Наука и технологии 6 сентября 2022

Вморозиться в лед ради науки

Ледостойкая самоходная платформа «Северный полюс» пришла на смену дрейфующим полярным станциям. Задачи у полярников остаются прежними — исследовать природную среду высокоширотной Арктики и обеспечивать прогнозами ледовой обстановки суда, движущиеся по Северному морскому пути. Только жить они будут теперь не в щитовых домиках прямо на льдине, а на комфортабельном современном судне
Вморозиться в лед ради науки
Ледостойкая самоходная платформа «Северный полюс»
Наталия Михальченко

Добраться в Морской порт Санкт-Петербурга, где ошвартовано новое научно-экспедиционное судно Арктического и антарктического НИИ (ААНИИ) Росгидромета «Северный полюс», можно через промзону на Юго-Западе Петербурга по Дороге на Турухтанные острова, названной, по разным сведениям, то ли в честь турухтана — небольшой птички вроде кулика, то ли по искаженному слову «крахмал»: в этих местах в петровское время работала крахмальная, по народному выражению «трухманная», мануфактура. Сейчас острова соединены с материком и составляют часть портовой территории.

Проезд в порт равнозначен пограничному пункту пропуска, только здесь не увидишь очередей, чемоданов и баулов. Тишина, серьезность и вежливая охрана.

magnifier.png Обсуждение проекта проходило на фоне драмы 2013 года, когда льдина трескалась и крошилась под ногами у полярников дрейфующей станции «Северный полюс — 40». В июне 2013 года станцию эвакуировали, а часть ученых доставили на ледовую базу Мыс Баранова на архипелаге Северная Земля

Новенькое судно стоит нос к носу с рабочей лошадкой российских полярников — научно-экспедиционным судном «Академик Трешников», регулярно, с 2012 года, доставляющим исследователей в Антарктику и в Арктику. Разительно отличается форма ледостойкой самоходной платформы (ЛСП). Если очертания корпуса «Академика Трешникова» традиционны — нос, корма, прямоугольные палубные надстройки, то у ЛСП носовая часть максимально скруглена. Как пояснил директор Арктического и антарктического НИИ, член-корреспондент РАН Александр Макаров, такая форма позволяет максимально безопасно для судна вмораживаться в лед и выдерживать его давление. Она оптимальным образом распределяет нагрузку от сжатия, фактически выдавливая судно на поверхность льда, и позволяет разместить максимум оборудования и запасов, необходимых для экспедиции. При разработке корпуса проводились многочисленные испытания в ледовом бассейне Арктического и антарктического НИИ.

А вот оранжевый цвет значительной части корпуса один и тот же, что у «Академика Трешникова», что у новой ЛСП «Северный полюс».


АК ТРЕШ И СЕВ ПОЛ.jpg
Два научно-экспедиционных судна Арктического и антарктического НИИ Росгидромета — «Академик Трешников» и ЛСП «Северный полюс»
Наталия Михальченко

Ледостойкая самоходная платформа

ЛСП задумывалась еще в 2010-е годы, когда стало стремительно уменьшаться количество льда в Арктике. Минимальные значения ученые фиксировали в 2007, 2012, 2019 и 2020 годах. «Сейчас ситуация стабилизировалась», — сказал «Стимулу» Александр Макаров.

Обсуждение проекта проходило на фоне драмы 2013 года, когда льдина трескалась и крошилась под ногами у полярников дрейфующей станции «Северный полюс — 40». В июне 2013 года станцию эвакуировали, а часть ученых доставили на ледовую базу Мыс Баранова на архипелаге Северная Земля. Она была законсервирована в 1992 году, как и многие отечественные научные станции в Арктике. Некоторые помещения до потолка забило льдом, что-то удалось быстро восстановить. После расконсервации в 2013 году ледовая база на много лет стала важнейшим наблюдательным пунктом в Высокоширотной Арктике.

Однако ценность наблюдений непосредственно с дрейфующего льда значительно выше, чем с берега, даже если это архипелаг, заметно вдающийся в Северный Ледовитый океан.

magnifier.png «У нас три “передачи” — “море”, “швартовка”, “лед”, когда судно будет вмерзать уже. Мощность двигателя — 4200 киловатт, что соответствует примерно 5000 лошадиных сил — как 50 бюджетных легковушек»

После эвакуации дрейфующей станции ледовой разведке Арктического и антарктического НИИ больше ни разу не удалось найти достаточную по площади и прочности льдину, чтобы высадить на нее новую дрейфующую станцию. Были предприняты попытки продолжить наблюдения в кооперации с зарубежными учеными. Одна из них — проект Mosaic, международная экспедиция с участием ученых 17 стран, включая Россию, в рамках которого судно Polarstern немецкого института Альфреда Вегенера вмораживалось в лед и дрейфовало в Арктике в 2019‒2020 годах.

Параллельно в апреле 2019 года на старейшем судостроительном предприятии страны — Адмиралтейских верфях — была заложена ледостойкая самоходная платформа. Спуск судна на воду состоялся 17 декабря 2020 года. По трагическому стечению обстоятельств, именно в этот день не стало Ивана Фролова — инициатора строительства платформы, директора ААНИИ в 1992‒2017 годах.

