​Проект Освоение Крайнего Севера требует создания новой технологической цивилизации

Суровый Север с его уникальными природными и ресурсными богатствами по сложности покорения нередко сравнивают с космосом - агрессивная среда арктических земель требует применения специальных технологий. Большая часть тех устройств и материалов, к которым мы привыкли на "большой земле", в Арктике работать не будет, уверены ученые. Условия вечной мерзлоты порой парадоксальным образом меняют свойства даже самого прочного металла, а фактически отрезанные от остального мира северные колонии будут нуждаться в создании собственных агропромышленных комплексов.

- Нельзя просто перенести в Арктику уже имеющиеся технологии и образ жизни в целом, - уверен заместитель председателя СО РАН академик Михаил Эпов. - Эта ч​асть Земли очень сильно отличается от всей остальной ее поверхности, и многие технологии "большой земли" здесь просто не работают.​​​​​

Там нужно строить все практически заново, и это касается и сельского хозяйства, и космических технологий, и полярной медицины. Поэтому арктический регион в перспективе его освоения можно назвать по-настоящему новой цивилизацией.

Важнейшей целью остается разработка место- рождений богатейших запасов природных ископаемых, которые скрываются на дне шельфа, под толщей льда арктических морей. Для этого на базе центрального конструкторского бюро морской техники "Рубин" разрабатываются средства сейсморазведки и бурения в условиях сплошного ледового покрова.

Сейчас в России подобной техники нет, а иностранные разработки для бурения в северных широтах не отвечают требованиям, которые предъявляет к своим покорителям Крайний Север.

В рамках проекта будут созданы не только буровые установки, технологии защиты от агрессивной среды и инструменты для подготовки месторождений, но и специальные транспортные средства, в том числе небольшая подводная лодка, способная погрузиться на подледную глубину до 400 метров. С помощью уникальной субмарины планируется устанавливать и обслуживать оборудование.

Бесперебойная работа добывающего оборудования в конечном итоге отразится и на сохранении экосистемы Арктики, и на результатах добычи полезных ископаемых. Крайний Север предъявляет к металлам слишком серьезные требования, и защитить их от коррозии - значит, гарантировать работу всего комплекса различных систем. Для этих целей в лабораториях новосибирских НИИ создаются различные способы укрепления металлических поверхностей.

Так, в Институте гидродинамики им. М. А. Лаврентьева разработали детонационный способ напыления защитного материала с помощью уникальной "пушки", которая буквально обстреливает поверхность наночастицами защитного слоя. Свой способ защиты металла от коррозии представили и специалисты Института лазерной физики (ИЛФ) СО РАН. Лазерно-плазменная модификация поверхности металла, как назвали свой метод ученые, позволяет более чем в три раза увеличить срок службы конструкций в экстремальных условиях Арктики при температурах ниже -50 градусов по Цельсию.

Заведующий лабораторией мощных непрерывных лазеров ИЛФ СО РАН Геннадий Грачев пояснил, что специалистами НИИ было разработано несколько методов нанесения на металл сверхлегкого и сверхпрочного покрытия с помощью воздействия лазерной плазмы, создаваемой в скоростном потоке газа. Впрочем, результат этих процессов ученые не зря называют не напылением, а именно модификацией поверхности: наночастицы как при обычном напылении покрывают металл, но в то же время происходят диффузия легирующих элементов и процессы закаливания поверхности, которая становится гораздо прочнее.

Таким способом можно добавить износостойкости самым разным металлическим конструкциям и механизмам - от опор буровых вышек до двигателей внутреннего сгорания. Также возможности гибкой системы управления этими процессами позволяют наносить тончайшие слои защитных элементов в несколько десятков микрон, которые увеличат срок службы металла на десятки лет. Кстати, в настоящее время этим направлением активно интересуется Китай - специалисты из Поднебесной намерены заключить с ИЛФ контракт на совместную разработку такого типа защиты металлов.

Однако ряд ученых склоняется к тому, что более важной задачей, чем непосредственно добыча полезных ископаемых, станет создание в агрессивной арктической среде условий для полноценной жизни людей. И сибирские разработки позволяют говорить не просто о строительстве уникальных жилых комплексов в арктической зоне, но и об озеленении Крайнего Севера.

Специалисты Института химии нефти СО РАН работают над усовершенствованием разработанного в лабораториях НИИ криогелей. Эти соединения из жидкостей под воздействием температур превращаются в упругий плотный материал, обладающий исключительными свойствами. Составы, созданные сибирскими учеными, уже используются для укрепления плотин, ликвидации скважин и укрепления грунта и насыпей. Например, читинские специалисты с помощью новосибирского криогеля усилили прочность значительного участка железнодорожных путей Транссибирской магистрали.

