Почти четыре часа посчастливилось пробыть мне на украинской антарктической станции «Академик Вернадский». Я успела познакомиться с руководителем Первой Украинской антарктической экспедиции Геннадием Милиневским, послушать лекцию профессора Юрия Ямпольского о научных исследованиях, побеседовать с врачом Евгением Моисеенко об особенностях адаптационного периода, а с радиофизиком Андреем Зализовским об открытом им в Антарктиде эффекте «подсолнуха», пообедать в дружной и веселой команде полярников. Полтора часа пути на автомобиле — и мы вновь у дверей Радиоастрономического института НАН Украины, откуда и началось путешествие.
Харьков — город полярников
Как читатель уже догадался, эта «станция» находится не в южном полушарии. Речь идет об уникальной учебно-тренировочной базе для будущих полярников, созданной по предложению харьковчан на ионосферном полигоне Радиоастрономического института в селе Мартовое Харьковской области.
Условия жизни на ней в значительной мере имитируют антарктические. Дом для жилья напоминает настоящую станцию, находящееся рядом Печенежское водохранилище может заменить океан, а аппаратура для исследований близка той, что установлена на «Академике Вернадском». Именно это сходство и натолкнуло на идею провести здесь, вдали от людей, восьмидневные тренировочные сборы кандидатов в полярники, которым вскоре предстоит отправиться на ледовый континент на смену предыдущей экспедиции.
— Такого рода подготовка зимовщиков перед экспедицией проводится впервые, — рассказывает руководитель учебно-тренировочных сборов в Мартовом кандидат физико-математических наук Геннадий Милиневский. — Мы хотим обучить полярников поведению в ситуациях, которые могут возникнуть в реальной обстановке на станции «Академик Вернадский». Естественно, полностью воспроизвести ее обстановку невозможно, но приборное оснащение, основные правила поведения, распорядок дня, система разного рода дежурств, правила выхода за территорию станции, пожарные тревоги, уборка помещения, приготовление пищи соответствуют реалиям.
Геннадий Петрович — легендарная для независимой Украины личность. Он участвовал в передаче станции от Великобритании Украине, был начальником Первой Украинской антарктической экспедиции, за что и награжден орденом «За заслуги», а сейчас является заместителем директора по науке Украинского антарктического центра (УАЦ).
— На меня возложена организация медико-биологической работы в Антарктиде, — рассказывает ведущий специалист по медицинскому обеспечению УАЦ Евгений Моисеенко. — Я был участником морской экспедиции в Антарктику, работал на острове Галиндез в летний сезон и не только в теории знаю, что Антарктида предъявляет к физическому и психологическому здоровью повышенные требования. Создание такой учебно-тренировочной базы было крайне необходимо. Здесь, в Мартовом, у меня появилась возможность близко познакомиться со всеми кандидатами, понаблюдать за их поведением в коллективе в условиях, приближенных к зимовке. Поскольку во время зимовки у полярников возникают разного рода психологические проблемы, в Мартовом с ними впервые работает психолог, профессор Виктор Сухоруков. Ведь часть возникавших среди зимовщиков конфликтов связана как раз с неправильным отбором людей. А выбрать есть из кого — в этот раз на 12 мест претендовало около 150 желающих стать полярниками.
По общему мнению, первый опыт работы учебно-тренировочной базы был удачен. Он показал, что такого рода сборы кандидатов должны стать одним из обязательных этапов подготовки украинских экспедиций. Нужно отметить, что их успех во многом был обеспечен трудом научных сотрудников Радиоастрономического института Владимира Пазнухова и Анатолия Рохмана, которые сумели превратить научную обсерваторию в Мартовом в «полярную станцию».
Каким же образом Харьков стал городом полярников? Ответ прост: здесь в разных научных организациях — Радиоастрономическом институте (РИ) НАНУ, Институте радиофизики и электроники НАНУ, Харьковском национальном университете им. Каразина — есть немало ученых, которые активно занимаются околоземным космосом.
