Где еще предстоит бурить

Какой будет наша профессия в будущем, что предстоит знать, уметь и делать? Уже входят в жизнь бурильщика и ЭВМ для обработки данных и проектирования технологии, и автоматизация процесса бурения, и оптимизация поиска эффективных режимов работы.

Расширилась география бурения. Мы уже бурим не только на суше, но и на море — с морского дна и с водной поверхности, в Антарктиде с многокилометровых толщ льда. И наконец, думаем над выходом за земные пределы и даже начинаем работать там: бурение на Луне, планетах, других космических телах.

В последние десятилетия стремительно растет добыча полезных ископаемых со дна морей и океанов. Сейчас около 40 % мировой добычи нефти дают морские промыслы. Крупные месторождения газа эксплуатируются под водами Северного моря. У берегов Аляски моют золото морские драги, у берегов Намибии добывают алмазы, у берегов Шри Ланки и Западной Австралии из морских россыпей извлекают минералы, содержащие титан и цирконий. Ряд. стран готовятся к промышленной добыче с океанического дна железомарганцевых конкреций, содержащих также кобальт, медь, цинк. Подсчитываются запасы полезных ископаемых в морских месторождениях у западных берегов Африки и Америки. Ученые полагают, что в перспективе есть реальная возможность добычи полезных ископаемых на подледных территориях Антарктиды и Гренландии.

А пока надо готовиться, учиться, искать, вести разведку, бурить в таких условиях. Уже существуют новые ветви геологоразведочного бурения: морское, антарктическое, сверхглубокое. В лабораториях НИИ и КБ зарождаются почти фантастические ветви: селеноразведочное, планеторазведочное…

Мы уже рассказали, хотя и коротко, о достижениях сверхглубокого бурения. Теперь рассмотрим еще три ветви бурового дерева: бурно развивающееся в научном и практическом плане морское бурение; в основном научно-исследовательское по цели и по способу осуществления антарктическое; фантастическое и одновременно реальное космическое бурение вне Земли. Во всех этих видах бурения уже проступают черты специалиста-буровика будущего.

Чтобы детальнее ознакомиться с этими областями науки и техники, мы воспользуемся следующим методом. Зададим интересующие нас вопросы авторитетным специалистам, среди которых: министр геологии СССР, доктор технических наук, профессор Евгений Александрович Козловский; проректор Ленинградского горного института, доктор технических наук, профессор Борис Борисович Кудряшов; ректор Тюменского индустриального института, доктор технических наук, профессор Виктор Ефимович Копылов, другие ученые и даже… французский исследователь, океанолог Клод Риффо. Взять своеобразные «интервью» у этих ученых, получить ответы на интересующие наших читателей вопросы помогли нам их книги, научные труды, доклады и выступления на совещаниях, публикации в журналах и газетах.

«О, если бы все труды, заботы… были бы обращены на пользу мирного и ученого мореплавания, не токмо были бы уже открыты давно известные земли в обитаемом свете… но могли бы быть обнаружены неустанным усердием людей тайны дна морского» (М. В. Ломоносов).

«Океан — это самое настоящее Эльдорадо… которым нелегко овладеть» (Клод Риффо. «Будущее — океан»).

Проникнуть под морское дно — мечта прошлого и быль настоящего.

Морское бурение, хотя оно и имеет весьма короткую историю, измеряемую всего несколькими десятилетиями, тем не менее уже прошло ряд принципиально различающихся этапов: искусственные острова — стационарные, самоподнимающиеся, погружные, полупогружные буровые установки — буровые суда — подводные буровые установки (рис. 33). Процесс развития методов и технических средств для бурения при поисках, разведке и особенно при эксплуатации морских месторождений (в первую очередь месторождений нефти и газа) идет настолько бурно, что самые современные конструкции буровых установок в ближайшем будущем могут стать уже «историческими экспонатами».

Рассмотрим некоторые из этих этапов.

Первые попытки подобраться к морской нефти заключались в простой идее осушения мелководной богатой нефтеносной площади моря и в последующем бурении здесь скважин. Так, в частности, началось бурение на Каспийском море.

