Научный мир на пороге мировой сенсации. И назревает она в Антарктике, где сейчас полярное лето.
Здесь уже почти месяц российские ученые бурят во льду скважину, чтобы проникнуть в уникальное подледниковое озеро Восток. Цель - на "машине времени" заглянуть на миллионы лет назад и отыскать жизнь, которая развивалась изолированно от внешнего мира.
В этой биологической "консервной банке" могут не только сохраниться реликтовые формы жизни, но и возникнуть неизвестные науке виды микроорганизмов. Их изучение поможет лучше понять, как развивалась жизнь на Земле. Кроме того, озеро Восток привлекает ученых своим экстремумом. Здесь высокое давление, нет света, особый газовый состав воды и т.д., что делает его идеальным полигоном для отработки на Земле технологий поиска жизни на покрытых льдом планетах Солнечной системы.
- Сейчас мы находимся на глубине 3707,2 метра, и до воды осталось около 25-65 метров, -сказал корреспонденту "РГ" руководитель Российской антарктической экспедиции Валерий Лукин. - Работа ведется круглые сутки, в среднем за день продвигаемся от 1,7 до 3,5 метра. На спуск снаряда к забою и его подъем уходит около четырех часов, час на бурение и еще минут 40 на извлечение керна из снаряда. Если будем двигаться такими темпами, то есть шанс проникнуть в озеро к началу февраля. Боюсь сглазить. Ведь ни у кого в мире нет опыта проходки во льду таких глубоких скважин. Чем ближе к цели, тем больше вопросов перед нами ставит озеро.
Сейчас ученые попали в зону, где лед состоит из огромных метровых кристаллов с минимумом граней, по которым они могли бы расколоться. Поэтому случается, что снаряд работает "вхолостую": приходит наверх без ледяного керна, его просто не удастся оторвать от основной массы льда. Словом, впереди могут быть еще любые неожиданности, и не исключено, что прорыв в далекое прошлое придется переносить на будущий год. Дело в том, что уже 6 февраля буровые специалисты должны покинуть станцию "Восток" с последним самолетом. Такова авиационная специфика этой внутриконтинентальной станции.
Вообще сама история озера Восток полна сюрпризов. Когда в конце 50-х годов прошлого века в Антарктиде начала работать полярная станция "Восток", никто не мог и предположить, что здесь, в самом центре студеного континента, где царит буквально космический холод, под многокилометровой толщиной находится уникальный реликтовый водоем с пресной водой. Впервые на это указал известный отечественный гляциолог Игорь Зотиков. Он математически доказал, что у "подошвы" ледник может плавиться из-за большого давления и трения при своем движении, которое возникает под действием огромной массы толстого льда. И совсем скоро гипотеза подтвердилась. Радиолокационная съемка и сейсмическое зондирование "увидели" под гигантским массивом льда озеро, которое начинается на глубине примерно 3750 метров и простирается до дна - 4900 метров. По своему размеру оно сравнимо с Ладожским озером - одним из крупнейших в Европе.
Еще в 1970-е годы начались попытки бурить скважины во льду на станции "Восток". Первые сотни метры давались легко, но затем снаряд начинал вмерзать в лед, застревать, и он оставался в скважине. Ученым пришлось придумать различные ухищрения, чтобы двигаться дальше. В частности, была разработана специальная незамерзающая жидкость с плотностью как у льда. Бур уже не замерзал в скважине, и дело пошло. Но в 1998 году, когда ученые достигли глубины 3623 метра, и до озера оставалось около 130 метров, работы были прекращены.
- Таково было требование международного научного сообщества, посчитавшего, что проникновение в озеро нанесет ему экологический вред, - говорит Валерий Лукин. - "Виновата" здесь та самая жидкость, которая позволила вести бурение. Эта смесь из керосина и фреона очень токсична и при случайном попадании в озеро может его загрязнить. Требовались гарантии от подобных инцидентов. И наши ученые их дали, разработав уникальную, фактически стерильную технологию проникновения в озеро, которая в принципе исключает всяческие экологические неприятности.
Ученые "играли" на том, что жидкость легче воды. Был разработан такой вариант, при котором при проникновении в озеро вода хотя и начнет быстро подниматься вверх, но всегда будет оставаться под смесью. Никакого выброса наружу и не произойдет. А для дополнительной страховки от неприятностей, между водой и токсичной смесью еще залили специальное неядовитое масло. Кроме того, на последних метрах миссии вместо бурового механического снаряда в дело вступит тепловой, который будет лед не резать, а плавить. Можно сказать, что момент проникновения в озеро станет "нежным", чтобы избежать перемешивания жидкостей. И, наконец, поднявшийся по скважине столб воды предлагалось оставить на год до полного замерзания и только потом его поднимать для последующих анализов.
- Эту технологию мы представили международным экспертам, изучали их замечания, совершенствовали методику, - говорит Лукин. - Чтобы ответить на часть замечаний, в 2004-2005 годах работы возобновились, но в 2007 году произошел обрыв тросса-кабеля, и снаряд остался в скважине на глубине 3668 метров. Поэтому в 2009 году пришлось осуществить обходной маневр, уйти немного в сторону и начать бурить с глубины 3590 метров. На все замечания международных экспертов мы представили исчерпывающие ответы в мае прошлого года на совещании Комитета по охране окружающей среды Договора об Антарктике в Уругвае.
Итак, российские ученые упорно движутся к своей цели, до которой на 25 января остается 25-65 метров. Кстати, воду из озера ждут не только биологи, но исследователи космоса. Дело в том, что американские космические аппараты "Вояджер-2" и "Галилео" открыли на спутнике Юпитера Европе гигантский водоем, изолированный сверху покровом льда. По мнению ученых, это аналог озера Востока. Поэтому они были крайне заинтересованы вскрыть это озеро в надежде обнаружить там жизнь при полном отсутствии света, огромном давлении и низких температурах. Если даже в таких экстремальных условиях обнаружатся микроорганизмы, то есть шанс, что первая встреча с внеземной жизнью состоится на Европе.
Восток самое крупное подледниковое озеро Антарктиды, его длина 230 км, площадь около 14 тысяч км [2] . Как проникнуть в него, не нанося экологический вред? Проектов предлагалось множество. Так, в 60-х годах российские ученые И. Зотиков и А. Капица предлагали сделать это с помощью автоматической станции с атомным реактором, но проект не был осуществлен.
В середине 90-х годов на озеро замахнулось НАСА. Цель проекта - исследование спутника Юпитера Европа, полностью покрытого льдом. В качестве полигона НАСА выбрало озеро Восток. Американцы разработали очень сложную техническую систему, но в 2004 году все работы свернули. Так что на сегодняшний день российская технология, которая обеспечивает экологически безопасное проникновение в уникальное озеро Восток, является единственной в мире