Собственно говоря, шансы Украины на получение станции (как известно, на нее претендовало немало стран) были велики в том числе и потому, что в Харькове к тому времени был накоплен мощный научный потенциал в области исследования ионосферы и ближнего космоса. А для Радиоастрономического института антарктические исследования стали одним из стратегических направлений работы.
Дело в том, что значительная часть всех исследований, проводимых в Антарктиде, это как раз изучение физики ионосферы — верхней части атмосферы, где газ под влиянием солнечной радиации и потоков солнечного ветра ионизируется и превращается в плазму. А радиоастрономы, пытаясь поймать и расшифровать излучения далеких космических объектов, постоянно сталкиваются с ее «противодействием» — ионосфера искажает приходящее из космоса излучение.
Харьковские ученые даже нашли возможность использовать «вредность» ионосферы для решения обратной задачи. Они разработали теорию и методы, которые дают возможность воссоздавать характеристики среды, через которую прошло космическое радиоизлучение. Таким образом можно, например, контролировать состояние верхней атмосферы. Созданные на этой основе диагностические комплексы уже установлены в Антарктиде. В приполярных областях верхнюю атмосферу изучать особенно продуктивно, поскольку здесь ионосфера и магнитосфера Земли «пригибаются» наиболее низко и процессы происходящего в них энергообмена четко выражены и мало «зашумлены».
Защитим ледовый континент от электромагнитного «смога»!
Ученые РИ НАНУ являются сторонниками экологически чистых методов диагностики околоземного пространства.
— Мы выступили перед мировой научной общественностью с инициативой создать научную концепцию защиты электромагнитного окружения Антарктиды от техногенного излучения, — рассказывает руководитель отдела ионосферного распространения радиоволн РИ НАНУ, доктор физико- математических наук, профессор Юрий Ямпольский. — Как известно, этот континент открыт только для научной и организованной туристической деятельности. Он получил статус мирового парка (World Park). Океан, воздух, лед, недра, животные и другие природные объекты находятся под защитой. Но есть еще одно обстоятельство, которое влияет на экологическое состояние этого континента. Речь идет об электромагнитном излучении линий электропередач, радио-, теле- и спутниковых станций в других регионах Земли. За счет естественных, существующих в природе особых волноведущих систем многие виды радиоизлучений попадают с малыми потерями в Антарктиду.
Сейчас никто не задается вопросом: а какой уровень шумов или какие помехи создаст в Антарктиде радиопередатчик, расположенный в Европе или Америке, удаленный на многие тысячи километров? Между тем за счет северного полушария уровень искусственного электромагнитного «смога» в некоторых участках радиодиапазона уже на несколько порядков превышает природный! Ученые считают, что при наличии доброй воли защитить Антарктиду можно и от этого вида загрязнения, тогда вдобавок ко всему Антарктида станет еще и электромагнитным заповедником. Научные инициативы сотрудников Радиоастрономического института, их выступления в США и Великобритании были восприняты с пониманием. Более того, американские партнеры готовы финансировать часть экспериментов, проводимых в этом направлении на станции.
Человечество уже начало менять электромагнитный климат, нисколько об этом не задумываясь. К каким последствиям могут привести эти глобальные изменения, пока сказать трудно. Возможно, осторожно говорят ученые, превышение некоего порога электромагнитной прочности атмосферного газа приведет к его дополнительной ионизации. В этом случае могут даже измениться свойства атмосферы, например, ее химический состав. Харьковчане получили результаты первых экспериментов, которые показывают, что неконтролируемые «паразитные» искусственные электромагнитные излучения способны изменять макроскопические свойства околоземной плазмы, в частности, температуру электронов на высотах в сотни километров.
Подсолнух, грозы и космическая погода
Ни гроз, ни подсолнухов в Антарктиде нет. Тем не менее харьковчане изучают на станции и то и другое.
Сначала о грозах. Их потому и интересно изучать в Антарктиде, что своих, местных, там не бывает. Зато они грохочут по всему земному шару и по уже известным нам глобальным волноведущим системам их излучения попадают прямехонько в Антарктиду. В прошлом году на станции установили аппаратурный комплекс, куда входят уникальные, рекордной чувствительности магнитометры, изготовленные во Львове. Еще один готовится сейчас. Они будут работать в режиме постоянного мониторинга. Какие грозовые тайны они нам откроют?
