Одна из радостей путешествия - это возможность посетить новые города и познакомиться с новыми людьми.
Чингисхан


Антарктида от нас далеко и говорят, что это совсем не тепленькое местечко. Но душу греет мысль -"Не везде хорошо, где нас нет?" Взгляните внимательно на то, что сейчас происходит на Южном Полюсе (в этом не самом лучшем месте далеко не худшие люди установили веб-камеру) и почувствуйте, как рассасывается депрессия.

 

Если же Вам мерещится "Черный квадрат" Малевича - это значит,- перед вами Полярная Ночь во всей своей красе и полугодичной протяженности.

Ну, а если захочется блеснуть глубоко запрятанной эрудицией и сверхглубоким знанием мест, где нас нет, а также если вы хотите порассуждать об огромных древних ихтиозаврах, живущих в подледном озере, придется читать дальше.

КОМПЬЮТЕРРА . Дата публикации: 08.06.2001
Восток, Петруха, дело тонкое.
Автор: Киви Берд, kiwi@computerra.ru

В недавнем номере американского журнала Space (Космос) опубликована любопытная статья "Криобот исследует Антарктиду", рассказывающая о том, как НАСА испытывает на Южном полюсе специализированный зонд-робот "глубоколедного бурения". Долгосрочная цель создания этого аппарата - исследование Европы, второй по величине луны Юпитера, полностью покрытой толщей льда, под которым, как есть основания предполагать, находится достаточно теплая вода, а может быть, существует и жизнь. Другая перспективная цель - полярные шапки Марса, где многокилометровый слой льда скрывает информацию об истории климатических изменений на этой планете, вызывающих повышенный интерес ученых. Но самое, возможно, занимательное в публикации Space - это то, чего в статье нет. А нет там ни единого упоминания об удивительном антарктическом озере Восток, которое на протяжении нескольких последних лет и было объектом устремлений создателей криобота из НАСА. Умалчивание тем более необычное, если учесть, сколь интересные открытия были сделаны в этом районе Антарктиды в начале нынешнего года. Вряд ли это случайность, но давайте обо всем по порядку.

В ряду великих озер нашей планеты лишь Восток по сию пору остается полностью вне досягаемости человека. Более того сам факт его существования был установлен сравнительно недавно. Озеро находится под четырехкилометровой толщей льда в одной из самых удаленных от побережья областей Антарктиды. Случилось так, что именно над этим озером, сами того не ведая, в 1957 году участники советской полярной экспедиции устроили станцию "Восток". По имени станции озеро и получило название в 1970-е годы, когда его обнаружили в ходе радарных съемок с самолета. Последующие годы исследований и сейсмологических измерений показали, что озеро Восток имеет огромные размеры. Площадь его составляет почти 20 тыс кв.км, т.е. примерно как озеро Онтарио, но оно намного больше по глубине. Это незамерзающее озеро, толщей льда оно полностью отрезано от прямых контактов с солнцем, ветрами и с жизнью на поверхности, причем, по некоторым подсчетам, озеро находится в изоляции около 14 миллионов лет. Как показывают результаты термического сканирования поверхности, температура воды в озере весьма высокая - примерно от 10 до 18 градусов по Цельсию, что явно свидетельствует о подземном источнике тепла. Кроме того, над поверхностью воды находится высокий, в сотни метров куполообразный свод, заполненный каким-то воздухом.

В 1994 году наши гляциологи пробурили три четверти пути до озера, изучая 400-тысячелетнюю климатическую историю планеты, записанную в слоях нараставшего льда. Образцы, добытые российскими учеными очень близко к "куполу", показывают присутствие микробов (в том числе и ранее неизвестные науке), питательных веществ и различных газов, включая метан. Другими словами, обнаружены все типичные признаки биологических процессов и ныне, возможно, протекающих в полностью изолированной экосистеме. То есть это уникальная "капсула из далекого прошлого", открыв которую ученые могут решить множество сложнейших нерешенных проблем в истории нашей планеты. С другой же стороны исследователи космоса видят здесь самое лучшее на Земле место, где можно опробовать зонды, разрабатываемые для бурения ледяного покрытия на Марсе, Европе и в любом другом неисследованном месте солнечной системы. Поэтому с 1996 года начались разговоры о погружении в озеро робота-зонда, который сделает анализ воды, поищет микроорганизмы и вернется на поверхность с образцами отложений. Исследовательский центр JPL получил от НАСА целевые гранты на разработку криобота и уникальной "стерильной" технологии бурения, так что к концу 1998 года уже несколько десятков ученых и инженеров, работавших над проектом в США, в качестве срока погружения в Восток наметили 2002 год, а извлечение образцов назначили на 2003 год. К настоящему времени в JPL уже созданы и испытаны несколько криоботов-прототипов, общая схема работы которых описывается на сайте НАСА так.