Однако криогели имеют и иные удивительные свойства: с их помощью можно сохранить корневую систему растений в условиях промерзшей земли.

Специалисты института совместно с коллегами из Ямало-Ненецкого АО проводят эксперименты по выращиванию деревьев и кустарников на севере России. Здесь, в грунте территории, прилегающей к арктической, растениям удается выжить очень редко, однако семена кедра, "брошенные" в пропитанную криогелем почву, прижились на сто процентов. Эти опыты позволяют надеяться, что и в условиях Крайнего Севера можно будет создавать зеленые участки среди арктических снегов.

Никита Зайков, Новосибирск

Источники

Арктика в цвету
Российская газета # Экономика Сибири, 13/08/2015
Арктика в цвету
Наука в Сибири (sbras.info), 17/08/2015

Похожие новости

  • 01/09/2018

    Новосибирские ученые: нефтяные месторождения старятся, как люди

    ​Директор Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН рассказал о разработках, вине недропользователей и методах «лечения» нефтяной залежи. Не мог пройти мимо будущего профессионального праздника нефтяников и газовиков.
    1700
  • 17/07/2020

    СО РАН направляет в Арктику большую норильскую экспедицию

    ​​Группа ученых из Российской академии наук всесторонне изучит экологическую среду территории и представит предложения и рекомендации по наилучшим природосберегающим решениям для деятельности промышленных компаний в Арктическом регионе.
    1163
  • 04/04/2018

    Подведены итоги оценки результативности научных организаций

    454 организации разделили по трем категориям. Чем отличились сельскохозяйственные институты, чему Минздраву стоит поучиться у ФАНО и в каком регионе больше всего институтов из третьей категории, читайте в материале Indicator.
    5535
  • 29/08/2018

    ИНГГ СО РАН предложил проект по добыче «нетрадиционного» ресурса – нефти из баженовской свиты

    ​В рамках VI Международного форума и выставки технологического развития «Технопром-2018» 27 августа прошел круглый стол «Потенциал академического сектора науки в области прорывных технологи». Участники обсудили проекты, направленные на развитие ключевых отраслей РФ.
    1229
  • 24/04/2017

    Четвертая Всероссийская конференция с международным участием ПОЛЯРНАЯ МЕХАНИКА - 2017

      Уважаемые коллеги! 14 – 15 сентября 2017 года в Санкт-Петербурге, на базе Государственного научного центра Российской Федерации «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт» планируется проведение Четвертой всероссийской конференции «Полярная механика».
    2803
  • 06/09/2018

    Новосибирские ученые вернулись из-за полярного круга

    Новосибирские учёные вернулись с «Острова Самойловский» – научной станции за полярным кругом. В составе экспедиции – геологи, геофизики, ботаники, палеонтологи. Сегодня подводят итоги работы. Какие исследования проводили в Арктике? 72-я широта, дельта Лены, север Якутии – какое же удивление обнаружить здесь в камне отпечаток листа платана.
    1876
  • 14/03/2016

    Карьера начинается с Арктики

    ​Магистрант геолого-геофизического факультета НГУ Андрей Картозия уверен, что прошедший Молодежный форум «Арктика. Сделано в России» станет трамплином для его профессиональной карьеры. Андрей работает инженером в лаборатории геоинформационных технологий и дистанционного зондирования Института геологии и минералогии В.
    3909
  • 24/11/2016

    Валерий Верниковский: обсуждение «арктической» заявки в ООН может перейти на новый уровень

    ​28 ноября в ООН пройдет очередной этап рассмотрения заявки Российской Федерации на расширение континентального шельфа в Северном Ледовитом океане. Член российской делегации академик РАН Валерий Верниковский​ надеется, что обсуждение перейдет на новый уровень.
    3136
  • 31/08/2020

    Большая норильская экспедиция подходит к концу

    Взятие проб донных отложений озера Пясино станет последним этапом полевых работ Большой норильской экспедиции Сибирского отделения Российской академии наук, которая завершится в ближайшее время. Об этом сообщил ТАСС руководитель экспедиционного отряда Николай Юркевич.
    304
  • 16/09/2020

    Доклад о Большой Норильской экспедиции был сделан на заседании президиума РАН

    15 сентября на заседании президиума РАН с докладом о Большой Норильской экспедиции (БНЭ) выступил Валентин Николаевич Пармон, научный руководитель БНЭ, председатель Сибирского отделения РАН. В начале выступления он напомнил, что 29 мая на ТЭЦ-3 Норильско-Таймырской энергетической компании произошла авария: разгерметизировался резервуар, из-за чего в окружающую среду попало более 20 000 тонн дизельного топлива.
    229