|
Оригинал Вадим Пономарев , «Expert Online» – expert.ru 24.04.2014 20:59
Сейчас в Арктике живут только моржи, белые медведи и коренные северяне – ненцы, ханты, эвенки. Но уже к середине нынешнего века Заполярье может стать весьма оживленным местом. Но для этого ученым придется создать механизмы и препараты, которые позволят не просто выживать, а нормально жить и работать в этих жутких для обычного человека климатических условиях
Слово «Арктика» у большинство россиян старшего возраста, наверняка, ассоциируется с отважными советскими первопроходцами, затертым во льдах пароходом «Челюскин», и бородатыми и загадочными учеными-полярниками. Те, кто помоложе, могут вспомнить военную службу в Заполярье, романтичных геологов, и первые миллионы тонн нефти и миллиарды кубометров газа, хлынувшие в страну и за рубеж из приполярной Западной Сибири. А у большинства из тех, кто совсем молодой, Арктика, наверное, уже ни с чем не ассоциируется… Ну, может, с тем, что где-то там далеко-далеко на Севере есть какие – то природные богатства, которые то ли дорого, то ли рано выкапывать…
На самом деле, новый этап индустриализации Заполярья уже начался. И начался он именно в российской части Арктики. Осенью 2012 года «Газпром» запустил в промышленную эксплуатацию первую очередь одного из крупнейших в мире Бованенковского газоконденсатного месторождения, которое расположено глубоко в Заполярье на северо-западной части полуострова Ямал. Летом 2013 года на северо-восточной части этого полуострова компанией НОВАТЭК начал строиться самый крупный в мире арктический завод по сжижению природного газа (СПГ) мощностью 16,5 млн тонн СПГ в год. Там же – в поселке Сабетта, в прошлом году начал создаваться и самый крупный российский арктический морской порт.
В 2014 году НОВАТЭК при поддержке правительства принял решение построить на соседнем полуострове – Гыданском, еще один СПГ-завод такой же мощности. В этом же году на территории Ямало-Ненецкого автономного округа начнется строительство самой северной в России широтной железной дороги – Северного широтного хода, который обеспечит сквозное движение грузовых и пассажирских поездов по Северу России. Транзитный грузооборот по Северному морскому пути – из Европы в Азию вдоль российского побережья Северного Ледовитого океана, к 2021 году, по сравнению с 2013 годов, по прогнозам британской конторы Ллойда, возрастет более чем в 10 раз, превысив 15 млн тонн в год. Наконец, в конце прошлой недели состоялась отгрузка на танкер первой партии промышленной нефти, добытой «Газпромом» на шельфе Печерского моря с помощью первой арктической морской стационарной ледостойкой платформы «Приразломная».
И если сложить воедино основные проекты, которые Россия намерена осуществить в Арктике в среднесрочной перспективе, то в их реализацию только до 2020 года из средств федерального бюджета и частных инвесторов будет вложена колоссальная сумма – более 7 триллионов рублей. «По оценкам экспертов, общие запасы топливно-энергетических ресурсов арктической части Российской Федерации превышают 1,6 триллиона тонн, а континентальный шельф содержит около четверти всех шельфовых запасов углеводородного сырья в мире. Десятилетиями шаг за шагом Россия укрепляла, наращивала своё присутствие, свои позиции в Арктике, и наша задача – не только их в полной мере восстановить, но и качественно усилить. И этот вектор в государственной политике, в нашем стратегическом планировании нужно чётко, последовательно выдерживать» - подчеркнул президент России Владимир Путин на недавнем заседании Совета Безопасности.
Однако, одна из главных проблем индустриализации Арктики кроется не в деньгах или промышленных технологиях. Она кроется в людях, которым предстоит осваивать эти территории. Пока дело касалось военных, геологоразведчиков, полярных исследователей, то освоенные ими технологии по выживанию в таких экстремальных условиях, хоть и не всегда эффективно, но работали. Но сейчас, когда речь идет о том, что в Арктике будут постоянно жить и работать не небольшие группы специально обученных людей, а десятки тысяч обычных гражданских строителей, специалистов-буровиков, железнодорожников, инженеров по эксплуатации нефтяных и газовых скважин, специалистов по логистике, нужны новые технологии организации жизни и работы на Севере.
Дожить до отпуска
Северянам не зря платят намного больше денег за одну и ту же работу, чем их коллегам в более теплых краях. «Представляешь! У меня коренной зуб за год работы раскрошился! Пить местную воду невозможно – бросаешь в кружку 3-4 пакетика черного чая, и все равно не можешь за счет этого отбить жуткий вкус и запах этой воды!» - жаловался мне молодой парень из уральской «глубинки», нанявшийся несколько лет назад работать вахтой в одну из компаний, ведущей подготовку добычи нефти на одной из заполярных территорий.
