Привет Америке из Антарктиды

Российские ученые смогли пробурить 4 км льдов Антарктиды и достичь озера Восток, скрывавшегося от мира почти 15 млн лет. Успех полярников наделал шуму на мировой арене. В этом событии политики оказалось даже больше, чем науки. По крайней мере, пока. О том, как в историю реликтового озера, из которого, возможно, пили воду динозавры и мамонты, «вписались» политические фигуры и дипломатические игры, «Росбалту» рассказал начальник Российской антарктической экспедиции, заместитель директора Арктического и антарктического научно-исследовательского института Росгидромета (ААНИИ), полярник с 40-летним стажем Валерий Лукин.

- Восток является крупнейшим из двух сотен подледных озер Антарктиды. Название озеро получило от советской (теперь российской) научной станции Восток, работающей в этом районе с 1957 года. Бурение в районе станции Восток началось в 1970-х годах, когда о существовании водоема не было известно (изначально целью бурения были палеоклиматические реконструкции изменчивости состояния атмосферы шестого континента). Однако в 1994 году российские и британские специалисты открыли под толщей антарктического льда озеро.

Могу с гордостью сказать, что я был первым, кто в России узнал о том, что спустя десятилетия бурения самой глубокой ледяной скважины 5 февраля 2012 года в 20:25 мск наши полярники достигли озера на глубине 3769,3 м. Мне позвонили с Востока через 15 минут после этого события. Сами специалисты гляцио-бурового отряда 57-й Российской антарктической экспедиции, которые совершили проникновение в озеро, прибудут в Петербург вечером 24 февраля.

Первые образцы воды из озера, согласно технологии, будут доставлены в Северную столицу в мае 2013 года, где их будут исследовать в оснащенных современным оборудованием лабораториях ААНИИ и Петербургского института ядерной физики. Первые результаты анализа проб должны появиться в конце 2013 года. Приоритет в исследованиях будет отдан микробиологическому изучению форм жизни в озере. Кроме того, ученые займутся исследованием химического состава воды.

- Озеро расположено на глубине почти 4 км. Там ведь огромное давление! Разве под ним вообще возможна какая-нибудь жизнь?

- Давление на поверхности озера - около 400 атмосфер. Но давление в данном случае не решающий фактор. Вспомните океан: глубина Марианской впадины – свыше 11 км, но там ведь жизнь есть…

- То есть все-таки есть надежда, что подледное озеро Восток обитаемо?

- Русским морякам, участникам первых кругосветных плаваний начала XIX века, принадлежит прекрасная фраза: что видим, то и пишем. Так и в случае с озером Восток: что мы увидим, то и расскажем…

Исследования форм жизни в озере смогут пролить свет на неизвестные ученым пути развития эволюции живых организмов. Озеро было изолировано от атмосферы миллионы лет, а значит, и эволюционные процессы там протекали по-другому. Микроорганизмы, приспособленные к жизни в таких удивительных условиях, могут обладать уникальными свойствами. Также мы надеемся получить новые данные об изменении климата на планете за прошедшие миллионы лет. Результаты исследований покажут, какой была Антарктида, еще не покрытая ледовой мантией.

Но даже если выяснится, что в озере никто и ничто не живет, это тоже будет феноменальное открытие! В этом случае станет очевидным, что, оказывается, на нашей планете есть такие природные среды, где жизни вообще нет…

- Сразу после проникновения в озеро Антарктиды вы сравнили это с полетом человека на Луну. Почему?

- На это есть как минимум две причины. Во-первых, по сложности и неординарности технических решений. Мы столкнулись со всеми трудностями первопроходцев. В ходе исследования возникли неожиданные проблемы, которые нужно было решать оперативно. И не было никакого опыта и даже теоретических знаний, как в такой ситуации поступить, поскольку этого раньше просто никто не делал. Случай с бурением ледника Антарктиды, как и высадка человека на Луну, – это прецедент.

Во-вторых, я сравниваю два этих события из-за той сложной политической конкуренции, которая сопутствовала Лунной программе, и той гонке, которая была между СССР и США. Тогда, в конце 1960-х годов, выиграла Америка. А сейчас победили мы. Я не хочу сказать, что это достойный реванш, я просто провожу аналогии. Американцы тоже предпринимали активные шаги для исследования озера Восток. Они провели масштабную воздушную экспедицию в 2000-2001 годах, заказали разработку технологии быстрого бурения льда Fast drill. Но оказалось, что эта технология в условиях Востока не эффективна, она просто не может работать. И американские ученые потеряли всяческий интерес к этому озеру…

- Американцы сдались так быстро?

- США – страна, которая во всех своих делах хочет быть под номером один. Либо первые, либо никакие… Думаю, что такова особенность их национального менталитета.

- А российские ученые способны «биться» над задачей, как рыба об лед?

- Дело в том, что заключительный этап бурового проекта пришелся на самые сложные для российской науки 1990-е годы, когда она была практически ликвидирована. Перестроечные реформы и глобальные изменения в политико-экономическом устройстве нашего государства отразились и на антарктических исследованиях России. Цвет российской науки, как тогда считалось, уехал на Запад. Но это оказалось не так...

- Почему именно российским полярникам удалось пробурить самую глубокую в мире ледяную скважину?

