Зачем путешествовать?

В «Конгсспейле» – «Королевском зерцале», документе, написанном приблизительно в первой половине XIII века «во славу первооткрывателей полярных морей... для восполнения образования норвежского принца», сказано: «Если спросишь, чего они ищут в неизведанных землях и почему плавают туда, подвергая, свою жизнь опасности, то для этого есть три причины. Первая – жажда борьбы и славы, ибо человека влечет туда, где его подстерегают опасности, чтобы прославиться. Вторая – жажда познания, ибо человек также хочет раскрыть и исследовать то, о чем он слышал, чтобы убедиться в достоверности услышанного. Третья – стремление к выгоде, ибо люди ищут и допытываются, где можно разбогатеть, даже если это связано с большой опасностью».

Едва ли можно полнее и отчетливее дать ответ на вынесенный в заголовок вопрос. В самом деле, все путешествия, будь то Великая Северная экспедиция, в ходе которой были впервые составлены полные и достоверные карты громадного северного побережья России, или поиски прохода через Северный Ледовитый океан из Европы в Китай (в ходе которого Джон Кабот в XV веке открыл Ньюфаундленд), или плавания Жана Шарко (получившего в 1914 году золотую медаль имени Ф.П. Литке от Российского географического общества за исследования в Антарктике) на его шхуне с замечательным названием «Пуркуапа?» («Почему бы и нет?»), – все они ставили перед собой цели, ясно сформулированные в «Конгсспейле».

Русская «лодья» с рисунка XVI в.

Люди не могут жить в Антарктиде. Это мы уже выяснили. Но бывать на ледяном материке необходимо: хотя бы для того, чтобы наблюдать за погодой. Ведь погодные условия Антарктики влияют на погоду всего Южного полушария Земли, да и всего земного шара. Как же быть? Примерно так же, как и в Арктике: строить научные станции со сменным «экипажем». Отчасти здесь это легче сделать, чем в Арктике. Там океан, и станции приходится строить на льдинах, плавающих по нему. А здесь – материк. Строй, что хочешь! Но не так это просто. Во–первых, Арктика ближе и ниже, и до полярной станции можно долететь, например, если ее необходимо срочно эвакуировать. А Антарктида и далеко, и высоко – мы уже говорили о том, что толщина льда в центре материка достигает пяти километров. Особо не полетаешь. Во всяком случае, не «поприземляешься».

Но станции нужны, и поэтому их создано немало. Как же устроены антарктические станции?

Непременная часть каждого антарктического поселения – электростанция. Не переставая, гремят двигатели, вращая генераторы, снабжающие поселок электричеством. Оно используется и для обогрева жилищ, и для их освещения. Без электричества не работали бы радиостанции и многочисленные приборы, следящие за природой материка – а без этого сами станции стали бы не нужны. Ведь они и строятся для проведения наблюдений и пересылки результатов этих наблюдений на Большую землю.

Первые электростанции появились в Антарктике одновременно с первыми радиостанциями. В 1912 году главная база Австралийской экспедиции Д. Моусона была оборудована двумя генераторами, работавшими от керосинового двигателя. На современных полярных станциях – не меньше трех–четырех генераторов, работающих независимо друг от друга. Зачем – понятно: чтобы можно было отремонтировать или заменить поломавшийся генератор, не прекращая снабжения станции. Есть, кроме того, аварийная энергетическая установка – «на черный день». Вдруг, например, случится пожар, и из строя выйдут сразу все основные генераторы.

Сейчас все полярные станции получают электроэнергию, используя двигатели, работающие на привозном топливе (обычно на солярке). Это и дорого, и грязно, и шумно, и неудобно. Но необходимо. Все другие варианты, а их несколько, остаются пока экспериментами. Например, на австралийской станции «Дейвис» использовали установку для опреснения воды, работающую на солнечной энергии (как микрокалькуляторы со встроенным фотоэлементом). Но такая установка вырабатывает электроэнергию только на свету, а где его взять полярной ночью? Кроме того, фотоэлементы до сих пор очень дороги. И используют их пока только на космических спутниках и станциях – там просто нет другого выхода.