Судно прошло ходовые испытания в мае 2022 года, 25 августа сдано в эксплуатацию и перед выходом в первый рейс, по словам Александра Макарова, подготовлено к работе в Арктике на 98% от желаемого и на 110% от возможного. «С точки зрения науки всегда хочется большего, но в тех обстоятельствах, в которых мы были, сделано максимально возможное и продолжает делаться. По снабжению, по оборудованию проблем нет, штат сформирован, команда сформирована, программа экспедиции есть, безопасность обеспечена. Ребята, которые пойдут в первый рейс, очень воодушевлены», — отметил директор института.


РУЛЬ.jpg
Главный руль ЛСП «Северный полюс»
Наталия Михальченко

Перед отходом

К судну ведет металлический трап. Скругленности шероховатых ступеней говорят о том, что трап может располагаться под любым углом и подаваться как к причальной стенке, как сейчас, так и прямо на льдину.

В машинном отделении шумно. Слова старшего механика все же удается расслышать: «Главный дизельный двигатель передает энергию вращения коленвала на редуктор. У нас три “передачи” — “море”, “швартовка”, “лед”, когда судно будет вмерзать уже. Мощность двигателя — 4200 киловатт, что соответствует примерно 5000 лошадиных сил — как 50 бюджетных легковушек. Двигатель такого типа используется на разных судах, но у этого агрегата есть нововведения по экологичности и экономичности, направленные на то, чтобы свести к минимуму расход топлива и выброс выхлопных газов и не вредить окружающей среде». Двигатель выглядит почти как автомобильный, только большой, сам размером с немаленькую машину.

Во льды судно еще не входило, и как оно будет себя вести во льдах, команда почувствует уже в октябре. Проектная скорость ЛСП на открытой воде — 10 узлов. Во время ходовых испытаний, как уточнил старший механик, удалось получить 10,4 узла, однако на максимальной скорости судно ходить не будет. «Чтобы не было большого расхода топлива, ходим экономичным ходом. Обычно это 80 процентов мощности двигателя, или восемь-девять узлов в зависимости от волнения моря и скорости ветра», — рассказал наш собеседник.


МАШ ОТДЕЛ.jpg
В машинном отделении
Наталия Михальченко

В это время коллега с телеканала «Звезда» с разрешения старпома снимает защитную пленку с главного экрана, на котором визуализированы процессы работы двигателя, чтобы получился красивый кадр.

Оборудование в машинном отделении упаковано в теплоотражающую фольгу, и поэтому все в машинном отделении залито отраженным от фольги светом.

Коридоры в жилом отсеке узкие для экономии пространства, но два человека, идущие навстречу друг другу, разойдутся без проблем. Таблички на каютах начищены до блеска. Отделка приглушенных бежевых тонов. На каютах странные пиктограммы. Над значением этих символов, напоминающими шумерскую клинопись, мы ломали голову с коллегами-журналистами и чиновниками Смольного, но безрезультатно. Зато внутри одноместных кают все предельно ясно: все необходимое для жизни здесь есть — и душ, и письменный стол, и шкаф, и кровать. Все прикреплено к полу, чтобы не «гуляло» во время качки.

Столы в столовой тоже зафиксированы. Из готовочного отсека выглядывает повар Вероника Францевна, излучая добродушие и уверенность.

В рубке ряды дисплеев с различными параметрами, по центру рабочее место капитана и главный руль. Интересуюсь у капитана ЛСП Сергея Нестерова, есть ли помимо электронных карт бумажные. «Для красоты возьмем», — говорит капитан, выдвигая пока пустой специальный ящик размером со стол, предназначенный для хранения стопки бумажных карт. По его словам, проблем с комплектами электронных карт сейчас у российских судов нет. Необходимые комплекты, соответствующие маршруту судна, закачиваются в компьютер перед выходом в море. Есть некоторые сложности с лицензированием у производителей электронных карт, но на работу в море это не влияет.


КАПИТАН.jpg
Капитан ЛСП «Северный полюс» Сергей Нестеров
Наталия Михальченко

Рядом рабочее место помощника капитана по радиоэлектронике Валерия Панченко. Направляясь в морской регион А4 (Арктика и Антарктика), судно не может обойтись без высококвалифицированного специалиста по электронике, особенно с учетом суровых погодных условий — холода и ветров, которые нередко вызывают поломки и отказы техники. Особенность полярных регионов в том, что обычная спутниковая связь здесь работает лишь до 80-го градуса северной или, в Антарктике, южной широты. А дальше — мертвая зона: ни связи с берегом, ни с родными. ЛСП «Северный полюс», по плану экспедиции, дойдет до 88‒89-го градусов северной широты, а если дрейф пройдет через точку Северного полюса, то и до 90-го.

