Научные разработки, полезные при освоении Арктики В большей степени новинки, как показывает анализ, внедряются и используются в оснащении армии и флота новыми образцами вооружения, боевой и специальной техники:
- в Отдельную арктическую мотострелковую бригаду Северного флота поступили на вооружение новые армейские снегоходы высокой проходимости А-1. Они используются в сложных климатических условиях для разведки и дозора, поисково-спасательных операций. Снегоходы опробовали два года назад в экспериментальном марше. Тогда они смогли пройти порядка 500 километров по снежной целине. Новую технику поставили на вооружение разведывательных подразделений;
- в войска поступили парашюты новейшей системы спецназначения «Стайер», предназначенные для десантирования подразделений спецназначения с больших высот (от 700 до 10 тыс. м), в арктических условиях на скорости летательного аппарата до 350 км/ ч, с дополнительным грузом до 50 кг. Эта система успела доказать свою надёжность во время учений. В апреле 2020 г. она была испытана российскими десантниками, которые десантировались с высоты в 10 тысяч метров над архипелагом Земля Франца-Иосифа. Она обладает повышенной маневренностью при управлении и значительно расширяет возможности российских спецподразделений для выполнения тактических задач;
- в Арктике завершилось формирование сети беспроводного «военного интернета», который связал между собой, а также с материком автономные базы типа «Арктический трилистник», расположенные на островах и континентальном побережье Северного Ледовитого океана. Сеть позволяет обмениваться данными с высокой скоростью на расстоянии в сотни и тысячи километров. Передача информации в Арктике осуществляется с помощью спутниковой и радиорелейной связи. Каждый из этих каналов способен поддерживать качественную коммуникацию, в том числе и видеотрансляцию, он защищён от несанкционированного проникновения извне;
- водолазы управления поисковых и аварийно-спасательных работ Северного флота тестируют новое оборудование с использованием специального устройства водообогрева, которое предназначено для осмотра подводной части корпуса корабля и дна акватории, для поиска и подъёма затонувших предметов. Для граждан и организаций изобретения позволяют облегчают жизнь в арктических условиях, повышают эффективность производственной деятельности:
- исследователи из Забайкальского госуниверситета и Московского физико-технического института разработали твёрдотельные теплоаккумуляторы, которые позволят существенно снизить энергозатраты при освоении Арктической зоны, поскольку используют возобновляемые источники энергии, а не дорогостоящее дизельное топливо;
- в Якутии в 2020 г. внедрена инновационная конструкция нефтяной скважины «Берёзовый лист» на Среднеботуобинском месторождении в Мирнинском районе. Многозабойная скважина состоит из 15 боковых стволов. В отличие от многозабойных скважин, пробуренных по технологии «Fishbone», конструкция новой скважины имеет 7 боковых стволов, каждый из которых делится ещё на два. Скважина «Берёзовый лист», названная так за сходство с листом дерева — рекордная по протяжённости проходки по коллектору среди скважин России, пробуренных на суше. Общая длина скважины — 12 792 м, проходка по коллектору — 10 310 метров;
- учёные Кузбасского государственного технического университета разработали инновационные сорбенты для очистки водоёмов от разливов нефти, которые можно использовать в суровом климате Арктики. В качестве сырья для таких сорбентов используются промышленные отходы. Для изготовления 1 кг нефтесорбентов требуется приблизительно 280 г биомассы — избыточного активного ила, 900 г угольной пыли и 50 г магнетита;
- преподаватели Томского государственного университета совместно с коллегами из Института сильноточной электроники Сибирского отделения РАН разработали мономерное покрытие, которое защищает электронику от коррозии и перепадов температур в диапазоне от минус 196 до плюс 130 градусов.
Многие технические новинки находятся в стадии разработки и дальнейшего совершенствования:
- учёные Омского государственного технического университета разрабатывают полимерный композитный материал, из которого будут производиться ёмкости для горюче-смазочных материалов, пригодные для эксплуатации в условиях Крайнего Севера. Пустые ёмкости из нового композита можно будет утилизировать с минимальными последствиями для экологии. Проект планируется завершить к 2024 году;
- специалисты МЧС России планируют создать аэромобильный комплекс быстрого развёртывания для жизнеобеспечения спасателей и населения в зонах ЧС с разрушенной инфраструктурой, в том числе в условиях низких температур Арктики. Он будет обеспечивать полную автономность и жизнедеятельность спасателей и населения в неблагоприятных, суровых климатических условиях при температуре от минус 50 до плюс 50 градусов по Цельсию, при высоких скоростях ветра — до 25 м/с;
- молодые учёные Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики УрО РАН (Архангельск) проведут исследования радоноопасности арктических территорий. Радон — это радиоактивный газ природного происхождения. Он может образовываться в процессе распада урана, а он в свою очередь присутствует во всех горных породах и почвах. Радон — газ без цвета и запаха — может присутствовать в высоких концентрациях в воздухе внутри помещений, например в жилых домах. Он считается одной из причин развития рака лёгких. Поэтому перед началом строительства территорию застройки обязательно проверяют на наличие и концентрацию радона.