«Мы — на Биби-Эйбате, где люди отнимают у моря часть его площади для того, чтобы освободить из-под воды нефтеносную землю. Каменная плотина отрезала у Каспия большой кусок, образовался тихий пруд, среди него дерзко возвышаются клетки буровых вышек, в клетках возится, поскрипывает железо, просверливая морское дно, мощные насосы выкачивают мутно-зеленую воду пруда в море, взволнованное дерзостью людей» (А. М. Горький. Очерк «По Союзу Советов» в журнале «Наши достижения», 1928 г.).

Впервые подводное бурение с нефтяной вышки, установленной на платформе со свайным основанием, проводилось в 1933 г. на озере Маракаибо в Венесуэле. Затем, в 1936 г. такие же вышки появились и в Мексиканском заливе, где соорудили буровые площадки, соединенные с берегом деревянными эстакадами. Промышленная же эксплуатация подводных нефтяных залежей началась в 1938 г. у побережья штата Луизиана (США). Систематическими поисками подводных нефтяных месторождений занялись значительно позже — в 1954 г., и с тех пор во всем мире пробурено более 10 тысяч морских нефтяных скважин.

Уже давно эксплуатируются нефтяные месторождения на Каспийском море в СССР. При этих словах в памяти читателя встает свайный город Нефтяные Камни… Стальные эстакады, соединяющие буровые вышки с берегом, протянулись здесь на сотни километров (рис. 34).

Необходимо, однако, прежде чем мы подробнее рассмотрим этапы истории морского бурения, сказать несколько слов о тех специфических трудностях, которые связаны с работой в море и осложняют освоение подводных месторождений.

Главные проблемы обусловлены наличием мощного водного слоя на пути к нефтяному месторождению, а также подвижностью этого слоя — волнами и течениями. А буровую необходимо постоянно удерживать на заданном месте, иначе произойдет авария. И точное определение этого места — тоже проблема не из легких. Значительную сложность представляют, осмотр и обслуживание бурового оборудования, особенно если оно установлено на больших глубинах, — знание характеристик дна в глубоководных районах, как правило, приблизительное. Нужны также средства и способы доставки людей для контроля на такие глубины.

Приходится помнить, наконец, что море — это стихия. Оно опрокидывает, уничтожает, разъедает рукотворные сооружения, не дает легко себя победить… Газеты, радио, телевидение сообщали о сметенных штормовыми валами буровых платформах в Северном море и Мексиканском заливе, о затонувших вблизи норвежских берегов буровых судах с оборудованием для морских нефтепромыслов, о разрушенном волнами гигантском резервуаре для нефти, обломки которого ушли на дно Бискайского залива. Известны и другие такие же драматические истории, связанные с освоением нефтяных богатств морей и океанов. Степень риска из-за неожиданных капризов стихии на море гораздо выше, чем на суше. Да и капитальные вложения должны быть более значительными, хотя прибыль может оказаться ниже среднего уровня для нефтяной промышленности в целом.

Далее. При разведке и эксплуатации морских нефтяных месторождений приходится не только решать задачи, лежащие в области техники, но и думать о том, как предотвратить загрязнение окружающей среды. А это далеко не всегда удается. Так, при случайном взрыве на буровой вышке в проливе Санта-Барбара прорвало трубопроводы и прекрасные пляжи Калифорнии покрылись слоем нефти. После этого были разработаны специальные меры, призванные уменьшить вероятность подобных аварий, но соблюдение этих мер привело к удорожанию разведки и эксплуатации морских месторождений.

И наконец, для того чтобы вести бурение с поверхности моря, необходимо иметь соответствующее буровое оборудование: вышку, двигатели, насосы, трубы, а также запас промывочной жидкости и многое другое. Размещение и монтаж всего этого оборудования — задача крайне нелегкая. Кроме того, необходимо обеспечить стабильное положение буровой установки относительно дна в горизонтальной и вертикальной плоскостях, иначе произойдет авария. На море это сделать неизмеримо сложнее, чем на суше.

Освоение морских месторождений нефти со стальных островов в море, связанных с берегом эстакадами, получило наибольшее распространение в СССР, США и Венесуэле.