Ветровая электростанция

А на станции норвежско–шведско–британской экспедиции «Модхейм» использовалась ветровая электростанция. Еще один ветряк был установлен во время Седьмой советской экспедиции в Мирном. Но, к сожалению, до сих пор не удается построить такого ветродвигателя, который был бы и дешев, и надежен, и достаточно мощен сразу.

Так что пока продолжают работать дизельные двигатели, и суда везут за тридевять земель солярку. Для питания станции «Молодежная» – полторы тысячи тонн, поселка Мирный – около 500, станции Восток – больше 100 тысяч тонн на год.

Если не считать воздуха, вода – единственное вещество, которое не приходится везти в Антарктиду. Чего–чего, а воды здесь хватает – примерно 8/10 всего запаса пресной воды на Земле. Но в виде льда.

Хорошо, если рядом со станцией расположены естественные водоемы – непромерзающие озера (как в оазисе Бангера – мы уже говорили о нем). Тогда достаточно провести трубопровод, поставить насос, и все в порядке. Конечно, трубы приходится утеплять, чтобы они не замерзли. Но это не очень сложно. Такие озера есть в окрестностях российских станций «Новолазаревская» и «Беллинсгаузен» (где для забора воды из стекающего в море ручейка построена специальная плотина). Есть такой водоем и на станции «Молодежная» Антарктического метеорологического центра.

Но на внутриконтинентальных станциях и на шельфовых ледниках таких озер нет. И воду приходится добывать путем растапливания льда и снега. Для этого используют «таялки» – баки с нагревателями.

Снег в них загружают через отверстие в стене дОма, а если дом занесен снегом (обычное дело!) – через крышу. Загружает его обычно дежурный, и это – довольно тяжелая и неприятная работа. Снег приходится брать на некотором расстоянии от станции (электростанции ведь работают непрерывно, и снег поблизости от них загрязнен). А станция Восток находится на высоте трех с половиной километров над уровнем моря; на такой высоте и при обычных условиях работать нелегко – не хватает воздуха. А на леднике – и подавно. И снежные блоки выпиливают только летом – все же легче, да и не так опасно. Каждому зимовщику приходится выпиливать примерно по пять сотен таких блоков и перетаскивать их на станцию.

В Мирном из положения вышли проще. Если на поверхность льда положить нагреватель, лед растает и образуется водоем (лужа). Именно из такой лужи и берут воду. По мере того как ее откачивают, лужа превращается в колодец во льду. Толщина льда на южной окраине Мирного – около 80 метров. Диаметр колодца – восемь–девять метров. Таким образом, каждый колодец дает станции примерно три–четыре тысячи тонн воды. Правда, сквозного протаивания ледника полярники не допускают, опасаясь того, что к пресной «колодезной» воде подметается морская. Каждого колодца хватает примерно на два года.

Заготовка льда для получения пресной воды

Так же добывали воду американцы в Гренландии на станции «Кемп Сенчури». Но в центре Антарктики он не всегда применим: верхние слои ледников там сложены рыхлыми массами снега и фирна. Вода в таких колодцах уходит в стороны, не накапливается.

А вот на станциях, расположенных в оазисах, где нет водоемов, а возить снег или лед надо издалека, выгоднее, оказывается, опреснять морскую воду. Так поступают, например, на одной из крупнейших в Антарктиде станций – американской «Мак–Мердо». Энергию здесь дает атомная электростанция.

На долю «Мак–Мердо» приходится изрядная доля всей воды, потребляемой людьми в Антарктиде. Складывается занятная ситуация: посреди крупнейшего в мире резервуара пресной воды люди пьют опресненную морскую воду!

«Чем больше копаешь, тем больше заносит...»

С электричеством и водой мы разобрались. Но самое главное осталось пока «за кадром». Главное – это дома. И с ними в Антарктиде немало проблем. Среди них можно, условно говоря, выделить проблемы внутренние и внешние. И к внутренним отнести проблемы архитектуры и конструкции самих зданий. Они довольно легко решаются.

Например, на большинстве российских станций используются стандартные сборные дома, первоначально проектировавшиеся для северных районов России. Они собираются, как из деталей конструктора, из отдельных модулей, размером 4x8,6 метра каждый.

