Там, где дрейфует лед. Как платформа "Северный полюс" изменит полярную науку

В стране мехов

Покорение Арктики в СССР было делом не меньшим по масштабу и вниманию, чем полет человека в космос. Любой ребенок в СССР знал об Отто Шмидте — легендарном полярнике, герое экспедиции на "Челюскине".

Именно Шмидту принадлежит идея создать дрейфующую научную станцию. Впрочем, с этим могут поспорить поклонники… приключенческих романов! В 1873 году Жюль Верн написал роман "В стране мехов", который рассказывает историю британской экспедиции, оказавшейся на дрейфующей льдине. Мог ли основоположник научной фантастики Верн предположить, что спустя чуть более чем 60 лет такие дрейфующие льдины станут реальностью?

А они стали. 6 июня 1937 года первая в мире дрейфующая станция "Северный полюс — 1" начала работу в 20 км от Северного полюса на большой льдине. Девять месяцев станция под руководством исследователя Ивана Папанина шла по льдам Северного Ледовитого океана, пройдя более двух тысяч километров.

Первая станция принесла множество интересных научных результатов, укрепила статус СССР как первой арктической державы. Участники станции — Иван Папанин, Евгений Федоров, Эрнст Кренкель, Петр Ширшов и их верный пес Веселый — получили награды и вошли в историю мировой науки.

Таких "Северных полюсов" было сорок. "С 1950-х годов дрейфующие станции отправлялись практически ежегодно. На ледовые поля завозили научное оборудование и разворачивали небольшие модульные городки. Но зачастую льдины раскалывались, на эвакуацию исследователей расходовали большие ресурсы, срывались планы, терялось дорогостоящее научное оборудование", — рассказывает директор Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) Александр Макаров.

В 2013 году ученые обнаружили, что из-за глобального потепления в Арктике уже практически невозможно найти льдину нужных размеров и прочности. Экспедиция "Северный полюс — 40" была экстренно эвакуирована, а последняя станция, "Северный полюс — 2015", проработала всего 114 суток. Так, 9 августа 2015 года завершилась легендарная история дрейфующих станций.

Возрождение легенды

Когда станции прекратили работу, данные об атмосферных, океанологических и ледовых условиях в Арктике стало возможно получать только со спутников. Но для глубокого понимания изменений в Арктике исследовать ее нужно "в поле", изнутри. И решение было найдено.

В 2018 году Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) подписала контракт на проектирование и строительство ледостойкой самодвижущейся платформы (ЛСП) с "Адмиралтейскими верфями", и в Петербурге началось строительство огромного судна со множеством лабораторий на борту. После завершения строительства платформа станет частью флота петербургского Арктического и антарктического научно-исследовательского института.

Сейчас она построена на 95%. Планируется, что в сентябре этого года, спустя 85 лет после открытия первой экспедиции на дрейфующей льдине, ученые на ЛСП выйдут в экспедицию.

"Первый этап экспедиции продлится до февраля-марта. Мы рассчитываем провести тестирование и отладку всех процессов. Второй будет более длительным", — говорит директор ААНИИ.

Платформа, как планируется, дойдет до Арктики, где будет вморожена в подходящую льдину. Полярники разобьют вокруг ЛСП научный лагерь, а если возникнет опасность разрушения льдины, его можно быстро свернуть и продолжить исследования прямо на борту.

Уникальные разработки

Быть особенным всегда непросто, а быть единственной в мире ледостойкой самодвижущейся платформой с уникальным комплексом лабораторий — непросто вдвойне. Для такого судна требуются самые передовые технологии.

По словам директора ААНИИ, многие технические решения при строительстве платформы — отечественного производства. Их аналогов в мире просто нет. "Вот один из примеров: на платформе применен пропульсивный комплекс (силовой комплекс судна, состоящий из корпуса, двигателя, валов и гребных винтов), который обеспечивает судну требуемую автономность, — поясняет Макаров. — Придумать такое решение зарубежные компании не смогли. Работу выполнила российская компания "МСС". Автономность у платформы большая: судно сможет дрейфовать до двух лет, а после самостоятельно вернуться в порт.

Ученые на платформе смогут проводить исследования воздуха, воды, мерзлоты… Весь комплекс исследований обеспечат современные лаборатории. Их, по словам Макарова, на борту будет 15. Платформа станет ключевым звеном между российским научно-исследовательским стационаром "Ледовая база Мыс Баранова", Российским научным центром на архипелаге Шпицберген и гидрометеорологической обсерваторией Тикси. Ученые смогут проводить исследования всей природной среды Арктики.

Программа экспедиции и состав ее участников сейчас формируются. Одновременно на платформе будут работать 34 научных сотрудника и 14 членов экипажа. Капитаном уже назначен Сергей Нестеров, проработавший в Арктике и Антарктике 12 лет. Основные исследования начнутся на второй фазе экспедиции, с апреля следующего года. Макаров добавил, что тогда участие в экспедиции, как предполагается, примут и ученые из других стран.

"Далеко у полюса, где дрейфует лед…"

Работа на дрейфующих станциях была по-настоящему опасной и тяжелой. По свидетельствам историков, наиболее сложной была экспедиция "Северный полюс — 11" в 1962 году. Из-за трещин на льдине самолеты более полугода не могли приземляться на станцию, сбрасывая письма и провизию с Большой земли прямо во время полета.