Следующим шагом стало создание буровых платформ, которые буксируются в нужную точку и устанавливаются на месте с помощью выдвижных «ног», опирающихся на дно (рис. 35, а). Такие «ноги» делают платформу весьма устойчивой. Этот класс установок назван СПБУ — самоподъемные плавучие буровые установки. Первенца подобных установок в нашей стране назвали «Апшерон».

«Строго говоря, это судно. Но что бы вы сказали, встретив в открытом море судно, стоящее… на четырех ногах? Да еще при этом его днище, облепленное ракушками, находилось бы метрах в десяти над вашей головой?..

На плоскодонном корабельном корпусе смонтированы вышка и необходимые агрегаты. В трюмах все припасы: топливо, компоненты бурового раствора и снаряжение. На палубе бурильные и обсадные трубы, весь набор инструмента. В рубке — удобные четырехместные каюты и прочие жилые и служебные помещения… По бортам с четырех сторон гигантские стальные колонны, которые можно опускать. И вот по морю вслед за буксирами плывет „Апшерон“. Стоп! Здесь точка, указанная геологами для бурения. Брошены якоря, включены двигатели, опускаются колонны, врезаются, заглубляются в грунт, и встает, поднимается над морем „Апшерон“! Еще час-другой, и можно начинать бурение» (М. Баринов. «Шаги в океан»).

Только за первый год работы с «Апшерона» было пробурено семь скважин, каждая из которых дала государству экономию в 30 тыс. рублей. Скорость сооружения скважин с помощью таких установок в два с половиной раза выше, чем со стационарного морского основания, а стоимость бурения на одну треть меньше.

И все-таки это техника шестидесятых! Хотя еще и не вышедшая в тираж. Подвижные платформы не позволяют проводить бурение на глубинах моря более 100 м. Правда, существуют проекты платформ, которые можно будет устанавливать на глубинах до 150–200 м. По мнению специалистов, это предельные глубины для буровых установок подобного типа.

Для работы на больших глубинах созданы безопорные полупогруженные плавучие буровые установки — ППБУ, которые удерживаются на заданном месте с помощью глубоководных якорей. Платформа такой установки жестко соединена с находящимися под ней горизонтальными балластными цистернами. При заполнении их водой осадка платформы достигает 20–30 м и центр тяжести установки значительно понижается. Благодаря этому полупогружная платформа очень устойчива и на нее мало влияет волнение моря. Как правило, такие платформы (масса их достигает 20 тыс. тонн!) идут к месту, бурения с помощью буксира. Однако в последние годы в Японии начали строить самоходные платформы, гребные электродвигатели которых устанавливаются в размещенных под водой балластных цистернах (их общее водоизмещение около 1500 тонн — целая подводная лодка!).

Итак, мы подошли к рассмотрению техники восьмидесятых годов — современному периоду бурового освоения морей.

Серию советских полупогружных буровых установок открыл в 1981 г. «Шельф-1». За ним последовали «Шельф-2», «Шельф-3», «Шельф-4»… Восемнадцать отраслей промышленности участвуют в создании новой техники для этих установок, шесть крупнейших заводов страны занимаются их строительством.

Внушительны размеры установки (рис. 35, б): масса — 20 тыс. тонн, «рост» от днища понтонов до макушки буровой вышки—100 м. Экипаж — более 100 человек: специалисты морского и геологоразведочного профиля, инженеры по электронике, автоматике, кибернетике…

«Первое впечатление здесь, на „Шельфе“, — ощущение полной отъединенности от моря. Здесь я на прочной тверди, здесь вижу вышку и какие-то производственные помещения, прямо передо мной жилые блоки, а море, оно где-то далеко внизу. Ощущение высокого крутого берега, утеса над волнами. И такая же надежность. Слышу беспрерывный шумовой фон — работает ротор, идет бурение» (М. Баринов. «Шаги в океан»).

«Шельф» стоит на притопленных более чем на 10 м понтонах, закрепленных в свою очередь восемью якорями — по 18 тонн каждый. Установке не страшны ни штормы, ни ураганы. При скорости ветра даже 25 м в секунду отклонение от вертикали составляет лишь полградуса. Эта стабилизация обеспечивается якорными корабельными устройствами, электроникой и автоматической системой регулирования.

