Самая большая научная площадка на планете

Антарктическая станция Амундсен-Скотт. Фото: Bill Henriksen, wikipedia
Антарктическая станция Амундсен-Скотт. Фото: Bill Henriksen, wikipedia

Почти тридцать стран занимаются в Антарктиде научными исследованиями, то и дело сообщая о новых открытиях. Какие научные проекты сейчас интересуют учёных, нам рассказал начальник Российской антарктической экспедиции (РАЭ) с 1991 по 2017 гг. Валерий Владимирович Лукин.

Казалось бы, Договор об Антарктике 1959 г. открыл широкие возможности для взаимодействия учёных из разных стран, но тут в дело вступил один из законов диалектики: закон о единстве и борьбе противоположностей.

"Международное сотрудничество, безусловно, приносит пользу, – поясняет  Валерий Владимирович Лукин. – В частности, позволяет использовать наиболее продвинутые технологии своих партнёров в исследованиях и помогает сократить расходы. Но при этом страны-партнёры попадают в абсолютную зависимость друг от друга.

Например, в Антарктике действует лишь одна совместная станция – итало-французская на Куполе Конкордия ("Concordia"). Когда начался финансовый кризис в Италии, встал вопрос о её содержании. Французы брать на себя вторую половину расходов не собирались, что оставалось делать итальянцам? Чтобы выполнить обязательства, им пришлось жутко сократить научную программу на своей собственной научно-исследовательской станции "Марио Зукелли" (Mario Zucchelli)".

abri_glaciologie_prelevements_atmospheriques_a_concordia_base.jpeg

Гляциологическое укрытие на антарктической станции Конкордия. Фото: Pixabay
Гляциологическое укрытие на антарктической станции Конкордия. Фото: Pixabay

Это не единственный пример: антарктические программы Норвегии, Германии и Бельгии в складчину арендовали в Дании транспортное судно ледового класса для снабжения своих антарктических станций. Но в силу целого ряда обстоятельств судно совершало обход этих станций в определённой последовательности. Сначала оно заходило на норвежскую станцию, потом – на германскую, под конец – на бельгийскую. Потом очередным обходом – обратно на германскую, на норвежскую и в Европу. В результате самые продолжительные сезонные операции получались у Норвегии, а самые короткие – у Бельгии. При этом расходы делились на три равные части, и Бельгия оказалась не заинтересована в таком раскладе. Она договорилась, что грузы ей будет завозить Россия, и выбыла из проекта. А у Норвегии с Германией появились дополнительные финансовые затраты, потому что судно пришлось оплачивать уже вдвоём, чего министерства финансов этих стран не предполагали. В результате решение Бельгии вызвало серьёзные дополнительные проблемы при организации финансирования норвежской и германской антарктических экспедиций.

convois_terrestre_vers_dome_c_au_matin.jpg

Учёные в Антарктике. Фото: Pixabay
Учёные в Антарктике. Фото: Pixabay

"Да и в случае научных открытий всё не так гладко, – добавляет Валерий Владимироваич. – Как определить, какой стране принадлежит слава первооткрывателя в случае совместных работ? Взять исследования крупнейшего подледникового озера Восток, которое мы обнаружили в 1996 году. Изначально были попытки сделать проект международным: в бурении принимали участие французы и американцы. Но последним очень важно быть во всём первыми, поэтому они вышли из проекта, предпочитая изучать маленькие озёра около своих станций. С французами мы в 2004 году подписали Соглашение о создании Европейского научно-исследовательского объединения (ЕНИО), и какое-то время в состав научных групп входили учёные из НИИ и университетов обеих стран. Но этот проект не касался исследований подледникового озера, а относился только к ледяным кернам. В результате изучение подледникового озера Восток продолжает оставаться чисто российским проектом. К сожалению, сейчас эти работы прекращены: направление скважины решили изменить, чтобы гляциологи смогли добыть керны древнейшего льда".