После мягкой посадки на закованную в лед поверхность планеты спускаемый модуль активизирует специально доставленный зонд-криобот для проходки льда. У этого устройства, имеющего форму торпеды, разогревается носовая часть, и благодаря гравитации зонд начинает погружаться в тоннель, который сам же расплавляет в толще льда. Инструменты в корпусе криобота осуществляют измерения и ведут анализ собираемых данных о газах и других материалах.

Зонд использует достаточно сложную систему разогрева и рулевого управления. Способности к изменению направления движения позволяют роботу обходить препятствия и немного изменять свой курс для подстраивания под условия среды или для того, чтобы воспользоваться "открывающимися неожиданными возможностями". Кроме того, полуавтономное рулевое управление позволяет роботу выбираться из возможных "ловушек". Криобот продвигается, расплавляя лед непосредственно перед собой, позволяя жидкости обтекать устройство и вновь замерзать позади. Собираемые данные о встреченной на пути среде отправляются на поверхность.

Коротким антарктическим летом с ноября 2000 по январь 2001 года команда ученых JPL провела полевые испытания прототипа криобота на так называемом Леднике C в западной части материка.

Испытания прошли вполне успешно. Криобот совершил 7 "ныряний" в три скважины на глубину до 1226 метров. Собственно говоря, именно этим удачным тестированиям и посвящена недавняя, вполне благодушная июньская публикация в журнале Space, по неизвестным причинам полностью умалчивающая о том, что происходило дальше.

А было вот что. В том же январе наряду с создателями криобота в Антарктиде работала команда ученых из Колумбийского университета, которая провела серию уникальных низкополетных исследований озера Восток с воздуха. С помощью нового оборудования была составлена карта сейсмической, магнитной и термальной активности подо льдом. Было сделано множество открытий, продемонстрировавших, насколько мало в действительности ученые знают об этом озере. Как выяснилось, Восток вовсе не является большим однородным образованием, как полагали ранее. Здесь имеются "острова", где земля непосредственно соприкасается со льдом, а есть и полости-карманы, где вода поднимается на разные уровни. Кроме того, в отдельных местах слой воды имеет глубину более 1000 метров, то есть вдвое больше, чем думали раньше. Но самое удивительное открытие - это крупная магнитная аномалия вблизи юго-восточного берега озера. И вот тут началось самое интересное. Уже в мартовском номере журнала Scientific American появилась публикация о том, что НАСА притормаживает работы по созданию криобота и в этом году не станет продлевать гранты на его разработку. Что же касается исследований в районе Востока, то "реально до погружения в озеро пройдет еще лет десять".

Фрэнк Карси (Frank D. Carsey), возглавляющий в центре JPL-NASA проект по созданию криобота, подтвердил, что ни Национальный научный фонд, ни НАСА не выделяют более денег на полномасштабную подготовку к бурению. Более того, финансирование антарктических исследований прекратило и Агентство национальной безопасности США, а "их денег теперь сильно не хватает". Одного лишь упоминания о том, что в этом деле как-то замешана разведслужба, было достаточно, чтобы у Фрэнка Карси стали допытываться, что ему известно о собственных проектах АНБ по аналогичному бурению в районе озера Восток. Как сообщил Карси, он не располагает никакой информацией на этот счет. По словам Карси, очередной прототип их криобота будет готов уже летом этого года, однако дойдет ли теперь дело до реальных испытаний неясно, поскольку работы по созданию криобота для Востока и Европы явно приторможены. Естественно, у любителей телесериала "Секретные материалы" сразу родилась версия-объяснение: сворачивание научного проекта, участие спецслужб и мощная магнитная аномалия могут означать лишь одно - подо льдом лежит корабль инопланетян. Самое забавное, что в одной из серий "X-файлов", где был подобный сюжет, прозвучали географические координаты, наиболее близкой "освоенной" точкой к которым действительно является станция Восток.

