затруднённое дыхание, быстрая физическая утомляемость, головные боли, носовое кровотечение.

В нынешнем сезоне дополнительной проблемой стало сокращение срока нашего пребывания на станции до пяти недель, возникшее из-за логистических трудностей. В связи с этим нам пришлось пожертвовать временем, необходимым на акклиматизацию, и сразу же приступить к работам, причём настолько интенсивно, чтобы гарантированно успеть выполнить буровую и научную программы. Понятно, что врачи этого не рекомендуют, но дело надо было сделать и все задачи, поставленные руководством, - выполнить. Так что нам было немного не до акклиматизации.

Антарктида
© Форпост Северо-Запад

Если говорить о морозе, то на открытом воздухе его влияние, особенно при сильном ветре, конечно, создаёт дополнительный дискомфорт. Допустим, когда мы улетали с Востока, ветер дул со скоростью около 4 метров в секунду, в связи с этим температура воздуха ощущалась под «-50», хотя термометр показывал «-40».

- А с психологической точки зрения адаптация у всех проходит нормально? Или наоборот: не бывает ли нервных срывов ближе к окончанию сезона? Всё-таки много времени приходится проводить в четырёх стенах, без возможности как-то разрядиться и перезагрузиться?

Алексей Большунов: Нет, что касается психологических аспектов, то тут всё намного проще. Уникальное место, интересная работа и дружный коллектив не дают погрузиться в депрессию. Психологически намного тяжелее приходится в дороге на станцию и со станции, особенно если она растягивается на несколько месяцев.

- Как долго учёные Санкт-Петербургского горного университета занимаются буровыми работами в Антарктиде? И как сильно изменились за это время технологии и бытовые условия?

Алексей Большунов: Наши учёные в составе сезонных и зимовочных отрядов отправляются на станцию Восток на протяжении вот уже более полувека. Все эти годы специалисты вуза осуществляют бурение глубоких скважин в леднике, монтаж, наладку, техническое обслуживание и ремонт бурового и вспомогательного оборудования. Ещё одна задача - научно-исследовательские работы, связанные с внедрением новых технологий бурения ледников и технических средств их реализации.

Антарктида
© Форпост Северо-Запад

Начиная с 1970 года, на станции Восток было построено несколько буровых комплексов и пробурено пять глубоких скважин. Уникальные буровые снаряды, конструкция которых постоянно совершенствуется, были созданы именно сотрудниками нашего университета. Производительность, надёжность и энергоэффективность оборудования постоянно повышается, оно становится проще в эксплуатации и обслуживании. Благодаря этой работе, на станции Восток было установлено несколько мировых рекордов в бурении ледников.

Если же говорить про бытовые условия, то по современным меркам они далеки от мировых стандартов, принятых в Антарктиде. Объясняется это тем, что существующая станция давно выработала свой ресурс, её последняя модернизация проводилась ещё в советское время. Надо отдать должное зимовочному составу: наши коллеги делают всё возможное для того, чтобы станция оставалась в рабочем состоянии. Если бы не их труд, даже не представляю, в каких условиях нам приходилось бы жить и работать.

Поэтому, конечно, все с нетерпением ждут ввода в эксплуатацию нового зимовочного комплекса, строительство которого протекало в этом сезоне прямо на наших глазах. Это современный проект, его реализация позволит вывести комфортабельность пребывания полярников на Востоке на новый уровень и, вне всяких сомнений, позитивно скажется на качестве научных исследований.

- Какие задачи стояли перед учёными Санкт-Петербургского горного университета в этом сезоне, и все ли их удалось выполнить?

Алексей Большунов: В этом сезоне перед учёными Горного университета были поставлены три задачи, которые мы успешно решили. Во-первых, проведение геофизических и буровых работ в скважине 5Г-5, в результате которых было отобрано более 130 метров кернового материала без потери интервалов.

Антарктида
© Форпост Северо-Запад / Сербин Д.В. и Кадочников В.Г. извлекают керн с глубины 3380 метров

Актуальность этой работы, которая традиционно проводится совместно с сотрудниками ААНИИ, а в этом году еще и с привлечением специалиста из Корейского института полярных исследований, очень трудно переоценить. Дело в том, что покров Антарктиды сложен из так называемого атмосферного льда, который образовался из твёрдых осадков - кристаллов снега, падающих с неба. В связи с постоянными отрицательными температурами они не тают, а год за годом накапливаются, уплотняются в фирн, а затем превращаются в лёд, который постепенно растекается от центра материка к его краям.

