С марта 2007 года начинается четвертый международный полярный год, который продлится до марта 2009 года. Наше внимание привлекла Антарктида, поскольку ученые ПИЯФ внесли свой вклад в изучение этого континента. Предлагаем читателям две статьи на эту тему.  
   
 

«Антарктида для абсолютного большинства жителей Земли —далекий и таинственный континент, снежное пятно на глобусе, где часто встречаются русские названия: остров Петра, море Беллинсгаузена, Земля Александра Первого…»

(Сергей Чернышев. «Новая Антарктида»)

«Антарктида - это материк, который таит в себе нетронутые богатства природы»

 

Антарктиду впервые увидели русские мореплаватели. В 1820 году научная российская экспедиция под руководством Ф.Ф. Беллинсгаузена и М.П. Лазарева, совершая кругосветное плавание на шлюпах «Восток» и «Мирный», открыла Южный полярный материк. Этот факт был признан мировой общественностью в 1886 году на заседании Шотландского географического общества.

С конца XIX-го столетия начинается изучение Антарктиды. 1882 год был провозглашен первым Международным Полярным годом (далее - МПГ). Тогда в полярных исследованиях приняли участие 12 стран. С этого момента появляются научные полярные станции.

МПГ в среднем проводятся всего лишь дважды в столетие. В этом смысле 2007 год является особенным, поскольку объявлен четвертым международным полярным годом, продлится он до марта 2009 года.

Третий МПГ проводился в рамках Международного Геофизического года в 1957-1958 годы. Тогда в Антарктиде была создана сеть полярных станций - обсерваторий. В 1959 году был подписан договор, по которому в Антарктиде разрешалось проводить лишь научные исследования. Страны-участницы договорились обмениваться между собой информацией и сообщать друг другу о своих действиях.

13 февраля 1956 г. была открыта первая советская антарктическая станция, получившая название в честь одного из шлюпов первой русской экспедиции «Мирный».

Но расцвет изучения Антарктиды в СССР пришелся на 80-е годы. И немало тому способствовало создание геофизических аэро-лабораторий. В 1980 г. на станции «Молодежная» завершилось строительство первого снежно-ледового аэродрома для приема тяжелых самолетов. Вопрос о разделе Антарктиды периодически возникал на повестке дня. К этому надо было быть готовым. Особо остро он встал  к началу восьмидесятых.

В связи с этим фактом правительство СССР развернуло широкий фронт научно-исследовательских работ в Антарктиде, рассудив, что значительное количество исследований послужит веским доводом в пользу СССР в случае действительного раздела этой территории. При этом задействовали всю возможную технику: на континенте, на море и в небе.

ГАЛ.

На волне подъема повышенного внимания к Антарктиде в 80-е годы появилась комплексная геофизическая аэро-лаборатория ГАЛ на самолете ИЛ-18Д. Задание на разработку ГАЛ было получено в 1982 году. Ответственным и руководителем всех работ был назначен Борис Семенович Ипатов - зав. отделом НИИ Океан-геологии, геофизик, кандидат наук. На разработку лаборатории ушло 3 года. Группа физиков Ленинградского института ядерной физики (сегодня ПИЯФ, а в те годы ЛИЯФ) приняла участие в создании и последующей эксплуатации ГАЛ.

 ГАЛ – это 60 различных приборов, объединенных в пять аппаратурных комплексов: гравиметрия, магнитометрия, радиолокация льда, навигация и бортовой комплекс «ГРАН», регистрирующий геофизическую и навигационную информацию более чем по 30 каналам с частотой 0,4-0,5 сек. Под управлением «ГРАНа» находилась и система обработки бортовых данных.

В работе по созданию лаборатории принимали участие различные научные коллективы: ВНИИ Геофизики (Москва), Марийского политехнического Института (г. Иошкар-Ола), Института Земного магнетизма Сибирского отделения АН СССР, Авиационного КБ им. С.В. Ильюшина.

Планета Земля имеет магнитное и гравитационное поля. Чем ближе к земной поверхности, тем более дифференцированы эти поля. Измеряя их, можно получить информацию о структуре и составе земной коры.

Точные гравитационные измерения выполнить технически не просто. Сигналы датчиков об изменении гравитационного поля земли имеют очень малую величину. Задача усложняется еще и тем, что датчики должны устанавливаться на движущемся объекте – самолете, что вносит дополнительную ошибку в измерения, но ее можно компенсировать, если одновременно измерять горизонтальную и вертикальную скорости, а также ускорение и другие параметры движения самолета. В задачу ГАЛ входила также глубинная локация толщины водного и ледового покрытия материка и измерение магнитного поля. Все эти измерения должны были быть выполнены с учетом точной привязки координат движения самолета к географическим координатам обследуемой территории.

Вполне очевидной была необходимость автоматизации сбора, записи и обработки всех параметров летающей лаборатории. Специалистов в этой области в НИИ Океан-геологии не было. И здесь на помощь пришел ЛИЯФ (Ленинградский институт ядерной физики), где к тому моменту был накоплен опыт построения систем для многопараметрических измерений. Группу ЛИЯФ представляли: Всеволод Михайлович Суворов, Александр Сергеевич Денисов, Петр Михайлович Левченко, Алексей Иванович Смирнов, Валерий Дмитриевич Малахов, Сергей Алексеевич Вавилов.