Ну, а среди официальных причин для притормаживания проекта выделяют главным образом такие. Прежде всего, не решено, каким образом робот сможет опуститься в подледное озеро, не занеся при этом микробы с поверхности или из пройденного ледового слоя. Как говорит Фрэнк Карси, "основная идея заключается в том, чтобы пробурить с помощью горячей воды скважину глубиной примерно 3,5 километра, а затем запустить в нее криобота". Дождавшись, пока вода в скважине замерзнет, криобот сам себя стерилизует, разогреется и расплавит остальной путь до озера, разматывая за собой электрический кабель, намотанный внутри корпуса на катушку. Общая работоспособность этой идеи уже продемонстрирована. Но по методам стерилизации практически никаких тестирований не проводилось. По словам Карси, еще никто, ни в США, ни в мире, так и не сформулировал, насколько чистым должно быть "достаточно чистое". Для конкретной задачи разработчикам нужна конкретная цель, а ее пока нет.

Планы бурения ледяного щита Востока встречают и множество возражений со стороны защитников окружающей среды. Как говорит Бет Кларк (Beth Clark), директор международного "Проекта Антарктида", объединяющего свыше 200 природозащитных групп, "мы твердо уверены, что всеобъемлющее исследование озера с уровнем сегодняшних технологий просто недопустимо". Поэтому в октябре прошлого года Всемирный союз сохранения природы (World Conservation Union) принял специальную резолюцию, призывающую членов "Антарктического договора" воздержаться в обозримом будущем от бурения и выделить озеро Восток в "особо защищаемую" область. Так что, быть может, американские власти просто решили раз в жизни прислушаться к защитникам окружающей среды. Только вот верится в это с трудом.

- Вместо большого, и предположительно очень вкусного ихтиозавра, нашли какую-то неведомую нечисть микронного размера, предположительно считающую людей очень вкусными :(

А это - из журнала "Вокруг Света"

ОЗЕРО ВОСТОК Озеро Восток имеет максимальную протяженность 230 км, площадь — около 14 тыс. км2. Толщина ледового покрова в этом месте составляет 3750 м, а слой воды подо льдом — примерно 700 м. На дне предположительно существует слой осадочных отложений суммарной мощностью 90 — 300 метров, имеющих сложное строение.
Первая попытка проникнуть в ледяную толщу на антарктической научной станции «Восток», расположенной в районе Южного геомагнитного полюса, была предпринята в 1959 году. Тогда с помощью электрического бура в виде нагревателя были преодолены 40 метров ледяного панциря, спустя год, используя отсосы для талой воды, удалось преодолеть еще 10 метров. Но дальше буровая установка просто вмерзала в лед, не позволявший продвигаться дальше. И лишь в конце 60-х удалось осуществить так называемое глубокое бурение. По прошествии 30 лет ледовая толща недалеко от станции «Восток» была пронизана специальной буровой установкой на глубину 3 623 метра. С ее помощью исследователи получали ледяные керны (цилиндрические фрагменты ледяной толщи), позволяющие выявить климатические характеристики, накопившиеся более чем за 400 тысяч лет.В результате выяснилось, что за этот временной период на Земле произошло как минимум 4 цикла похолоданий и потеплений.
Но самым поразительным итогом этих многолетних исследований стало открытие в 1997 году озера Восток, находящегося у самого дна ледникового покрова, о существовании которого участники Советской антарктической экспедиции высказали предположение еще в 1972-м. Это открытие вызвало колоссальный интерес ученых, изучающих спутник Юпитера — Европу, который согласно анализу результатов исследований, полученных с помощью зонда «Галилей», может скрывать под ледяным щитом систему озер и даже океан.
Практическое доказательство наличия живых организмов в озере Восток, дает больше оснований полагать, что таковые существуют и на Европе.
Совместная работа NASA (NASA/Мarshall) и российских научно-исследовательских институтов (Институт микробиологии Академии наук России, Горный институт и НИИ Арктики и Антарктики Санкт-Петербурга) по изучению древних пластов льда, добытых около Южного полюса, позволила обнаружить различные формы жизни — грибки, водоросли, бактерии, диатомы и неизвестные ученым биологические объекты, представляющие собой разнообразные белые комочки диаметром около 1 микрона.
Для изучения ледяных проб использовался электронный микроскоп ESEM (Marshall's Environmental Scanning Electron Microscope). Кроме атмосферной пыли, пустой породы и диатомных фрагментов были обнаружены частицы неземного спектра, скорее всего — космическая пыль, и большое количество соединений цианобактерий с нанобактериями. Эти микроорганизмы содержат не только углерод, кислород, цинк, кремний, алюминий и калий, но и невероятно большой процент тяжелого токсичного металла — сурьмы.
Образцы изучаемого льда взяты на глубине 3 590 метров под поверхностью Антарктиды. Пока ученые не готовы просверлить лед до самого озера, так как есть опасность нарушения экологического баланса. Поэтому для продолжения работы необходимо изобрести методы стерилизации бурильного оборудования.