Это – Арктика. В этом регионе зафиксирована самая большая разница летних и зимних температур на нашей планете - до 100 градусов. Температура воздуха зимой может доходить до -70 градусов, а летом превышать +30 градусов по Цельсию. На широте 70 градусов (это чуть севернее Мурманска) солнце зимой не восходит два месяца (полярная ночь), и 71 сутки не заходит летом (полярный день). Если продвигаться еще дальше на Север, то продолжительность полярной ночи увеличивается до 190 суток, а полярного дня – до 175 суток. Плюс постоянное кислородная голодание – атмосфера уже на самом Полярном круге содержит примерно на треть меньше кислорода, чем, например, в средней полосе России (в Арктике нет лесов). Плюс повышенный уровень радиации. «Начиная с 67-й широты, Земля не прикрыта от прямого облучения из космоса, поэтому длительное проживание на Севере можно сравнить с вялотекущей лучевой болезнью» - подчеркнул доктор медицинских наук, академик РАН Вячеслав Хаснулин на всероссийской молодежной научно-практической конференции «Адаптация человека на Севере: медико-биологические аспекты», которая проходила в Архангельске. Плюс на 30% более высокие энергозатраты при выполнении любой физической работы, чем в условиях умеренного климата. Плюс проблемы с питанием – овощи, фрукты, зерновые (хлеб, рис и т.д.) здесь не растут. Поэтому, чтобы обеспечить сбалансированность рациона питания россиянина из «средней полосы» на Севере, все это приходится завозить за тысячи километров в замороженном или консервированном виде.
Парадокс заключается в том, что для жизни в Арктике нужны не клетчатка и углеводы, а белки и жиры. По данным исследований 60-х годов прошлого века, даже кратковременные физические нагрузки в сочетании с низкой температурой окружающей среды и субкалорийным питанием могут привести здесь к дефициту витамина С в организме. Более того. По данным уже американских исследователей (Rogers, James, 1964 год), если человек, выросшей в средней полосе, продолжает и в Арктике питаться так, как он привык, то из его организма очень скоро начнет вымываться хлористый натрий. И даже если человек при этом вволю пьет хорошую воду, в его организме наступает обезвоживание со всеми вытекающими отсюда последствиями. А о переохлаждениях, «снежной слепоте», хронической усталости на Крайнем Севере написано столько, что, наверное, нужды повторяться нет.
Взгляд через перископ
При всей любви к собственному сланцевому газу, экономисты США предполагают, что к середине нынешнего столетия месторождения газа, расположенные в Арктике, будут обеспечивать до половины мирового потребления «голубого топлива». Российский «Газпром» на примере Бованенково и полуострова Ямал убедительно доказал, что на сухопутных участках Арктики с применением нынешних технологий уже эффективно добывать газ можно.
Однако, по мере дальнейшего продвижения нефтяников и газовиков на Север – на шельф северных морей, все чаще звучит идея полной автоматизации добычи и транспортировки углеводородов. «В рамках сотрудничества «Роснефти» и ExxonMobil стороны намерены построить 60 разных платформ по добыче нефти в Арктике. Найти достаточное число квалифицированных инженеров, которые готовы постоянно жить и работать в таких условиях, невозможно. Мы полагаем, если такой масштабный проект будет успешным, то все функции, которые мы предлагаем делать удаленными, помогут в функционировании таких платформ» - заявил недавно вице-президент компании Emerson Process Management в Восточной Европе Йохан Вандерплаетсе.
В концентрированном виде эту идею нынешней весной изложил вице-премьер по «оборонке» Дмитрий Рогозин. По его мнению, российский оборонно-промышленный комплекс способен создать в обозримом будущем полностью автономные роботизированные подводные комплексы, которые будут добывать и транспортировать шельфовые арктические углеводороды вовсе без участия человека (попутно охраняя окружающие российские территории он враждебного присутствия). «Концептуально арктические промыслы будущего будут представлять собой безлюдные многомодульные комплексы с полным производственным циклом. Это целые подводные «города» со своим транспортом, энергоснабжением, линиями связи. Основными элементами этих комплексов станут подводные суда разведки и суда-носители, средства бурения, добычи и подготовки продукции, энергообеспечения, эксплуатации и ремонта, комплексной безопасности» - заявил вице-премьер российского правительства.