Международные арктические научные проекты Активно начало развиваться международное арктическое научное сотрудничество. Усиливается взаимодействие с научными и образовательными учреждениями зарубежных стран, которые ведут исследования в Арктике:
• представители 36 научных организаций из 18 стран мира (Норвегия, Швеция, Германия, США, Канада, РФ, Китай и другие страны) объединились в консорциум. От каждой страны в консорциуме предусмотрено представительство двух научных учреждений. Это объединение в период с 2021-го по 2024 год будет совместно собирать данные об Арктике для создания цельной картины о процессах, которые происходят в макрорегионе, в частности, об изменениях климата и экосистем Заполярья. Сумма финансирования проекта — 15 млн евро. Головной организацией выступает Институт морских и полярных исследований им. Вегенера (Германия). Россию представят Томский государственный университет и Институт океанографии Дальневосточного отделения РАН [8];
• в 2019 г. порядка 80 учёных из России, Китая и Швеции в ходе экспедиции на научно-исследовательском судне «Академик Келдыш» обнаружили мощные выходы метана (сипы), которые являются причиной повышенного содержания этого газа над арктическими районами, а также целые сиповые поля. Кроме того, изучая динамику выбросов метана, ученые пришли к выводу, что их объем может в ближайший год удвоиться. По мнению исследователей, это говорит о том, что прогрессирующая деградация мерзлоты ускоряется неожиданными темпами. Им также впервые удалось детально установить состав поровых вод в метановых сипах в морях Восточной Арктики. Поровые воды интересны тем, что отражают и состав морской воды, и состав осадков. Исследуя их с точки зрения геохимических, биохимических и гидрохимических данных можно реконструировать процессы, происходящие в воде и осадке, а также спрогнозировать развитие ситуации [9];
• исследователи Сколтеха и их коллеги из SINTEF (Норвегия) разработали математическую модель, описывающую процесс замерзания капель воды, движущихся в холодном воздухе. Данная работа является частью совместного российско-норвежского исследовательского проекта, выполняемого при поддержке РФФИ. Цель проекта — разработать технологию предсказания обледенения морских судов и сооружений в условиях Арктики для обеспечения их нормальной работы, безопасности экипажей и сохранности грузов. Результаты исследования опубликованы в журнале Energies [10];
• учёные Санкт-Петербургского государственного университета в составе научного коллектива из четырёх стран приступили к проекту по созданию динамической модели геологических процессов, происходящих внутри Земли в Арктике на протяжении миллионов лет. Это позволит получить новые сведения и обобщить известные данные о геологическом строении Арктики для понимания ресурсного потенциала региона. Проект нацелен на обобщение существующих сведений о геологическом строение арктического региона, а также сбор новых данных. В проекте принимают участие сотрудники научных организаций из также Норвегии (Университет Осло, Свальбардский международный университет), США (Техасский университет в Остине, Государственный университет Сонома и Университет Аляски), Канады (Университет Оттавы и Университет Виктории). Проект рассчитан на четыре года и поддержан грантом Норвежского научного фонда [11].
Наша страна активно участвует в научных конференциях, форумах, семинарах, где рассматриваются арктические вопросы, особенно связанные с изменением климата и сохранением окружающей среды. Европейская Комиссия под эгидой таких инициатив как «Союз инноваций» и «Горизонт 2020» в 2014 году приступила к исполнению инвестиционной программы исследований и инноваций на 2014-2020 гг. , уделив особое внимание таким важным для ЕС вопросам его арктической политики как изменение климата, нехватка энергии и ресурсов, а также водная и продовольственная безопасность.
Активизация научных исследований Арктики и активная вовлечённость Европейского союза в них позволяет Европейской Комиссии реально влиять не только на процессы принятия решений, но и на их содержание по вопросам дальнейшего развития Арктики путём «обмена информацией с арктическими государствами и другими заинтересованными сторонами в поддержку принятия решений».
Положительным фактором является то, что ЕС рассматривает Конвенцию 1982 года ключевым документом, регулирующим управление Северным Ледовитым океаном, а Арктический Совет — основным форумом международного сотрудничества в регионе.
Вопросы развития науки в Арктическом регионе широко были рассмотрены в 2018 г. на конференции министров науки и образования в Берлине, в период председательства Финляндии в Арктическом совете.
Заключение С учётом имеющихся наработок соответствующим министерствам и ведомствам необходимо в ближайшее время определить приоритетные направления научно-технологического развития по проведению фундаментальных и прикладных научных исследований в интересах освоения Арктики.
Важны разработка и утверждение «дорожных карт» разработки и внедрения технологий, имеющих критически важное значение для освоения Арктики, в том числе обеспечение создания новых функциональных и конструкционных материалов, необходимых для осуществления хозяйственной деятельности в арктических условиях, разработка наземных транспортных средств и авиационной техники для работы в природно-климатических условиях Арктики, разработка технологий сбережения здоровья и увеличения продолжительности жизни населения Арктической зоны.
Необходимо продолжать работу по проведению комплексных экспедиционных исследований в Северном Ледовитом океане и в прибрежной зоне, выполнение гидрометеорологических, гидрографических и геофизических исследований для обеспечения безопасности мореплавания, а также долгосрочных гидрометеорологических и гидрографических исследований, включая глубоководные, в целях изучения подводной среды.