 

Р. Гувер (НАСА) и С. Абызов (Институт микробиологии) изучают изображения микробов, обнаруженных в антарктическом льду.

Ледяные керны извлекалисьс глубин от 750 до 1000 метров

Бурение осуществлялось струей горячей воды, подаваемой по шлангу с поверхности. Температура воды при бурении на глубине 1 км опускалась до 30°C, хотя перед подачей в скважину ее нагревали до 80°C. Бур состоит из одного, двух или трех звеньев диаметром 7,6 см и длиной 1 м каждое. Используемая мощность 480 КВт. Бурение километровой скважины диаметром 10 см занимает около 20 часов, на расширение скважины до 17 см уходит еще от 12 до 24 часов.

Исследовательский аппарат Probe, представляющий собой 12-сантиметровый стальной цилиндр с подведенными к нему электро- и видеокабелями, оснащен двумя видеокамерами (снизу и сбоку); для освещения объектов съемки служат три галогеновые лампочки (две для нижней камеры и одна для боковой). Внутри аппарата установлен трансформатор, понижающий напряжение с 300 В до 12 В, чтобы не допустить плавления льда вокруг аппарата из-за его нагревания.

Cпециалисты Калифорнийского технологического института и Лаборатории реактивного движения космического агентства НАСА (JPL) проводят работы по проекту глубинного бурения льда в Антарктиде (Antarctic Ice Borehole Probe Project).
Скважина во льду, уже превышающая 1200 метров, расположена в западной части континента, в районе «Ледника С». Это место, удаленное от Южного полюса на 860 км, выбрано не случайно. Именно здесь 150 лет назад движение льдов приостановилось и теперь составляет всего лишь 2 м в год, тогда как скорость перемещения близлежащих — около 400 метров в год. В процессе бурения слоев антарктического льда были обнаружены заполненные водой пустоты размером до 1,4 м и обломки камней, находящиеся на высоте около 25 метров над основанием ледника.

Снимок, полученный с глубины 1218 м, показывает похожие на сэндвич чередующиеся слои чистой воды и слои, содержащие скальные обломки.

Снимок сделан камерой аппарата Probe на отметке около 1063 м во время подъма с глубины к поверхности. Хотя причины разделения ледового покрова на слои еще не достаточно изучены, ученые предполагают, что верхний поток, лед и гравий заморожены в базовой части ледяного покрова. Так как ледовые потоки находятся в постоянном движении, вода может скользить под слоями, содержащими осколки породы, поднимая их вверх, позволяя процессу повторяться. Дальнейшие исследования этих слоев помогут ученым понять процессы, происходящие в верхних потоках, и изучить, как ледовые потоки приходят в движение и останавливаются.

карта сайта

Hosted by uCoz