А эффект «подсолнуха», по-английски sunflower effect, обнаружил молодой сотрудник Радиоастрономического института Андрей Зализовский. С помощью чувствительных магнитометров он проводил измерения так называемых геомагнитных пульсаций в магнитосфере Земли и обнаружил, что поляризация этих пульсаций вращается в течение дня вслед за Солнцем. Ну как тут не вспомнить вращение цветка подсолнечника…
«Космическая погода» — так называется новая научная концепция XXI века, над которой сейчас работают физики и геофизики всего мира, занимающиеся ближним космосом. И это не только академический интерес. За последние полстолетия технические системы и технологические интересы человека вышли далеко за пределы Земли, на расстояния сотен и тысяч километров, где летают космические аппараты. Поэтому нужно знать свойства той среды, где они работают, составлять прогноз не только земной, но и космической погоды. В этом смысле исследование эффектов в высокоширотной атмосфере над Антарктидой представляется особенно важным, поскольку она первой реагирует на все возмущения, идущие по линии «Солнце—Земля».
Предвестники землетрясений видны из космоса
Существуют, оказывается, предвестники землетрясения, которые на поверхности Земли заметить трудно, но они четко «видны» из космоса, с орбиты спутников. Дело в том, что состояние земной коры, которое меняется перед этим природным катаклизмом, достаточно заметно влияет на состояние… ионосферы. Назову только несколько таких факторов: это недоступные слуху человека инфразвуковые волны, возникающие из-за напряжений в коре, электромагнитный шум, повышенное выделение различных радиоактивных газов, например радона. Проявляясь одновременно, они определенным образом модифицируют ионосферу. Эти изменения привязаны к зоне будущего землетрясения, причем, в случае если оно будет особенно масштабным, зона его воздействия на ионосферу может составлять тысячи километров! Как говорят специалисты, существует около двадцати факторов, которые в совокупности обозначат вероятность землетрясения за несколько часов, иногда за сутки до его наступления.
— Уже несколько лет под эгидой Национального космического агентства Украины разрабатывается проект, который называется «Предупреждение» – «Warning», — рассказывает директор Радиоастрономического института НАНУ, академик НАНУ Леонид Литвиненко. — В соответствии с ним предполагается запустить спутник, который будет облетать нашу планету и сообщать о таких возмущениях ионосферы — предвестниках землетрясений. Для «привязки» данных, полученных спутником, в разных регионах Земли на поверхности нужно расположить несколько опорных точек для тестовых измерений. Таким образом можно будет осуществлять глобальный мониторинг ионосферы. Украинская антарктическая станция рассматривается нами как одна из основных опорных точек.
Остальные опорные пункты можно сделать как на территории Украины, так и в других странах. С некоторыми из государств уже существуют предварительные договоренности о таких наземных наблюдениях, синхронизированных во времени. На станции «Академик Вернадский» вся аппаратура уже готова. И хотя сейчас в Антарктиде еще нет такой программы исследований в явном виде, работа в этом направлении уже проводится. А с Чили и Аргентиной, территории которых являются сейсмоопасными, уже прорабатываются вопросы соглашения о совместном использовании данных для поиска предвестников землетрясений.
Нужно запустить спутник, провести дополнительные ионосферные, сейсмографические и магнитометрические исследования и тогда, считают ученые, прогноз землетрясений по изменениям в ионосфере может стать реальностью.
…Вообще-то исследования, которые проводятся специалистами разных стран в Антарктиде, во многом традиционны. В частности, «Академик Вернадский», по договору с англичанами, первыми хозяевами станции, должен продолжать начатые ими измерения. Но для Украины, новичка в международном антарктическом клубе, так важно приобрести собственное научное лицо, а не просто играть роль поставщика первичных данных для мировой научной общественности. Интеллектуальные силы у нас есть, и, судя по всему, черты этого научного «лица» начинают прорисовываться все яснее.