Российские ученые намерены исследовать с помощью роботов озеро Восток

Российские ученые планируют использовать роботов для исследования водной толщи подледникового озера Восток в центральной части Антарктиды. Об этом сообщил в четверг на научно-практической конференции "Озеро Восток. Достижения и перспективы" заведующий кафедрой бурения скважин Горного института и разработчик бурового оборудования Николай Васильев.

"Есть идеи по использованию роботов для обследования озера Восток. Но это пока лишь схематичные решения", - отметил он.

По словам Васильева, достижение дна озера, расположенного под четырехкилометровой толщей льда, возможно "лет через пять при необходимом финансировании". По мнению Васильева, "желательно сделать поверхностный обзор озерных вод". Уникальность озера в том, что его поверхность упирается в массивный ледник и не сообщается с поверхностью с атмосферой.

Цена вопроса

По оценкам Николая Васильева, создание исследовательского оборудования для обследования озера потребует вложений в размере "100-300 млн рублей". "Такого уровня сложности и уникальности работы недопустимо вести на технологическом уровне 1980-х годов. Оборудование должно соответствовать уникальности наших исследований. Это должно быть современное оборудование", - уверен он.

Васильев рассказал, что в этом сезоне будут испытаны опытные образцы оборудования.

Отечественное оборудование

Николай Васильев рассказал о создании оборудования, с помощью которого ученые пробились через четырехкилометровый слой льда к реликтовому озеру.

"Практически все оборудование создано в экспериментальных мастерских Горного института", - сообщил он. Перед учеными стояла задача разработать буровую установку, которая давала бы керн такого же диаметра, как и при нефтяном бурении, но имеющую гораздо меньшую массу и потребность в электроэнергии, так как доставить в центральную часть Антарктиды стандартную буровую установку физически невозможно. Она весит сотни тонн и потребляет 1000 кВт электроэнергии.

В итоге в Горном институте создали установку весом в 35 тонн, потребляющую 40 кВт. "У нас были уникальные мастера - что начертишь, то и выдадут тебе", - рассказал Васильев.

По его словам, все, за исключением литья медных коронок, бурового здания и саней для него создали в мастерских Горного, а эти три позиции - на предприятиях Ленинграда-Петербурга. Работа шла с 1967 года, в 1970 году была создана специальная лаборатория. Васильев пришел туда в 1978 году.

"Нас было 40 человек. Часть регулярно ездила в Антарктиду на зимовки, другая разрабатывала оборудование", - отметил он.

Трудности адаптации

Станция Восток - одно из самых экстремальных мест на Земле. Нормальная температура воздуха здесь составляет минус 55 градусов, здесь же зафиксирован абсолютный температурный рекорд - минус 89,5 градуса Цельсия. "Я только один раз наблюдал минус 13 градусов", - рассказал Васильев, побывавший на станции множество раз. Но низкие температуры - не самое страшное, по словам Васильева, "к ним можно привыкнуть, да и практически всегда можно спрятаться в тепло".

Гораздо сложнее переносится низкое давление, которое составляет 400 мм ртутного столба и разреженный воздух. "Это ощущается как высокогорье в 5 тысяч метров. Если прибываешь на Восток санно-гусеничным поездом, адаптация проходит постепенно и поэтому легче. А если прилетишь самолетом - дня три лучше не совершать резких движений, не переносить тяжестей - просто привыкать. На 10-й день уже можно нормально работать", - рассказал он.

Сложнее всего было тем, кому пришлось расконсервировать станцию - а это происходило дважды. Потому что сразу после самолета нужно было перенести в тепло продукты и восстановить после простоя электропроводку.

На конференции были показаны отрывки из еще не законченного фильма Екатерины Еременко о проникновении в озеро Восток. Действие происходит в подземных ледяных катакомбах. Как рассказал Васильев, они прорубаются во льду с помощью пилы. Там много специализированных помещений и комнат.

А однажды во время работы 49-й Российской антарктической экспедиции начальник станции не рассчитал расход горючего, и месяц всем зимовщикам приходилось обходиться без электричества. Они вынуждены были собраться в одной комнате вокруг маленькой плитки, на которой готовили и от которой грелись.
Препятствия на пути к озеру

По словам Николая Васильева, пробурив скважину к озеру на глубину 2500-3000 метров, ученые столкнулись с непонятным явлением - работа застопорилась. "Мы опускаем буровой снаряд, он начинает работу и тут же останавливается. Вынимаем - никаких повреждений нет", - вспоминает он.

Кропотливая работа по сравнению всех условий бурения помогла найти отгадку. На этой глубине меняется размер кристаллов льда. Он становится из мелкозернистого (2-3 мм) крупнозернистым и его разрушение происходит иначе, чем мелкозернистого льда.

Были и технические поломки, аварии. Не раз в скважине приходилось оставлять буровые снаряды и проделывать новый ствол чуть вбок от аварийного. В итоге к озеру ведут целых пят скважин. Проникновение в озеро совершено дважды 5 февраля 2012 года и 25 января 2015 года.

Сейчас от проникновения в озеро ученых отделяет около 74 метров намерзшей озерной воды. Это лед можно разбурить за один сезон.

Реконструкция климата

Николай Васильев отметил, что сам процесс бурения и получаемые с разных глубин керны (столбики льда) для науки имеют огромное значение. "Лед образуется из снега. Он постепенно твердеет, но продолжает хранить в себе крохотные пузырьки воздуха с определенным газовым составом, пыль, пыльцу, микроорганизмы. Проанализировав последовательно извлекаемые керны и сопоставив их состав с возрастом льда, мы сможем реконструировать климат", - отметил он, добавив, что уже очень много в этом направлении российскими учеными сделано.

Обнаружение бактерий в озере Восток - не единичное, что уже случилось, а массовое может подтвердить гипотезу о происхождении жизни на Земле за счет ее заноса кометами. "Если в подледниковом озере без сообщения с атмосферой в экстремальных условиях может сохраняться жизнь, что значит есть живые организмы, способные к длительному анабеозу, которые могут разноситься кометами", - пояснил он.

Озеро Восток - это последнее крупное географическое открытие. Оно лежит под четырехкилометровым слоем льда в центральной части Антарктиды. Его объем, по расчетам российских ученых составляет около 6 тысяч кубических километров. Буровые работы с целью достижения границы лед- вода ведутся с 1989 года.

Дважды - в 2012 и в 2015 году российские ученые проникли в озеро, исключить занос в него технических жидкостей помог расчет давления в озере. Сезонные работы в этом году пройдут с 6 декабря по начало февраля.