  Прежде показания приборов записывались с помощью перфоратора на бумагу, а затем информацию обрабатывали вручную несколько операторов, при этом информация иногда существенно искажалась, частично терялась. Группой ЛИЯФ было предложено оборудовать ГАЛ измерительно-вычислительным комплексом (ГРАН) на базе ЭВМ. В этом случае все регистрируемые ГАЛ данные записывались на магнитные ленты, что давало возможность их хранить и выполнять детальную обработку накопленных данных. «ГРАН» ЛИЯФ явился, поистине, «сердцем», а точнее, «мозгом» аэро-лаборатории, в котором была реализована самая передовая на то время система обработки данных, без которой лаборатория не была бы создана», - говорит Б.С. Ипатов.

Комплексная отработка методики проходила на Каспийском море, затем последовал цикл опытно-производственных работ на Баренцевом и Карском морях и Новой Земле. С целью испытания ГАЛ в условиях, приближенных к условиям Антарктиды, были выполнены два полета на Северный полюс, и только после этого началась научно-исследовательская работа в Антарктиде. В 1986 году с применением ГАЛ была выполнена площадная аэро-геофизическая съемка Земли Эндбери – Мак Робертсона с выходом в Море Содружества в восточной Антарктиде и проведены гравимагнитные измерения с ледовой локацией по маршруту «Молодежная – Полюс Недоступности – Южный Полюс, Молодежная». В 1987 году ГАЛ продолжил съемку материковой части Антарктиды. За два года была выполнена комплексная площадная съемка от Земли Эндбери до Земли Королевы Елизаветы на площади около 1,4 млн. км2.

Плановые полеты в Антарктиду комплексной аэрогеофизической лаборатории на самолете ИЛ-18Д и самолета Ил-76 ТД продолжались до 1991г. Использование тяжелых транспортных самолетов для доставки научного персонала и грузов непосредственно из СССР значительно повысили возможности проведения сезонных полевых работ экспедиций. Кроме того, стало возможным осуществлять изучение структуры геофизических полей в ранее недоступных центральных районах Антарктиды с помощью авиации. Использование в течение нескольких сезонов летающей геофизической лаборатории на базе самолета Ил-18Д (дальний), позволило геофизикам собрать такой объем информации, на получение которого традиционными методами понадобились бы десятилетия.

Теперь это уже история, которой можно гордиться.

 

 

 

 

 

«Ах, Антарктида, край мой белый!

Еще летать здесь и летать!!!»

 (Виктор Боярский. Участник полетов ГАЛ,

 директор Музея Арктики и Антарктики)

Мы поинтересовались, какой запомнилась Антарктида Борису Семеновичу.

 - При полетах на Антарктиду была посадка в Мапуту (столица государства Мозамбик в Африке). При благоприятных погодных условиях на Антарктиде в Мапуту не задерживались. В противном случае ждали хорошей устойчивой погоды. Есть такое понятие для пилота – «точка возврата». Под ней понимается расстояние по курсу на Антарктиду, пролетев которое, можно еще вернуться в случае непогоды на Полюсе, и горючего хватит. Но, если пересечь эту точку возврата, то дальше - только лететь прямо, не помышляя о возвращении – иначе горючего не хватит. Иногда подолгу приходилось ждать, осваивая Африканский континент.

Антарктида – особое место на земле. Бескрайние чистые просторы. Пребывание там нередко сопряжено с риском. Один неверный шаг, неверно принятое решение могло стоить жизни.

Особенностью являются стоковые ветры – воздух течет к океану с высоких частей. Холодные и очень сильные потоки воздуха метут высоким фронтом. Они поднимают снег на 20-30 метров, и уже ничего не видно – только белая пелена кругом.  Есть в Антарктиде «Полюс Недоступности». Аэро-лаборатория там работала. В одном из полетов поначалу ничто не предвещало непогоды. И вдруг, получили сигнал о надвигающемся циклоне, посадка закрыта, куда садиться – не видно. Эта посадка осуществлялась вслепую. Здесь все зависело от мастерства и опыта пилота. А летчики, куда бы ни летели, всегда были одеты в белые рубашки, при галстуках. Для того, чтобы посадить самолет, необходимо было учитывать рельеф поверхности. Подняться на высоту чуть выше – можно пролететь далеко за посадочную полосу, чуть ниже – врезаться в скалу. Сложность ситуации понимал весь экипаж. Пилоты обнимали своего командира, когда самолет удалось посадить. Командиром во всех полетах неизменно был Владимир Шапкин. После этого полета его белая рубашка была мокрой: так сильно было нервное напряжение. Работа летчика не простая - по 13 часов подряд приходилось проводить за штурвалом.

Так вот тесно здесь, в Антарктиде, переплетаются романтика, профессионализм, мужество.

 

По материалам интервью

со с.н.с. ПИЯФ РАН В.М. Суворовым

и геофизиком Б.С. Ипатовым.

Подготовила Т.Волкова.

 

 

 

 

 

вернуться к списку статей