Модули можно комбинировать как угодно. Например, одно из зданий станции «Молодежная» (радиоцентр) состоит из девяти модулей; его длина больше 35 метров, а площадь – больше 300 квадратных метров. Сделаны модули из алюминиевых панелей, за которыми прячутся теплоизолирующие прокладки.

А «внешние» проблемы связаны с природой материка. Главная из них – снежные заносы. Правда, случаются они не везде. На Антарктическом полуострове, где расположена большая часть всех научных станций, зимние сугробы успевают растаять в течение лета, и здания освобождаются от заносов. Невелики заносы и в центральной части континента, где снега выпадает немного и метели редки. А вот на окраине ледника, где снега много и стоковые ветры переносят его с места на место в очень больших количествах, заносы таковы, что, например, станция «Пионерская» за три года была занесена восемью метрами снега.

Как же бороться с заносами?

Один способ – строительство сооружений на высоких сваях. Ветер легко проходит под такими постройками и не дает снегу скапливаться возле них. Испробовали такие строения в поселке Мирный, где установили склады в виде деревянных платформ на стальных опорах. Позже, на станции «Молодежная», появились и жилые дома. Из металлических труб были сделаны сваи, а уже на них, на высоте 2–2,5 метра, ставились дома. Возводить такие дома легче, чем обычные, – под них не надо выравнивать площадку, достаточно забивать сваи так, чтобы их верхушки находились на одной высоте, что гораздо проще. Первый дом «на курьих ножках» появился на «Молодежной» в 1964 году, а уже в 1972 году их было двадцать.

Обсерватория «Мирный»

Примерно так же построена австралийская станция «Кейси» на Земле Уилкса. Но она представляет собой одно длинное здание, а поскольку рельеф здесь неровный, здание вынуждено повторять его неровности и напоминает гусеницу. Не только тем, что изгибается, но и тем, что имеет в разрезе не прямоугольную форму, а форму прямоугольника с закругленными короткими сторонами. Как бы слегка расплющенная труба на множестве ножек. Закругления сделаны не просто так. По замыслу конструкторов это облегчает обтекание стации ветром, с целью все того же уменьшения накопления снега.

Еще один способ борьбы с заносами – заранее уйти под снег. Если спрятать станцию в его толще, не оставив на поверхности ничего, что могло бы удержать сугроб, то снег не станет накапливаться, его останется столько, сколько было до постройки станции, и она сможет функционировать. Так поступили американцы, строя новую станцию «Бэрд». Старая «Бэрд» за пять лет была занесена настолько, что работать на ней стало невозможно. И новую станцию построили в специально вырытых траншеях глубиной шесть и шириной восемь метров. На их дне поставили домики, затем закрыли металлическими арками. Снег быстро засыпал арки, и станция превратилась в сеть туннелей. Главный, двухсотметровый, протягивается с севера на юг. С обеих сторон он заканчивался пологими выездами. К нему примыкает еще несколько, от 100 до 400 метров длиной. Наверху остались торчать только вентиляционные и выхлопные трубы и наблюдательные башенки (например, для наблюдений за полярными сияниями).

Расчет был такой: за год в районе станции накапливалось 30–40 сантиметров снега. Значит, за десять лет накопится меньше пяти метров. Это не так много по антарктическим меркам. Но накопилось двенадцать!

Получилось так: туннели для въезда и выезда заносились снегом. Его приходилось выгребать наружу бульдозерами. И возле станции образовался снежный холм высокой в 25 метров. То есть появился мощный снегозадерживающий барьер. То самое, чего пытались избежать.

Станция «Амундсен–Скотт ». Южный полюс

Толстый слой снега прогнул арочные перекрытия; они грозили раздавить домики, и их пришлось ликвидировать, а снег – отгребать. В итоге станция разрушилась.

Как же строить лучше всего? Может быть, в снежно–фирновой толще, с подъемниками, водоснабжением, канализацией? Но это – дело будущего. А пока станции строятся на поверхности. На одной из новых (1975 года) станций – «Амундсен–Скотт» – все здания соединены крытыми переходами, а основные помещения спрятаны под общим куполом.