Возможно ли вообще строить что-либо на континенте с такими низкими температурами? Мы поговорили со строителями объектов в самом холодном месте Земли и с самими учеными-полярниками о том, насколько трудно перевозить стройматериалы из одного конца планеты в другой, как сооружать многоэтажки в Антарктиде и что нужно для комфортной жизни на Южном полюсе. Узнали, что торжественное новоселье в высокотехнологичном комплексе размером с многоподъездную пятиэтажку хотят приурочить к юбилейной, 70-й Российской антарктической экспедиции, которая, как планируется, стартует в ноябре 2024 года. Этому важнейшему для российской антарктической программы событию предшествует больше пяти лет напряженной работы в самых сложных условиях.
Одинокий поселок на полюсе холода
Первые в истории жилые постройки в Антарктиде появились в конце XIX века. Крепкие деревянные хижины, сооруженные британской экспедицией под руководством норвежца Борхгревинка, сохранились там до наших дней. Со времен первых английских, аргентинских и чилийских станций технологии строительства при глубоких минусовых температурах шагнули далеко вперед, а сложность научных задач перед человечеством выросла в разы.
Первая советская станция на побережье Антарктиды появилась в 1956 году. Ее назвали в честь одного из шлюпов (парусный боевой корабль) первой русской антарктической экспедиции 1819–1821 годов — "Мирный". Второй шлюп назывался "Восток", и одноименная станция открылась в конце 1957 года, в 1 410 км от станции "Мирный" и в 1 260 км от ближайшего берега континента.
Постройки в Антарктиде быстро уходят под снег — глубоко под покровом стоят закрытые станции "Полюс недоступности", "Советская", "Пионерская". "Восток", подаривший науке множество прорывных открытий, теперь тоже укрыт слоем снега. Но спустя 60 с лишним лет он все еще продолжает работать вопреки сопротивлению природы.
"За это время станцию практически полностью занесло снегом, а между некоторыми строениями можно перемещаться только по снежным лабиринтам", — рассказывает Александр Макаров, директор Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ), организующего российские экспедиции на континент.
Износ "Востока" сегодня составляет более 90%, несмотря на две реконструкции 1970-х и 1980-х годов. Здесь нет привычного водопровода и канализации современного типа, для бытовых и хозяйственных нужд вода собирается в специальном накопителе. По субботам обязательная баня, можно помыться и в душе, но для этого нужно потрудиться и принести в плавильню около кубометра снега. Для каждого перехода между блоками полярникам приходится выходить на мороз.
Программа реновации антарктического жилья
Несмотря на сложные для жизни условия, ученые на "Востоке" организовали регулярные геофизические и метеорологические наблюдения вблизи Южного геомагнитного полюса Земли, исследовали озоновые дыры, пробурили в ледяном покрове самую глубокую в мире скважину глубиной 3 769 м.
"Несколько десятилетий на станции "Восток" проводятся исследования палеоклимата. За этот период мы смогли получить климатическую летопись Земли до периода, когда на планете происходили фундаментальные изменения поверхности суши и океана", — рассказывает Александр Макаров.
Продолжать писать эту летопись гораздо эффективнее из более комфортных условий. Немецкая Ramboll GmbH разработала проект современной станции, значительно измененный в 2018–2019 годах российскими специалистами с учетом всех потребностей полярников. Что должно получиться в итоге?
"Фактически это пятиэтажный дом 140 м длиной. Автономный, с запасом топлива на два года. Новая станция также будет прекрасно оснащена как с бытовой, так и с научной точки зрения", — поясняет директор ААНИИ.
"Комплекс получится по-настоящему грандиозным. Полностью автономное здание посреди Антарктиды, где на сотни километров нет ни души. Оно разбито на пять блоков, которые опираются на снежное основание через 36 опор, выполненных в виде стойки и опорной площадки в форме октагона", — говорит Константин Кондратьев, главный инженер ОАО "Запсибгазпром", которое реализует проект в Антарктиде.
