fbpx
ОСТАННІЙ ПОДКАСТ
Підписуйся на найнауковішу розсилку!
І миттєво отримуй 9 електронних журналів Куншт у подарунок.

Ми під'їдаємо крихти cookies за вами. Навіщо це нам?

Читати

Пардон за відволікалочку. Допоможи Куншт бути незалежним!

Пардон за відволікалочку. Допоможи Куншт бути незалежним!

Повідомлення успішно надіслано

Для пошуку
введіть назву запису

Як будувати в суворих умовах Антарктиди?

00:00
00:00
— 31.07.21
ТЕКСТ: Олеся Павлишин
Ілюстрації: Каталіна Маєвська
Ми любимо тексти без помилок. Якщо ви все ж таки щось знайшли, виділіть фрагмент і натисніть
Ctrl+Enter.
Дім на кризі: як будували антарктичні станції

У хатині «дме й холодно, якщо порівнювати з кораблем», – згадував Ернест Шеклтон, один із членів британської антарктичної місії1. Її збудувала команда Роберта Скотта у 1902 році, коли той організував свою першу експедицію. Це була одна з перших постійних будівель, розташованих в Антарктиді. 

 

Її спорудили з дерева й «утеплили» фетром, однак сильний південний вітер так надокучав дослідникам, що перший рік хатину зовсім не використовували для ночівлі – усі ходили спати на корабель, пришвартований неподалік. Тому будівля була радше комірчиною, де зберігали їжу й реманент. 

 

Тільки на другому році експедиції дослідники наважилися влаштувати в будівлі кілька вечірок, але спальних місць там все одно не було. А в наступні роки головний вхід так засипало снігом, що його навіть не намагалися розчистити. Хлопці просто залазили у вікна, якщо їм потрібно було потрапити всередину хатини. 

 

Відтоді справи суттєво покращилися. Зараз в Антарктиді повноцінно працюють понад 60 наукових станцій2. Серед них – українська «Академік Вернадський», яку нам передали британці у 90-х. 

 

Цей матеріал виходить за підтримки промислово-будівельної групи «Ковальська». У 2020 та 2021 роках «Ковальська» на некомерційних засадах долучилася до проєкту модернізації науково-дослідницької антарктичної станції «Академік Вернадський». З бетону від «Ковальської» здійснили формування фундаментної плити для нового обладнання на станції.

Ще на початку ХХ століття стало зрозуміло, що будувати в Антарктиді – справа нелегка. Звісно, найбільша перепона – це погодні умови. Залежно від регіону (на узбережжі – тепліше, а ближче до полюса бере морозець) температура тут може становити від -20 до -70 градусів взимку3. Суворий вітер теж не полегшує завдання. 

 

Зате влітку – суттєво тепліше: від нуля до -30 градусів, а часом температура може піднятися й до +15 градусів. Тому більшість будівельних робіт відбувається у теплий період – з середини листопада по травень4. А станції, особливо давні, розташовані неподалік від берегів континенту. Хоча є й сміливці, які будували посеред материка. Зокрема, американська станція Амундсена-Скотта розташована на самому Південному полюсі. В Національному науковому фонді США її називають «логістичним, технологічним та інженерним чудом»: на неї витратили 174 мільйони доларів, а розмістити можна близько 150 людей5.

 

Ще одна перепона – ймовірна несправність техніки. Потрібно, аби вона не зламалася в антарктичних умовах (на ці граблі наступив зокрема Роберт Скотт, у якого під час подорожі на Південний полюс відмовили дорогезні моторні сани6). Крім того, матеріали можна привезти тільки з собою. Уявіть: загубили всі цвяхи – а купити нові ніде. 