- Удалось благодаря прекрасной высшей советской школе, которая создала таких образованных инженеров и ученых. Это, в первую очередь, специалисты Санкт-Петербургского государственного горного университета. Бывший заведующий кафедрой бурения скважин этого института, ныне покойный Борис Кудряшев выступил в 2000 году лидером авторского коллектива по разработке технологии экологически чистого проникновения в подледниковое озеро Восток. Было создано уникальное буровое оборудование. Специалисты нашего ААНИИ внедрили современные методики исследования и дальнейшего анализа ледяного керна. Ученые из Петербургского института ядерной физики им. Константинова выполнили большую работу по изучению биоразнообразия ледяных кернов с помощью методов молекулярной биологии. Полярная морская геологоразведочная экспедиция, находящаяся в Ломоносове, определила различные характеристики озера методом радиолокации и сейсмозондирования - конфигурацию его береговой черты, толщину ледника, водного слоя и донных отложений, площадь водного зеркала и т.д.

Оторванность науки от практики – беда многих отечественных исследований. Однако в случае с озером Восток талантливые ученые шли от практики. Когда Николай Васильев, руководитель отряда, который непосредственно проник в озеро, столкнулся с тем, что резцы его буровой коронки не брали лед озера по непонятным причинам, он не стал решать эту проблему за столом с помощью системы дифференциальных уравнений. Профессор Васильев, обладая уникальными практическими знаниями, сам шел к точилу, затачивал по-другому резцы, ставил их на буровую коронку, начинал бурение и получал результат. А уже после облекал этот результат в необходимую научному сообществу математическую форму.

- В ходе реализации проекта российских полярников обвиняли в использовании небезопасных методов бурения – якобы керосин и фреон могли загрязнить девственно чистое озеро…

- «Сухое» бурение во льду возможно только до глубины 500 метров, а дальше начинает работать эффект «горного давления», и лед как вязко-текучее тело начинает уменьшать диаметр скважины. Бурить можно, но назад бур уже не поднять. Чтобы противоборствовать этому эффекту, стало необходимым заполнить скважину неким веществом, плотность которого была бы равна плотности льда – 0,91 г/смi. При этом оно должно быть проникаемым для буровых инструментов и также незамерзающим по понятным причинам. Учитывая все это, была предложена смесь керосина (плотность 0,82 г/смі) и фреона (плотность 1,32 г/смі). Эта смесь дала возможность создать жидкость, по плотности моделирующую лед. Мы стали заливать ее в скважину и справились с эффектом «горного давления». Смесь керосина и фреона не может загрязнить озеро, поскольку вода имеет большую плотность (1,00 г/смі). По законам физики, более легкое вещество не способно распространяться в сторону более тяжелого, оно всегда будет лишь на его поверхности. При подъеме воды заливочная жидкость также поднимается, но, будучи гидрофобной по своему составу, не смешивается с озерной водой.

Конечно, мы не могли рисковать уникальной экосистемой подледного озера. Чтобы избежать вероятности загрязнения, в связи с рекомендациями междунарожного Научного комитета антарктических исследований бурение было остановлено в 1998 году. После этого эффективность и безопасность российской технологии была отработана независимыми коллегами из Дании в Гренландии. Технологию проникновения в озеро Восток делегация России официально представляла на 24, 25 и 26-м Консультативных совещаниях по Договору об Антарктике (2001-2003 годы). Наконец, международное научное сообщество дало добро, и в 2006 году работы по бурению удалось возобновить.

Почти 10 лет жизни я потратил на борьбу на дипломатическом фронте, отстаивая справедливость нашей технологии. Да, были всякие публикации о том, что русские во главе с Лукиным со своими «грязными руками» лезут в Антарктику, «плюют» на предостережения ученых с мировыми именами… После такого вдвойне приятно, что мы победили.

- Много лет назад Никита Хрущев от лица Советского Союза пообещал, что мы еще покажем Америке «кузькину мать»…

- Сейчас, конечно, мы не всей Америке показали. Но определенным коллегам своим, ученым, мы, действительно, доказали! Кстати, я очень люблю США, и бывал там 17 раз…

- Зарубежные коллеги поздравили вас?

- Кое-кто поздравил. Ученые выступали от себя лично, даже не от имени организаций. Это наши коллеги из Германии, Франции, США и других стран. Многие не очень счастливы в душе, но есть определенный политес…

Скептики, конечно, были и будут всегда. Есть хорошая восточная поговорка: «Собака лает – караван идет». Мы пробурили лед Антарктиды, и все будут счастливы? Нет, это невозможно. Будет много критики, в том числе среди отечественных специалистов, которые «кормятся» на деньги западных грантов. Надо же отрабатывать свою зарплату.

В буровой комплекс было поднято около 30-40 литров воды, она была собрана в специальную стерильную лабораторную посуду. Небольшая проба этой воды и была передана министру природных ресурсов и экологии России Юрию Трутневу. Он побывал на станции "Восток" 5 февраля, за несколько часов до момента проникновения в само озеро.

- Нынешний успех российских ученых в Антарктиде некоторые связали с политическим пиаром и предвыборной ситуацией в России…

- Достижения российской науки зачастую используют в политических целях. Хочу подчеркнуть, что вскрытие озера российскими полярниками - это не какая-то заготовка перед выборами. Мы завершили эту многолетнюю работу не по приказу свыше. Нам из Москвы никто не говорил: «Давай, бури, теперь можно!».

У нас разные задачи. Наука не может быть такой переменчивой, как политика. Чтобы достичь результата, ученым требуются десятилетия напряженного труда. И даже получив результат - пробурив лед, - мы не можем поставить точку и сказать себе: дело сделано.

Беседовала Любовь Костерина