Общая площадь соединенных в единый крытый комплекс блоков — 2,5 тыс. кв. м — примерно в 2,5 раза больше помещений старого "Востока". Здесь смогут жить и работать до 35 ученых в летний период и до 15 полярников на зимовке. В двух модулях разместят жилые помещения, медицинский блок с операционной, стоматологическим кабинетом, кухню, столовую, зону отдыха с бильярдом и домашним кинотеатром, спортзалом, остальные три блока — для научной работы.
Четырехметровые опоры с системами подъема не дадут станции покрыться снегом, с водоснабжением и канализацией проблем у полярников не будет, новый энергетический центр, стены метровой толщины гарантируют комфортную температуру и стабильное электричество внутри, а сами лаборатории будут выстроены так, чтобы их можно было перепрофилировать.
"В мире сейчас все быстро меняется, сложно предположить, что может потребоваться через 10–20 лет, поэтому лаборатории на станции будут устроены по модульному принципу с возможностью быстрой трансформации под актуальные научные задачи", — подчеркивает Александр Макаров.
В 2020 году на предприятии в Ленобласти изготовили основные комплектующие для строительства. В 2024 году в тестовом режиме должны заработать три модуля станции, а в 2025 году весь новый комплекс должны торжественно ввести в эксплуатацию. Звучит просто, если не знать, каких усилий стоит достижение этих целей.
Доставка дома через всю планету
7 тыс. т грузов и 8 тыс. кубометров дизельного топлива — вот что нужно перевезти в центр Антарктиды, чтобы построить там новый дом. Самые тяжелые элементы для стройки, по словам Константина Кондратьева, достигают в весе 40 тонн. Весь этот огромный массив упакованных контейнеров и отдельных блоков нужно перевезти на 20 тыс. км сперва по морю, а затем по ледяной пустыне.
Первую попытку доставить дом в Антарктику предприняли в ковидный 2020-й. Груз поместили на единственный в мире атомный лихтеровоз "Севморпуть".
"В районе Анголы у судна сломался гребной винт, и оно было вынуждено вернуться с грузом обратно в порт Санкт-Петербурга. В результате в реализации проекта фактически был потерян год", — рассказывает Александр Макаров.
Второй подход увенчался успехом, морская доставка заняла всего три месяца — с сентября по декабрь 2021-го. Станцию в разобранном виде погрузили на два сухогруза, "Мыс Дежнева" и "Андрей Осипов", топливо закачали на танкер "Ярослав Мудрый", проводку должен был обеспечить ледокол "Капитан Хлебников".
"Суда вышли из России из разных мест: сухогрузы — из порта Санкт-Петербурга, а танкер и ледокол — из дальневосточных портов Находка и Владивосток соответственно. Все суда шли в бухту Тала, Антарктида, где расположена российская прибрежная станция "Прогресс", — вспоминает Константин Кондратьев.
По планам прибрежную ледовую зону Антарктиды на пути к станции "Прогресс" морской конвой должен был преодолеть за пять дней. В итоге прохождение отрезка более 100 км заняло 26 дней. Именно на это время в бухте пришлись самые сложные ледовые условия за все 25 лет существования "Прогресса".
"Специалисты ОАО "Запсибгазпром" совместно с сотрудниками ФГБУ "ААНИИ" проявили сверхчеловеческие способности и выдержку, работая почти месяц без остановки и нормальных условий размещения. Сухогрузы выгружали конструкции, технику на припайный лед, а уже караваны тягачей-ратраков на специальных санях вывозили грузы на ледовый купол "Прогресса", формируя склад временного хранения грузов. Топливо выкачивалось с танкера в мягкие резервуары, длина шланголинии перекачки топлива от борта танкера до места складирования составляла примерно 12 км", — рассказывает Константин Кондратьев.
Долгая дорога в снежных дюнах
Если морская операция заняла полгода, то доставка всего комплекса к месту его сборки — целых три года. Расстояние от станции "Прогресс", принявшей весь груз, до "Востока" — 1 460 км в совершенно иных, чем от Москвы до Екатеринбурга, условиях.