На ЛСП «Северный полюс» проблему связи в высоких широтах решили при помощи системы Iridium (система спутниковой телефонии, охватывающая территорию Земли на 100%, включая оба полюса). На пульте управления связью с десяток комплектов раций. Каждый полярник, выходя на лед, должен брать такую рацию с собой. Каждая рация отображается на пульте управления точкой. И если при вызове с ЛСП на протяжении нескольких минут человек не отвечает, начинается поисково-спасательная операция. Опасностей на льду поджидает много — это и трещины во льду, и сильный ветер, и плохая видимость, и медведи. Ведь несмотря на созданный на судне комфорт, работать ученые все равно будут со льда. На льду разместят измерительные комплексы, а геомагнитные исследования и вовсе нужно вести на значительном удалении от судна, чтобы картина наблюдений не искажалась фоном от судна.

Выходя на антенную палубу, спотыкаюсь о длинный белый «ус». Таких тут три. Оказывается, это антенны. Их опустили, чтобы не мешать работе погрузочных кранов. Рядом антенны помощнее — шарообразные и ветвистые. Эти конструкции стационарны.


ПОМ РАДИСТ.jpg
Помощник капитана по радиоэлектронике Валерий Панченко
Наталия Михальченко

Возможный маршрут

В конференц-зале портрет заместителя руководителя Росгидромета Наталии Радьковой с подписью: «Крестная мать». «Наталия Владимировна приложила неимоверные усилия, чтобы это судно было построено», — пояснил Александр Макаров.

Здесь же — большая фотография ЛСП «Северный полюс» и снимки поменьше, демонстрирующие этапы строительства. Рядом герб Санкт-Петербурга в подарочном исполнении — дар губернатора города Александра Беглова. Он тоже побывал на судне перед выходом в море.

На полу в ковролин утоплен ряд одинаковых крепежных устройств. К ним фиксируются кресла, чтобы качка во время движения не мешала проводить совещания.

magnifier.png Особенность полярных регионов в том, что обычная спутниковая связь здесь работает лишь до 80-го градуса северной или, в Антарктике, южной широты. А дальше — мертвая зона: ни связи с берегом, ни с родными. ЛСП «Северный полюс», по плану экспедиции, дойдет до 88‒89 градуса северной широты, а если дрейф пройдет через точку Северного полюса, то и до 90-го

Улучив момент, расспрашиваю Александр Макарова о задачах и сложностях предстоящей экспедиции. Вероника Францевна угощает чаем, разлитым в чашки от сервиза с символикой института, изучающего полярные области планеты. Он специально изготовлен на Ленинградском фарфоровом заводе.

По словам директора ААНИИ, экспедиция стартует 15 сентября из Мурманска, куда судно придет своим ходом из Петербурга вокруг Скандинавии. После выхода из Мурманска курс будет взят в Восточную Арктику, в район Новосибирских островов. Выбрав одно из удобных ледовых полей — а они заранее разведаны, — ЛСП за пять-семь дней вморозится в лед и вместе с ним начнет дрейф — движение вместе с массивом льда в составе системы «судно‒лед». Как правило, линия дрейфа представляет собой сложную ломаную линию, точную траекторию предсказать невозможно.

По запасу топлива экспедиция рассчитана на два года. Провизии — на год, но ее можно доставлять вертолетами, на судне предусмотрена вертолетная площадка. По словам Александра Макарова, личный состав планируют менять через четыре месяца.

Понятие «исследование природной среды Арктики» включает в себя геологические, акустические, геофизические, океанографические, климатические, гляциологические исследования. На борту обустроено 15 научных лабораторий и оборудование для создания исследовательских площадок непосредственно на льду.

magnifier.png Каждый полярник, выходя на лед, должен брать такую рацию с собой. Каждая рация отображается на пульте управления точкой. И если при вызове с ЛСП на протяжении нескольких минут человек не отвечает, начинается поисково-спасательная операция

Самая актуальная и необходимая для государства задача экспедиции — обеспечить точные прогнозы ледовой обстановки на трассе Северного морского пути, двигаясь по которому можно значительно сократить временные и финансовые затраты на перевозку грузов из Азии в Европу и обратно. Спутниковые данные не позволяют строить математические модели ледовой обстановки с высокой достоверностью.

В первом рейсе важно запустить и отладить все системы, собрать первичную информацию о состоянии природной среды Арктики. Дальше, по мере накопления научной информации, можно будет отмечать тенденции, строить гипотезы, подтверждать и опровергать их — словом, заниматься полноценной научной работой в Арктическом бассейне. И связывать новые данные с результатами многолетних исследований Высокоширотной Арктики, которые велись с дрейфующих полярных станций, работавших здесь с 1937 по 2013 год.

***

Сигналом о том, что беседа окончена, стало сообщение по громкой связи: «Внимание! Экипажу и тренировочной группе выйти на погруз продуктов!».
Еще по теме:
27.09.2022
В Москве прошел ежегодный международный форум ЦОД-2022 — главное событие года для тех, кто проектирует, строит и эксплуа...
13.09.2022
Сотрудники биологического факультета МГУ создали первую полную электростатическую карту поверхности SARS-CoV-2. Она пока...
12.09.2022
Российские ученые работают над отечественной платформенной технологией для комбинированной радиотерапии онкологических з...
23.08.2022
В России прошел Восьмой Международный военно-технический форум «Армия-2022». За семь дней работы его посетили почти два ...
Наверх