Актуальные темы научных исследований в Антарктиде

  • Исследования современных изменений климата. В них входят метеорологические, гляциологические и океанологические исследования, а также биологические наблюдения, поскольку показатели биоразнообразия находятся в зависимости от климатических изменений.
  • Палеоклиматические изменения по данным ледяных кернов и осадков антарктических водоёмов. Учёные изучают изменения за многие тысячи лет и составляют модели изменчивости, чтобы предсказывать возможные колебания климата в зависимости от вариаций космофизических факторов. Антарктида – единственное место на Земле, где на изменения климата не влияют антропогенные факторы (нет ни промышленных предприятий, ни сельского хозяйства, ни активных транспортных схем, ни крупных урбанистических поселений, провоцирующих парниковый эффект). Поэтому здесь можно отследить воздействие космофизической компоненты в чистом виде и понять, какую роль в изменениях климата играет солнечная активность, а какую – человеческое вмешательство.
  • Наблюдение за космической погодой, которая формирует в магнитосфере Земли приходящие потоки энергетически заряженных частиц Солнца, именно эти потоки формируют магнитные бури и Полярное сияние, нарушающее все виды радиосвязи, работу искусственных спутников Земли. Они также серьёзно влияют на физиологию человеческого организма (недаром в последнее время, когда передают прогноз погоды, говорят и о геомагнитной обстановке). Станция "Восток" построена в районе южного геомагнитного полюса, где сходятся силовые линии межпланетного магнитного поля нашей планеты, по которым и направляется солнечная энергия к поверхности Земли. Благодаря этому на станции "Восток" можно регистрировать эти физические явления наиболее эффективно.
  • Изучение биологического разнообразия живых организмов, обитающих в наиболее экстремальных природных условиях. Млекопитающие на континенте не обитают, биоразнообразие ограничено. В основном это микроорганизмы – бактерии, вирусы, водоросли и т. п. Если говорить о флоре – лишайники и мхи. В конце ХХ века появилось научное направление, известное как биоразведка, оно посвящено исследованию генетических характеристик живых организмов, проживающих в экстремальных условиях природы. В дальнейшем можно использовать полученные данные для разработки фармакологических препаратов нового поколения.
  • Изучение биоразнообразия океана. Биоразнообразие Южного океана резко отличается от континентального: большое количество и видовой состав китообразных, плавниковых рыб, видов планктона, бентоса – так называют совокупность организмов, обитающих на дне. Например, количество криля (мелких антарктических рачков) настолько велико, что добыча 50-70 млн тонн в год практически не отражается на восстанавливаемых естественным путём биозапасах.
  • Геологические исследования. В соответствии с Протоколом по охране окружающей среды в Антарктике, геологическая разведка и добыча полезных ископаемых до 2048 г. находится под запретом. В связи с этим геологи исследуют историю возникновения Земли как планеты и Антарктиды как самостоятельного материка, а также распределение горных пород и минералов, их закономерности. Важным направлением исследований остаётся оценка запасов минеральных и углеводородных ресурсов, которая позволит прогнозировать политико-экономические действия нашего государства на этих мировых рынках. Для нашей страны добыча и продажа полезных ископаемых – заметная статья доходной части федерального бюджета, поэтому такие прогнозы имеют большое значение.
  • Антарктида как модель космоса. Современные российские средства контроля за околоземным космическим пространством за счёт кривизны Земли не позволяют наблюдать его к югу от параллели 30 градусов южной широты. Это результат сферичности нашей планеты. В начале XXI века специалисты Роскосмоса установили в Антарктиде, единственном месте, где это возможно, 3 автоматических станции дифференциальной коррекции параметров орбит спутниковой группировки навигационной системы ГЛОНАСС. Они помогают отслеживать и анализировать параметры вращения и изменения орбит космических аппаратов. В ближайшие годы планируются расширения этой наземной контрольной сети за счёт включения в неё аналогичной аппаратуры на станциях "Мирный" и "Русская".
  • Моделирование условий длительных космических полётов. Прежде всего, это исследования психологических и физиологических изменений человеческого организма в условиях длительной изоляции.  Специалисты Института медико-биологических проблем РАН начали  работу в этом направлении ещё во времена СССР, когда известный отечественный телеведущий Юрий Сенкевич зимовал на станции "Восток". В те годы он изучал проблемы адаптации человеческого организма к длительным космическим полётам. Природные условия Антарктиды позволяют проводить испытания в условиях, максимально приближенных к условиям космических исследований. Например, средняя температура поверхности Марса минус 90 градусов, температура на станции "Восток" достигает минус 89 градусов. Минимальное атмосферное давление внутри космических аппаратов (440 мм рт. ст.) определено по данным метеонаблюдений на станции "Восток". Полярники этой станции находятся в 9-месячной изоляции, лишённые любых контактов с внешним миром, кроме средств радиосвязи.  Помимо медико-биологических исследований проводятся испытания космических материалов и технологий, инженерных конструкций и пр.
  • Исследования древнейшего льда. Добытые на глубине 3769 м керны льда, возраст которых свыше четырёх-двадцати тысяч лет, позволяют изучить прошлое изменений климата Земли, чтобы научиться прогнозировать дальнейшие климатические циклы планеты.

Беседовала Ольга Ладыгина