Главный цех «Шельфа» — вышка с комплексом буровых механизмов, измерительных приборов, управляющих и регулирующих систем. Стабильная работа бурового инструмента при качке обеспечивается специальными шарнирными и телескопическими устройствами, находящимися у ротора и на устье скважины. Кабина бурильщика, оснащенная пультами, переговорными устройствами, мониторами напоминает место работы инженера на автоматизированном производстве.

«Вспыхивает экран монитора, и я вижу на нем идущую вверх толстую белую трубу. Это погружается на специальной установке с направляющими элементами и мощными светильниками телевизионная камера, а белая труба — райзер — продолжение скважины в жидкой среде моря. Ведь одним из главных условий работы буровиков является полная герметизация. Буровой раствор — кровь скважины — с помощью райзера циркулирует без потерь и под заданным давлением.

Камера продолжает погружение, и через несколько минут я вижу на экране сложное коническое устройство, метров на пять возвышающееся над сероватой волнистой поверхностью морского дна. Это и есть устье скважины Оно снабжено мощными задвижками, которые надежно перекрывают скважину в случае внезапного выброса нефти или газа. Тут же имеются захваты. При необходимости они будут держать всю колонну бурильных труб на весу, когда потребуется отойти от точки бурения. На устье еще и целая система акустических датчиков. С их помощью буровики найдут скважину и, вернувшись, произведут стыковку для продолжения работы» (М. Бариноз. «Шаги в океан»).

Сложное техническое обустройство устья скважины на дне моря в ряде случаев не может обойтись без присутствия и непосредственного вмешательства человека. Поэтому на «Шельфах» имеется также глубоководный водолазный комплекс (ГВК): барокамера и водолазный колокол — этот подводный лифт. Работа водолазов ускоряет бурение и приносит большой экономический эффект.

Безъякорная система глубоководного морского и океанического бурения, т. е. проходка скважин с помощью оборудования, установленного на борту специального бурового судна, применялась до последнего времени только для исследовательских целей. Хотя такая буровая и не столь устойчива, как полупогружная платформа, и в значительной степени зависит от погоды и волнения, зато она гораздо мобильнее. Правда, как показывает опыт, затраты на бурение с такого специального судна оказываются выше, в частности, из-за большей численности обслуживающего персонала. Буровому судну еще в большей степени, чем полупогружной платформе, необходима система динамической фиксации положения. Без этого не обойтись при бурении на глубинах моря, превышающих 300-метровую отметку.

В конце весны 1983 г. в арктических морях нашей страны начали нефтяную разведку «плавучие геологи» — буровые суда (рис. 35, в) «Валентин Шашин» и «Виктор Муравленко». Эти суда, эта техника на целую ступень выше, чем «Шельфы». Суда глубоководного бурения буквально начинены электроникой, компьютерами, дисплеями, телемониторами. «Мозг» корабля — это кабинет динамического позиционирования, или коротко, как принято у морских геологов, — ДиПи. Динамическое позиционирование — это маневрирование с очень высокой точностью, а кабинет ДиПи — это по сути дела вычислительный центр с системой из трех ЭВМ: первая работает, вторая контролирует работающую, третья резервная. Стоимость этого «мозга» составляет около 50 % общей J стоимости бурового судна (!).

При бурении скважины судно должно находиться строго в одной точке. А в суровых северных морях ветры, волны, льды — повседневные спутники. И тут вступает в действие ДиПи — перед ЭВМ ставится задача держать судно в определенной точке. Учитывая данные всевозможных приборов о силе ветра, течений, волн, другую необходимую информацию, электронная машина выдает команды на подруливающие устройства в носовой и кормовой частях и на основные винты, которые и удерживают 150-метровую махину судна над заданной для бурения точкой.