При всей кажущейся фантастичности этой идеи, в Норвегии на принципах государственно-частного партнерства в рамках проекта WS Seabed Rig уже проводятся испытания прототипов элементов автоматизированной подводной буровой установки. В России с лета прошлого года созданием технологий подводного (подледного) освоения месторождений полезных ископаемых арктических морей занимаются две крупных военных структуры - Фонд перспективных исследований (ФПИ), ЦКБ «Рубин» (главный разработчик отечественных подводных лодок), два основных российских добытчика – «Газпром» и «Роснефть», и Дальневосточное отделение Российской академии наук.
Кардинально «обезлюдеть» предлагается и небо над Арктикой. Служба по охране, контролю и регулированию использования биоресурсов Ямало-Ненецкого автономного округа уже сейчас активно использует беспилотные аппараты (БПЛА) для противодействия браконьерам. Популярны БПЛА и у арктических ученых-метеорологов. Для военных сейчас в Казани разрабатывается беспилотник, который сможет непрерывно находиться в воздухе до 2 суток, патрулируя при этом до 10 тыс км арктических просторов. В 2016 году, согласно дорожной карте «Инновационный транспорт Севера», разработанной рабочей группой Военно-промышленной комиссии при правительстве РФ совместно с НП «Сибирское машиностроение», к БПЛА в арктическом небе должны присоединиться и дирижабли, оборудованные тепловизорами, лазерными датчиками, радиолокаторами и видеокамерами для наблюдения за окружающей обстановкой.
«Росатом», в свою очередь, сейчас разрабатывает автономные атомные энергетические установки малой мощности, которые будут применяться для электропитания и обогрева арктических военных баз, малых населенных пунктов на суше и уже упоминавшихся роботизированных добывающих комплексов под водой.
То есть, по сути, глобальная научно-техническая мысль, причем не только в России, сейчас работает над созданием таких технологий, которые бы максимально снизили вероятность непосредственного контакта человеческого организма с жесткими условиями Арктики. Правда, реальность, конечно, вносит в этот процесс свои коррективы. На Бованенково, например, процесс добычи газа и его транспортировки уже сейчас полностью автоматизирован. Однако специалисты «Газпрома» все равно несколько раз в сутки совершают объезд газовых скважин, чтобы визуально удостовериться в том, что они работают в установленном режиме.
Одеться потеплее
При этом понятно, что с помощью робота всё не сделаешь. И надо выходить из «капсулы» в «поле» и там работать при температуре минус 50 градусов с порывами ветра до 20 метров в секунду. А для этого нужна соответствующая одежда.
Самую идеальную одежду для Арктики давно придумали коренные северяне. Она полностью состоит из оленьих шкур – сапоги выше колен, штаны, варежки, «куртка» с капюшоном до середины бедер, которая надевается через голову. В такой одежде ненец, если его застигла в пути непогода, может, отгородившись от ветра нартами, безбоязненно переждать несколько суток пургу прямо в тундре.
Мысль европейского человека при этом, в принципе, двигалась в том же направлении с тем различием, что для работы на Севере использовалась шерсть и шкуры животных, обитающих южнее – тулупы из овчины, свитера из верблюжьей шерсти, унты из лисицы и т.д. Много экспериментов было и с синтетическими тканями и наполнителями. Последняя информация на эту тему пришла от российских военных. Пресс-служба Минобороны сообщила о том, что российские десантники, принимавшие в апреле участие в высадке на дрейфующие льды в районе Северного полюса, кроме выполнения специальных задач, испытывали специальное экспедиционное обмундирование для очень низких температур. «Военные получили новый специальный комплект одежды, который состоит из нескольких элементов, предназначенных для активных действий и для долгого пребывания на холоде в неподвижном состоянии. Заявленные характеристики нового обмундирования позволяют выполнять задачи в комфортных для организма человека условиях при температуре до минус 50 градусов по шкале Цельсия. Эта одежда обеспечивает надежную защиту головы, рук, ног и торса от ветра, влаги и охлаждения. Разработчики отмечают, что конструкция элементов формы одежды позволяет быстро одеться» - подчеркнуло российское военное ведомство.