Лёд, лежащий на поверхности, - современный, а чем он ниже, тем старше. Поэтому, если, к примеру, достать керн с глубины три с половиной километра, что мы и сделали перед самым отлётом со станции Восток, то его возраст окажется свыше 560 тысяч лет. Его изучение в лабораторных условиях позволит узнать, какой в то время был климат на нашей планете. А исследование других, «более молодых» кернов даст информацию о произошедших впоследствии климатических изменениях и о причинах, которые к ним привели. На основании этих сведений можно не только строить графики средних глобальных температур, но и делать прогнозы на будущее.

Вторая задача, которая стояла перед нами, - проведение работ, направленных на создание научно-технического задела, необходимого для разработки новых экологически безопасных технологий бурения ледников, а также вскрытия и изучения подледниковых водоёмов. В частности были проведены экспериментальные исследования процесса транспортирования ледяного шлама при бурении снежно-фирновых (верхних – ред.) горизонтов и стендовые испытания термогидравлического снаряда для расширения скважины. Большую помощь в определении характеристик шлама и массива, из которого он получен, нам оказал сотрудник ААНИИ, гляциолог Алексей Екайкин.

Антарктида
В нынешнем сезоне на российскую научную станцию «Восток», расположенную на Белом континенте, отправится максимальное с советских времён число учёных – сразу 12 человек. Действительно ли их исследования помогут человечеству сократить углеродный след?

Третья задача - подготовка нового поколения специалистов для организации и проведения буровых работ в Антарктиде. В этом сезоне Горный университет направил на станцию Восток сразу семерых учёных, такой представительной делегации вуз не посылал туда с советских времён. Так вот, четверо из них – молодые люди до 30 лет. Это наше будущее, это ребята, которые будут воплощать в жизнь научные проекты нашего вуза в Антарктиде в ближайшие десятилетия. Да и не только в Антарктиде, но и в Арктике, развитие которой сегодня является одной из приоритетных государственных задач.

Активное участие в работе с молодёжью принял сотрудник ААНИИ Алексей Туркеев, за плечами у которого 6 зимовок на Востоке. В своё время он приобрёл богатый опыт буровых работ под руководством нашего профессора Николая Ивановича Васильева, работал здесь в должности начальника станции, так что его знания и навыки были крайне полезны для профессионального роста наших молодых сотрудников и аспирантов.

Антарктида
© Форпост Северо-Запад / Аспирант Шадрин извлекает шламовый фильтр из бурового снаряда

- Под станцией Восток, на глубине свыше 3700 метров находится одноимённое озеро, которое миллионы лет было изолировано от внешнего мира. В 2012 и 2015 годах учёные Горного университета проникали в него и брали там уникальные пробы воды. Насколько я знаю, вы планируете повторить это достижение, и получить не только образцы воды, но также и донных отложений этого водоёма, глубина которого предположительно составляет около 1200 метров. Насколько это реально? Для чего нужно? И когда может быть реализовано?

Алексей Большунов: Безусловно, это вполне реальная цель. Но для её достижения необходимо выполнить огромный объём научно-исследовательских, проектно-конструкторских и других видов работ. В том числе создать новый комплекс для бурения скважины доступа к озеру Восток с целью отбора проб и проведения прямых исследований его водной толщи, а также донной поверхности.

Как я отмечал ранее, сейчас мы проводим изыскания, связанные с разработкой новых экологически безопасных технологий бурения ледников, вскрытия и изучения подледниковых водоёмов. Создаём в Ленинградской области научно-экспериментальный комплекс для разработки и испытания буровых технологий, который позволит проводить исследования круглый год, а не только во время наших экспедиций в Антарктиду, как сейчас.

Могу заверить, что сотрудники лаборатории «Технологии и техники бурения скважин в условиях станции Восток» Санкт-Петербургского горного университета сделают всё от нас зависящее для реализации этого уникального проекта. Он необходим, прежде всего, для получения новых достоверных знаний, связанных с науками о Земле и биологией. Когда конкретно будет произведено третье вскрытие озера и его всестороннее изучение, пока сказать сложно, но это однозначно произойдет в обозримом будущем.

Антарктида
© Форпост Северо-Запад