А тем временем идет бурение… Вышка 57-метровой высоты с буровым оборудованием смонтирована в центре палубы и является единым целым с корпусом корабля. Эта техника позволяет бурить под толщей воды до 300 м скважины глубиной до 6000 м. Буровой мастер по показаниям приборов анализирует ситуацию и следит за процессом, за тем, что происходит в скважине и на ее устье. В море нет мелочей, на которые можно махнуть рукой, не может быть «береговых» отступлений и поблажек; от стоящего на вахте порой зависит жизнь судна и экипажа…

На буровом судне — две команды: моряков и буровиков, а цель одна — проходка скважины до заданной глубины в заданном месте. Поэтому Министерством газовой промышленности разработан и утвержден важный документ — Положение о буровых судах и штатное расписание единых экипажей буровых судов. Так, к уже привычным понятиям «морская геология», «морской геолог» прибавилось новое — «морской бурильщик», характерными чертами которого наряду со знаниями и умением являются морское мужество и смелость.

Наибольшим техническим достижением в морском бурении является решение задачи поиска устья скважины на дне моря после подъема из нее бурильной колонны на поверхность. Долгое время считалось, что если поднять колонну труб из скважины, то ввести ее вновь в то же устье уже невозможно. Платформа или буровое судно не остаются неподвижно на одном месте над устьем — входом в скважину. На них действуют течения, волны, ветер, плавающие льдины, да и сама многосотметровая гибкая колонна не занимает строго вертикального положения и изгибается под влиянием собственного веса и тех же воздействий. Французский ученый Клод Риффо сложность этой задачи образно формулирует так: «…попасть концом многокилометровой, колонны в устье скважины — это все равно, что в ночное время при ветре со скоростью 5—10 км/час пытаться опустить с вершины Эйфелевой башни соломинку 300-метрозой длины в фужер шампанского, стоящий у ее подножия (добавим, что соломинка, по аналогии с буровой колонной, должна быть составной)».

Однако эта сложнейшая проблема вторичного ввода буровой колонны в скважину была решена. С судна, оборудованного системой динамического позиционирования, нижний конец колонны бурильных труб направляется с помощью гидроакустических приборов в сторону специального металлического конуса, указывающего местоположение устья скважины (рис. 36). При этом на колонне у долота устанавливают гидроакустический приемоизлучатель, а на конусе — гидроакустические буи-ответчики. Но это, естественно, всего лишь начало. Впереди предстоит еще очень большая работа по освоению соответствующих технологических процессов.

Специалисты, инженеры и ученые работают и над проектами будущего, ищут принципиально новые технические решения, которые учитывали бы в максимальной степени специфику подводного бурения и добычи нефти. Так, есть предложение отказаться от традиционных буровых платформ над поверхностью моря и перенести все необходимое оборудование на морское дно. Осуществление такой идеи дает большие преимущества: во-первых, отпадает необходимость в строительстве громоздких буровых площадок (резко удорожающих работы), а во-вторых, любые глубины практически становятся доступными. Специалисты предлагают различные способы обслуживания расположенного на дне оборудования, но в конечном счете имеются только два способа — этими делами занимается либо человек (рис. 37), либо управляемые на расстоянии (или автономные) автоматические устройства — роботы.

Клод Риффо предполагает, что «к 2000-му году подводные нефтепромыслы будут представлять собой разбросанные здесь и там по дну капсулы, стоящие над устьями скважин, к которым периодически будут подплывать специальные аппараты с обслуживающим персоналом». Существуют и другие проекты подводных буровых и нефтепромыслов. Однако в ближайшее время эти проекты вряд ли удастся осуществить. На сегодняшний день подводные буровые установки, расположенные в пределах континентального шельфа, еще уступают по техническим и экономическим показателям установкам, работающим с водной поверхности. Трудно отказаться от апробированных технических приемов, даже если с ними связаны определенные трудности. Не легко перейти на совершенно другой путь — ведь он полон разных новых непредвиденных осложнений и случайностей, которые таит в себе все новое. Ученые считают, что к середине следующего века мы, вероятно, забудем, как выглядят гигантские платформы. Поверхность морей обретет первозданный вид. Но глубоко под волнами будут неустанно трудиться автоматы, доставляя людям бесценный дар природы — нефть.

А пока что инженеры и ученые совершенствуют уже существующую технику для морского бурения — одного из перспективнейших направлений нашей профессии. Нет возможности описать, даже упомянуть все проекты.