Кроме того, продолжаются эксперименты и по разработке специальной одежды для Арктики с электроподогревом. Проблема у них, по сути, одна – малый ресурс питающего элемента при работе в автономном режиме и его большой вес. Этой работой тоже занимаются военные ученые, поскольку персональная «батарейка» должна выполнять много других функций в боевой экипировке военнослужащего – питать персональный компьютер, средства связи, прицельные приспособления для оружия и т.д. «Необходимо создать такую автономную систему энергообеспечения нашего военнослужащего, чтобы она выдерживала температурные перепады от -50 до +50 градусов, имела бы длительный срок хранения на складах до своего использования и весила бы значительно меньше, чем те аккумуляторы, которые мы имеем сейчас», - заявил недавно на одном из совещание главный конструктор по системе энергообеспечения боевой экипировки военнослужащего «ЦНИИТОЧМАШа» Александр Чиркин. Для Арктики, по словам заместителя директора Центра физико-химических технологий НИЦ «Курчатовский институт» Владимира Фатеева, такие индивидуальные источники электроснабжения будут создаваться на основе использования энергии солнца и водородных топливных экспериментов.
Таблетка «от холода»
Еще одна интересная тема – это адаптация организма «среднеевропейского» человека к условиям Арктики биохимическими методами. Эксперименты в этой области начались, наверное, сразу после того, как купцы и охотники из умеренных широт несколько сот лет назад пересекли Северный полярный круг.
Выяснилось, например, что рацион питания коренных северян состоит, в основном, из мяса северного оленя и рыбы. Причем, и то, и другое они в большинстве случаев употребляли сырым, без предварительной термической обработки. В дальнейшем догадки
о том, что именно за счет этого коренные северяне получают большинство необходимых им питательных веществ, подтвердились научными методами. Плюс дикорастущие в тудре ягоды («дикоросы») – голубика, клюква, морошка, которые в 3-4 раза превышают по содержанию питательных веществ своих «собратьев» из более теплых краев. Плюс достаточно специфические для европейского человека продукты питания животного происхождения, непосредственно влияющие на укрепление иммунной системы организма.
Поэтому сейчас в Ямало-Ненецком автономном округе, который является центром индустриализации российской части Арктики, например, создается целая индустрия производства продуктов питания, основанных на местном сырье. Потребление сырого мяса, конечно, по-прежнему экзотично для большинства ямальцев, приехавших сюда в 60-80 годы прошлого века на освоение газовых месторождений Западной Сибири. Но, благодаря политике окружных властей по развитию агропромышленного комплекса, в Салехарде, Новом Уренгое, Надыме и других ямальских городах можно купить уже не только само мясо северного оленя, но и продукты его переработки: оленину барбекю, бастурму из оленины, колбаски оленьи для жарки с кедровыми орешками, колбаски оленьи по-домашнему, ветчину из оленины, сырокопченый балык и т.д. Аналогичная ситуация и с рыбой, хотя знаменитого муксуна все же предпочитают есть сырым, слегка посолив (эта рыба, помимо своего нежного вкуса, известна тем, что в ней не заводятся паразиты).
Начали появляться предприятия и по сбору и переработке дикоросов. При этом ямальские ученые продолжают активно исследовать влияние на организм человека традиционного рациона питания коренных северян. В середине февраля, например, сотрудники Научного центра изучения Арктики провели комплексное исследование здоровья коренного населения села Ныда Надымского района. Выяснилось, что у 120 сельчан и жителей близлежащих стойбищ микроциркуляция крови, тканевое дыхание, состояние сосудистой стенки, и общее состояние здоровье значительно лучше, чем у жителей ряда других национальных поселков округа. «Мы это напрямую связываем с высокой долей продуктов питания местного производства в рационе жителей. В первую очередь, оленины и рыбы. Кроме того, в селе работает ферма, благодаря которой жители обеспечены свежим молоком и мясом» - подчеркнул заместитель директора научного центра, доктор медицинских наук Андрей Лобанов.
Продолжаются и эксперименты по нахождению «таблетки от холода». Команда исследователей из Университета Буффало (США) во главе с Шарлоттой Линдквист недавно выяснили, почему полярные медведи гораздо больше устойчивы к холоду, чем их более южные собратья, хотя их мех по густоте и толщине практически не отличается друг от друга. Оказалось, что в генах белого медведя заложен особый механизм, связанный с производством оксида азота, необходимого клеткам организма для преобразования питательных веществ из пищи в тепло. Проще говоря, полярные медведи способны из одинаковой пищи одинакового количества получать заметно больше тепла, чем бурые или черные медведи. Ученые другого американского университета – Акрона, нашли объяснение исключительной выносливости некоторых полярных птиц, в частности полярных крачек, преодолевающих во время миграций расстояния более 40 тыс км в одну сторону. Оказалось, что за такие выдающиеся энергетические резервы крачек отвечает гормон лептин, который до недавнего времени считался отсутствующим в организмах птиц. И сейчас этим и другим научным открытиям ученые пытаются найти практическое применение для жизни и работы человека в Арктике.
|
