Вниз на полмиллиона лет
Какое отношение антарктические исследования могут иметь к дальним космическим полетам? Оказывается, самое непосредственное: ученые предполагают, что подо льдом реликтового озера Восток на большой глубине могут сохраниться микроорганизмы, в течение полумиллиона лет развивавшиеся в полной изоляции от внешней среды, и вполне возможно, аналогичные существа населяют океаны спутников Юпитера – Ганимеда и Европы.
Идея о существовании древнего (возрастом 35-40 млн лет) водоема в Антарктиде принадлежит российским ученым. Первым ее высказал в XIX веке географ Петр Кропоткин, а в 1950 и 1961 гг. советские геофизики Николай Зубов и Игорь Зотиков подкрепили теорию научными вычислениями. Согласно их выводам, в центральных областях Антарктиды на большой глубине тепло из недр земли способно не только поддерживать воду в жидком состоянии, но и обеспечить условия для сохранения жизни. Примерно в это же время профессор МГУ Андрей Капица с коллегами провел серию сейсмологических исследований, позволивших очертить границы подледного озера. Позднее эти данные были уточнены британцами при помощи радиозондирования.
В 1957 году к месту, где планировалось основать станцию «Восток», успешно добрался санно-тракторный поезд, возглавляемый Алексеем Трешниковым. Впрочем, благополучно этот вояж выглядит только на бумаге, а в реальности все было намного сложнее. Ведь именно здесь располагается мировой полюс холода: зимний рекорд – 89,2 °С ниже нуля, и даже летом столбик термометра не поднимается выше минус 35 °С. К сильному холоду и сухому воздуху добавляется высота – около 4 км над уровнем моря (соответственно, нехватка кислорода). До ближайшей станции «Мирный» — 1410 км, так что говорить об оперативном снабжении не приходится: работы можно производить исключительно летом и грузы доставлять в основном санно-тракторными караванами.
Бурение льда в таких условиях тоже большая проблема. Традиционные методы не годятся: скважина стремится заплыть льдом, посему единственный выход – предупредить эти попытки. Специальные жидкости, содержащие керосин, фреон и присадки, хоть и справляются с задачей, но возникает опасность попадания антифриза в воды подледного озера, что недопустимо. В результате долгих поисков решили применить уникальный термоэлектробур «ТЭЛГА-1», позволивший проникнуть на глубину 1250 метров. Впоследствии (в 1995 г.) перешли на механический способ, что дало возможность получать стерильные образцы глубинного льда (керны). Современная бурильная головка представляет собой двухметровую титановую трубу весом 50 кг и снабжена системой термообмена.
Несмотря на успехи, в 1998-м на отметке 3645 м бурение приостановили. Экспертов Международного научного комитета по антарктическим исследованиям всерьез насторожила опасность загрязнения уникальной среды озера поверхностными микроорганизмами, а также токсичными соединениями антифриза. До заветной цели оставалось всего 125 метров. К счастью, в 2006 году работы возобновились: придуманный учеными полимеросодержащий состав на основе кремния, абсолютно нейтральный, сыграл роль разделительной пробки между озером и внешним миром.
Но проблемы продолжали преследовать проект. То и дело ломалась лебедка и дважды повреждался кабель, причем с обрывом бура, для извлечения которого пришлось дополнительно расширять скважину с последующим заливанием этиленгликоля. В итоге аварийный участок решили обойти, и в 2009-м начался новый этап бурения, на этот раз на 20 метров выше проблемной зоны. И вот 5 февраля 2012 года на глубине 3769,3 метра была достигнута наконец поверхность реликтового водоема.
К сожалению, ученые недооценили давление на такой глубине: вместо ожидаемого подъема столба воды на 45 метров, она заполнила около 500 м скважины, вытолкнув из нее антифризную смесь, после чего, разумеется, замерзла. На протяжении следующих двух лет буровики занимались расчисткой скважины, а затем продолжили спуск, сместив ожидаемую точку входа. На этот раз, когда бур вновь проник в глубоководную среду, столб не превысил расчетной высоты, и скважина оказалась полностью готовой к дальнейшей эксплуатации. Отныне в нее можно погружать зонды и добывать образцы.
Выводы
Результат, достигнутый российскими специалистами, уникален как с технологической точки зрения (нигде в мире не осуществлялось подобной операции), так и с научной: теперь, помимо воды древнейшего озера, можно исследовать керны, добытые из ледяной толщи, формировавшейся миллионы лет. Однако нынешняя экономическая ситуация в нашей стране ставит под сомнение не только финансирование, но и само существование проекта. По словам полярников, на завершение очередного этапа работ не хватило средств, а на будущие сезоны бюджет вообще не утвержден. Не исключено, что скважину придется заморозить как в прямом, так и переносном смысле. А значит, уникальная информация, способная оказать неоценимую помощь в грядущих исследованиях спутников Юпитера, будет получена нескоро.
Опубликовано 19.02.2015