 

На першу будівлю, призначену безпосередньо для досліджень – шотландську Omond House, споруджену в 1903 році, – витратили 100 тонн каменю7. Його видобували вручну з найближчої морениМорена – скупчення уламків (наприклад, гірських порід), які приніс льодовик.. Зараз країни не використовують ресурси Антарктиди, тому будівельних матеріалів там теж немає. Щоб спорудити сучасну станцію Амундсена-Скотта, до найпівденнішого місця планети довелося доставити 40 тисяч тонн будівельних матеріалів5

 

Транспортувати такі великі вантажі в Антарктику – дорого і логістично складно, адже часто вантажі спочатку перевозять суходолом до Чилі, Південної Африки тощо, а вже потім – на судні8. Тому архітектори намагаються мінімізувати кількість будівельних матеріалів. Наприклад, для будівництва індійської станції «Бгараті» використали 134 транспортні контейнери, у яких прибув вантаж9

 

Сьогодні перед транспортуванням все обладнання й матеріали ретельно чистять, щоб на них не залишилося бруду, сміття, цвілі10. Так захищаються від того, щоб в Антарктиду випадково не потрапили нетутешні види рослин або тварин. Це ще один велетенський шмат роботи, який зазвичай не потрібен в інших місцевостях. 

 

На спорудженій будівлі проблеми не завершуються. Пізніше її може просто повністю засипати снігом – настільки, що вона стане непридатною для роботи і життя, а відкопати і ремонтувати буде дуже складно і дорого. Так сталося, наприклад, з «першою версією» станцій Амундсена-Скотта5 і «Галлей»11

 

Сьогодні це здається не такими значними перепонами: сучасна наука дозволяє розробити і доставити в Антарктиду машини, які витримують низькі температури, а також перевозити велетенські вантажі. Однак бум будівництва наукових станцій почався ще у середині ХХ століття, коли технології були скромнішими. Зокрема, британську метеостанцію «Базу F», яка пізніше стала «Фарадеєм», а згодом – українським «Академіком Вернадським», відкрили в 1947 році12. Тоді вона ще розташовувалася на острові Вінтер. 

 

Дерев’яний будиночок для майбутньої обсерваторії спорудили учасники експедиції на Землю Ґреяма в 1934–1937 роках. Однак як постійна станція вона почала працювати лише через 10 років. 

 

Щоправда, і тут довелося долати труднощі. Коли британська експедиція прибула, аби запустити станцію, дослідники не знайшли ніякої будівлі13. Тільки вивчивши околиці, вони помітили уламки споруди, яку, ймовірно, знищила буря. Тому довелося відбудовувати її з того, що залишилося, й привезених матеріалів. Зрештою, вдалося відновити маленький будиночок, де могли жити 4–6 людей. 

 

Зовсім скоро британцям стало тісно, а технології стрибнули вперед. Тому вирішили, що реконструювати стару станцію не будуть – дешевше і перспективніше зробити нову. У 1954 році на сусідньому острові Галіндез дослідники звели нову споруду, де могли прожити до 10 людей. Вона вже була міцнішою: використовували не лише дерево, а й метал та бетон14. Тоді це було новинкою: британці одними з перших застосували бетон у конструкції станції15. Ним залили фундамент і вимостили доріжки. Будівлю суттєво змінили у 1980 році. Тоді до старої одноповерхової споруди додали другий поверх. У 1977 році «Базу F» перейменували на станцію «Фарадей». 

 

«Фарадей» востаннє модернізували наприкінці 1980-х років, а в 1996 році його передали Україні, і народилася станція «Академік Вернадський»16. Українці натомість зобов’язалися оновити паливний бак, щоб він відповідав Мадридському протоколуМадридський протокол – документ, підписаний 1991 року, який передбачає зменшення негативного впливу людини на довкілля в Антарктиді. і менше забруднював довкілля17.

 

Відтоді масштабної модернізації до останніх років не було. Втім, на щастя, великих проблем з обладнанням чи будівлею на станції не ставалося. Цьому можна завдячувати британцям, які передали станцію в чудовому стані, а також українським науковцям, які робили невеликий ремонт, замінювали окремі елементи18.