Далеко у полюса, где дрейфует лед,

Мы живем, работаем, не страшась невзгод,

Но, бывает, станется,

Сердце затуманится,

Если долго телеграмму милая не шлет.

Эти строки написал один из полярников одиннадцатой станции — Владислав Пигузов. Тогда ученые благополучно прибыли на Большую землю, преодолев все невзгоды и проведя множество исследований. В экспедиции "Северный полюс — 41" на ЛСП полярники будут работать на самом современном оборудовании, в комфортных каютах.

Сейчас на платформе готовятся жилые и служебные помещения, устанавливается оборудование научных лабораторий, прокладываются кабели, завершаются испытания. На судне оборудуют даже спортивный зал с тренажерами.

В июле готовую платформу передадут заказчику — Росгидромету. "ЛСП "Северный полюс" станет наглядной демонстрацией технического и научного потенциала России и ведущей научной площадкой в арктических широтах на ближайшее десятилетие. Водоизмещение 80-метровой платформы — около 11 тыс. тонн. Срок службы платформы — не менее 25 лет", — рассказывает Макаров. Но специалисты допускают, что платформа сможет проработать почти 40 лет.

ЛСП не требуется сопровождение ледокола, чтобы добраться до северных вод. Платформа к месту проведения работ сможет добираться самостоятельно, что очень выгодно. На одной из палуб предусмотрена вертолетная площадка. Приземляться на судно в случае необходимости смогут Ми-8 и Ми-38.

Наука для экономики

Почему же платформа так важна для России? Как поясняет Макаров, помимо уникальных геологических, химических, гравитационных исследований, которые возможно провести только в таких "дрейфующих" условиях, ЛСП способна повлиять и на экономику. Платформа позволит полярникам работать в Арктике круглый год, и ученые смогут делать более точные прогнозы ледовой обстановки на Северном морском пути.

"Мы сможем оценить влияние последствий изменения климата на площадь льда и улучшить ледовые прогнозы для безопасной навигации на Северном морском пути, исследовать ледовые нагрузки и механику разрушения льда в современных условиях, провести экологический и биологический мониторинг акватории Северного Ледовитого океана", — говорит Макаров.

Исследовать ледяной покров невозможно без серьезных натурных экспериментов, добавляет директор института. Северный морской путь обеспечивает Северный завоз для 20 млн человек на Крайнем Севере, и успех завоза напрямую зависит от качественных прогнозов ледовой обстановки.

"Для совершенствования прогнозов нужны глубокие знания физических процессов, протекающих в ледяном покрове, в океане, с которым он взаимодействует, в атмосфере, которая существенным образом на него влияет, — объясняет Макаров. — Исследования на платформе позволят развить и углубить эти знания, создать модели, которые воспроизводят динамику ледяного покрова, — нарастание, таяние — и остальные процессы — значит, будут способствовать улучшению качества прогнозов".

Не менее важная задача — сбор данных для создания инфраструктуры Северного морского транзитного коридора (СМТК). Это глобальный проект по созданию комплексной транспортно-логистической системы для международных транзитных морских грузоперевозок на маршруте Азия — Европа через Северный морской путь. И эти данные будут собраны учеными с помощью уникальной платформы.

Суровый, но хрупкий край

Прекращение работы дрейфующих станций стало большой потерей не только для российской, но и для мировой науки в целом. Можно ли покорить Арктику, исследуя ее только на стационарных арктических станциях и с помощью спутников?

Ученые утверждают, что нет. Особенно платформа необходима сейчас, когда глобальное потепление с каждым годом проявляется все сильнее и оказывает влияние на все сферы жизни общества.

Запуск платформы, говорит Макаров, очень важен для изучения изменений климата. В Арктике следы глобального изменения климата наиболее заметны по сравнению с другими частями света. Тающая тысячелетняя мерзлота, изменение океанических течений… Сколько тайн хранит Арктика. На данных о ее природной среде базируются глобальные модели климата и прогнозы погоды, которые российские метеорологи используют для подготовки прогнозов, важных для разных сфер экономики.

Плавучая обсерватория позволит осуществлять мониторинг большей части Арктического бассейна, своевременно получать достоверные научные данные о природных процессах в северных полярных районах Земли.

Изучая природу Арктики, важно не вредить экологии этого сурового, но хрупкого уголка планеты. Платформа проектировалась специально для организации дрейфующих станций, поэтому на ней были использованы технологии, которые позволяют исключить, например, тепловой или магнитный фон судна. Она отправится в экспедицию на топливе с улучшенными экологическими свойствами, которое оказывает минимальное воздействие на экосистему Северного Ледовитого океана.

Программа экспедиции будет очень разнообразной, полярники смогут меняться, возвращаясь на Большую землю на вертолетах.

"Платформа "Северный полюс" выведет исследования Арктики на новый уровень, — утверждает Макаров. — Прочная конструкция и возможность самостоятельного передвижения расширят список решаемых научных задач, повысят качество получаемых результатов, а также существенно обезопасят работу людей в суровых условиях Арктики".

Анастасия Стрепенюк