"Доставка грузов реализуется санно-гусеничными походами, которые преодолевают это расстояние за 12−14 дней. Средняя скорость — всего 5−10 км/ч. Вызвано это тем, что тягачи-ратраки тянут за собой огромные грузовые платформы весом 20 т, на которых располагается груз массой до 60 т", — поясняет главный инженер "Запсибгазпрома".
Последние детали комплекса должны привезти на "Восток" к январю следующего года, но работы по возведению блоков из уже доставленных грузов в самом разгаре. Кроме комплектующих и техники нужно перевозить и инженеров-строителей. В ускорении работ помог новый снежный аэродром "Зенит", который был открыт на "Прогрессе" в 2022 году силами сотрудников компании "Запсибгазпром" при поддержке ААНИИ.
"Это позволило увеличить строительный сезон. Осенью 2022 года строители прибыли в Антарктиду почти на месяц раньше обычного срока. Мы смогли наверстать потерянное по объективным обстоятельствам время и войти в рабочий ритм", — говорит директор ААНИИ Александр Макаров.
Строим при -50 °C и выше
"Условия строительства нового зимовочного комплекса антарктической станции "Восток" однозначно являются самыми суровыми на планете Земля. В летний период температура поднимается до -36 °C, среднее годовое давление воздуха очень низкое, составляет 468 мм рт. ст. (на уровне моря нормальное атмосферное давление — 760 мм рт. ст.)", — поясняет Константин Кондратьев.
При этом расположение станции на высоте около 3,4 тыс. м над уровнем моря ведет к хроническому кислородному голоданию. Чтобы работать в этих условиях, перед началом строительства строители прошли специальную подготовку с восхождением на Эльбрус и перед каждым сезоном проходят психологическое тестирование.
Общий срок сборки всех конструкций нового комплекса — три года. Из них чистой работы — девять месяцев.
"Остальное — межсезонье. Обусловлено это тем, что работы в Антарктиде возможно производить только с ноября по начало февраля — антарктическое лето, когда столбик термометра не опускается ниже -50 °C", — говорит главный инженер "Запсибгазпрома".
От первой станции до последней
Перед российскими учеными-полярниками стоят сложнейшие задачи, требующие больших вложений в инфраструктуру, делится директор ААНИИ Александр Макаров.
"Мы точно знаем, что около миллиона лет назад на планете произошел "климатический скачок". Смена основных климатических циклов — временных периодов от одного "ледникового периода" до другого — выросла в 2,5 раза, с 40 тыс. до 100 тыс. лет, а их амплитуда увеличилась вдвое. Одна из возможных причин произошедшего — снижение количества углекислого газа в атмосфере. Проверить эту гипотезу нам еще предстоит. Возможно, ответы сможем найти в образцах льда из глубин ледника на станции "Восток". Это важная научная задача, которая, возможно, поможет спрогнозировать будущее нашей цивилизации", — поясняет Макаров.
Чтобы вывести работу ученых на качественно новый уровень, кардинально обновить нужно и другие российские станции, работающие в Антарктике. Кроме России на шестом континенте работают Великобритания, США, Франция, Италия, Китай, Индия, Бразилия, Украина, Аргентина, Чили и многие другие страны. Ряд зарубежных станций вроде британской "Халли" или франко-итальянской "Конкордии" уже прошли глубокую модернизацию.
"Надеюсь, что новый зимовочный комплекс "Востока" — это только первая ласточка в процессе обновления российской инфраструктуры в Антарктике. Нам предстоит перевод станции "Русская" в круглогодичный формат работы, а в ближайших планах также реконструкция станции "Мирный". "Мирный" — первая наша станция на шестом континенте. Качественного обновления там не проводилось с 1976 года — почти 50 лет! Это будет дорогостоящий и логистически также очень сложный проект. Но уверен — справимся, опыт "Востока" нам очень пригодится", — говорит Александр Макаров.
Виталий Корнеев