 

Звісно, «підручного» ремонту з часом стало недостатньо. Тому в 2018 році почали готуватися до великої модернізації. Попри те, що українські дослідження в Антарктиді не поступаються світовим, чимало наукового обладнання застаріло16. Наприклад, метеорологу часто доводилося кожні кілька годин протягом всієї доби перевіряти вимірювання кількох десятків приладів, хоча нові системи роблять це автоматично, зі значно меншим людським наглядом. Тепер одна з таких таких автоматичних станцій розташована на «Вернадському». Науковці змогли побудувати біологічну й оновити магнітометричну лабораторії. І, безперечно, покращити системи життєзабезпечення. 

 

Матеріали, які використовували для будівництва «Фарадея»/«Вернадського», – це справжні «міцні горішки», які встоять у найсуворіших умовах. На Галіндезі вологість часто сягає 100%, близько 270 днів у році бувають опади, а швидкість вітрів становить 40 м/с14. Ба більше, погодні умови постійно змінюються, і це тільки шкодить будівлі. Тому навіть міцним матеріалам на зразок металу чи бетону тут непросто, і доводиться шукати нові технології, щоб оптимізувати їхні властивості. 

 

Зокрема експериментувати з бетоном для будівництва в Антарктиді почали ще в 1960-х15. Тоді американські вчені випробовували різні бетонні суміші, щоб ті краще «схоплювалися» в несприятливих умовах. Вдалим визнали, наприклад, бетон з домішками хлориду кальцію, що прискорює процес твердіння і, відповідно, скорочує період, протягом якого треба витримувати температурний режим, аби матеріал не замерзав. Також дослідники виявили, що додавання солі знижує температуру замерзання бетону, але разом з тим знижує і міцність. 

 

Під час модернізації на «Академіку Вернадському» бетонувати треба чимало. Як зазначає голова Національного антарктичного наукового центру (НАНЦ) Євген Дикий14, для цього з України в січні 2021 року виїхали три контейнери з будматеріалами. Компанія «Ковальська» розробила для станції спеціальні бетонні суміші, аби вона була стійкою, щільною і міцною19.

 

Це тільки початок: далі у планах НАНЦ – «Вернадський – 2»16. Цілковито новий корпус, який зможе замінити перший через кількадесят років. Така практика в Антарктиді – традиційна. Чимало станцій тут споруджували з нуля знову і знову. Це робили, наприклад, зі станцією Амундсена-Скотта, колишньою американською станцією «Берд», британським «Галлеєм».  

 

Якщо новий корпус «Вернадського» почнуть будувати, то це доведеться робити з урахуванням нових технологій та архітектурних трендів. Перша – і найголовніша – умова: згідно з Протоколом про захист довкілля20, потрібно мати змогу повністю розібрати станцію після її застосування. Так, корпуси шостої «версії» станції «Галлей» можна не лише зібрати й вивезти з континента, а й переміщати по його поверхні (що в умовах танення льодовиків може стати дуже корисною властивістю)21

 

Окрім того, важливою буде енергоефективність21. Більшість станцій працюють на дизелі, який не лише забруднює довкілля, а й дорого та складно транспортується. Бельгійська «Принцеса Єлизавета» стала першою станцією з нульовим рівнем викидів. З часу відкриття у 2009 році вона повністю працює на сонячній енергії та енергії вітру. У ній навіть немає опалення. Конструкція станції передбачає, що внутрішні температури підтримуються за рахунок тепла, яке утворюється електричними системами та діяльністю людини, а хороша ізоляція стін зменшує втрати тепла майже до нуля.

 

Від похилих дерев’яних хиж до бетонно-металевих «міцних горішків» – антарктичні станції служать науковим інтересам людини вже багато десятиліть. Однак Антарктида поки залишається білою плямою на карті світу – в усіх сенсах – тому людству доведеться збудувати ще багато споруд, аби достеменно її дослідити.

ТЕКСТ: Олеся Павлишин
Ілюстрації: Каталіна Маєвська
Статті