Космический зонд «Вояджер-1» за 48 лет полета удалился от Земли уже на 25 миллиардов километров. Качество связи с ним постепенно ухудшается, но аппарат до сих пор передает NASA данные о плотности плазмы, температуре и магнитных полях в межзвездной среде. Дальность проникновения внутрь Земли куда скромнее: Хунаньский университет науки и технологий (Китай) научился проводить отбор проб на глубине до 11500 метров, Кольская сверхглубокая скважина (СССР) достигла 12262 метров.
Дно озера Восток в Антарктиде расположено не так глубоко – под слоем льда около 4 километров, и толщей воды еще 1200-1500 метров. Тем не менее, получение доступа к придонным отложениям озера станет общемировой научной сенсацией. Эти осадочные породы более 30 миллионов лет находились в закапсулированном, полностью огражденном от всей прочей экосистемы состоянии. Они содержат бесценную информацию не только для геологов и экологов, но и для биологов. Конечно, холодная и анаэробная, то есть бедная кислородом, среда не изобилует живыми организмами. Тем не менее, ученые вполне могут обнаружить на дне Востока следы древних органических веществ и редкие современные микроорганизмы.
Эффективным и главное абсолютно экологически чистым способом отбора стерильных проб донных отложений озера Восток обладает только Санкт-Петербургский горный институт императрицы Екатерины II. Ректор Владимир Литвиненко и директор вузовского Института специальных научных проектов Владимир Трушко в 2021 году получили патент на эту технологию.
Дадим ее краткое описание. Прежде всего, во льдах над озером пробуривается скважина. Для выравнивания давления, которое на глубине 4 километров достигает 400 атмосфер, туда заливается экологически безопасная жидкость. Затем часть ее откачивается, и в скважину на высоту до 15 метров поднимается озерная вода. В скважину опускается герметичный доставочный модуль. Он останавливается в 1-2 метрах над водой, и по команде электронной системы открывает клапаны для выравнивания давления. Затем из доставочного модуля выпускается исследовательский, с оборудованием для отбора проб донных отложений. По завершении этого процесса исследовательский модуль возвращается на место. Пробы сохраняются в естественной температуре и давлении, что очень важно для последующей исследовательской работы с ними. Не будем забывать, что температура в скважине и на поверхности Антарктиды намного ниже, чем в подледном озере.
Ледовое бурение с вскрытием озера Восток ученые Санкт-Петербургского горного университета успешно провели на глубине 3769 метров в феврале 2012 года в рамках работы очередной Российской антарктической экспедиции (РАЭ). Научным центром «Арктика» Санкт-Петербургского Горного разработан, изготовлен и проверен в действии макет оборудования для отбора проб донных отложений. Следующим этапом станет изготовление, здесь же, в вузе, экспериментального образца и проведение испытаний в Антарктиде.
Для обеспечения экологической чистоты процесса нужна новая скважина, так как действующая из-за применения в ней в качестве заливочной жидкости смеси керосина и фреона не позволяет обеспечить необходимую экологическую чистоту эксперимента. Новую заливочную жидкость (полиметилсилоксан) ученые Горного уже апробировали в ходе прошлогодней экспедиции. Она полностью соответствует требованиям Протокола по охране окружающей среды к Договору об Антарктике, также известному как Мадридский протокол.
По словам авторов технологии, немалую сложность представляет процесс согласования предстоящего эксперимента на международном уровне. Как известно, бессрочный договор об Антарктиде 1959 года подписали 54 страны, он позволил урегулировать споры вокруг научной работы и использования ресурсов ледового материка, но породил значительную инертность в согласовании новых исследований.
Процедура получения международного одобрения на вскрытие Востока растянулась в свое время на 10 лет. В нынешних сложных геополитических условиях сложно рассчитывать на ускорение процесса. Петербургские ученые в соответствии с планом мероприятий по реализации стратегии развития деятельности РФ в Антарктике до 2030 года совместно с институтом Арктики и Антарктики подготовили необходимую базу для научного прорыва. В ближайшие годы у мира есть все шансы получить ответы на загадки озера Восток.
Проект и деятельность бурового отряда вуза осуществляются при софинансировании Министерством науки и высшего образования РФ и курируются министром Валерием Фальковым и вице-премьером Дмитрием Чернышенко.