Остроумную идею разрабатывают норвежские ученые. Они предложили превратить айсберг в плавучую платформу для бурения нефтяных скважин в арктических водах. С этой целью блок льда в виде цилиндра диаметром 200 м и высотой 60 м отделяется от ледяного массива и «заковывается» в железобетонную оболочку. Система хорошо держится на плаву. Температура ледяного основания сохраняется постоянной на протяжении длительного времени при минимальном расходе энергии. По подсчетам экономистов «ледяная плавающая буровая установка» обойдется в несколько раз дешевле традиционных нефтяных платформ. На первый взгляд этот проект выглядит малореальным. Но ведь разрабатывает его крупнейший норвежский концерн «Акер» и проект демонстрировался на международной выставке оборудования для добычи нефти на морском шельфе в городе Ставангере (Норвегия)?!

В заключение, как мы уже делали это и раньше, отсылаем читателя за подробностями об этой еще малоизвестной области деятельности человека к очерку М. Баринова «Шаги в океан», к книге известного французского исследователя Клода Риффо «Будущее — океан» и к брошюре «За рудой в глубины океана» (Е. А. Величко, Е. А. Контарь, О. К. Тареева), цитатой из которой мы и заканчиваем этот раздел: «Счастливое сейчас время для всех тех молодых людей, которые захотели бы заняться освоением минеральных ресурсов океана; они находятся в начале пути, и перед ними открываются широчайшие, безграничные перспективы научной и практической деятельности, не менее безграничной и увлекательной, чем в космосе, и не менее опасной. Но без риска нет открытий, а риск так же свойствен молодости, как и любознательность»,

«Арктика — слово греческого происхождения. Означает северное созвездие „Большая Медведица“ и применимо к району суши и моря вблизи Северного полюса, где температура самого теплого месяца (июля) плюс 10 °C.

Антарктика — антипод Арктики. От греческих слов anti — против и arktos — медведь; страна на противоположном конце Земли от созвездия „Большая Медведица“, т. е. на юге. Объяснение слова А. см. Антарктида.

Антарктида — одна из шести частей света, лежит в пределах Южного полярного круга, занимает площадь свыше 14 млн. кв. км… Почти вся поверхность А. погребена под мощным ледяным покровом… Климат весьма суровый… Материк безлюден… Антарктида открыта русской экспедицией Беллинсгаузена и Лазарева в 1819–1821 гг.» («Словарь географических названий»).

Три четверти всего льда на Земле хранит южный полярный материк — Антарктида. По результатам радиолокационных измерений толщины льда рассчитан объем этого ледникового щита — 24,9 млн. км3. А под этими льдами лежит целый материк. И хотя шестой материк нашей планеты был открыт русскими мореплавателями-учеными 165 лет назад, фактическое освоение Антарктиды началось лишь в нашем XX столетии.

Уже многое знает человек об Антарктиде, но мы пока еще только учимся жить и работать (в том числе — бурить) в этих сложнейших и суровейших на Земле климатических и географических условиях.

Чем же интересен человечеству этот необычный материк? Задаем этот главный вопрос известному полярнику Герою Советского Союза Евгению Ивановичу Толстикову, заместителю председателя Госкомгидромета СССР.

«Зачем людям Антарктика? Зачем вкладывают они столько сил и средств в изучение колоссальной глыбы льда и омывающих ее студеных морей? Зачем терпят лишения и рискуют жизнью?

Не открыв секретов шестого континента, мы не разгадаем тайны изменений климата и погоды планеты. Не сможем и обеспечить надежной радиосвязью суда во всех районах Мирового океана, самолеты, для которых расстояния не помеха только в том случае, если они слышат Землю. Исследования в Антарктике — путь к познанию происходящего в космосе. Антарктика — это и ее минеральные богатства, ключи к которым со временем найдет человек. Это, наконец, огромные запасы белка в морях Южного океана. Антарктические льды содержат 90 % поверхностной пресной воды планеты. А она становится дефицитом не только в жарких пустынях, но и в наиболее развитых промышленных регионах.

Антарктику нужно изучать для решения проблем сегодняшних п грядущих, проблем, стоящих перед всем человечеством…»

Ответ предельно лаконичен и убедителен.

Итак, во-первых, человеку необходимо познать закономерности циркуляции атмосферы в этом районе, чтобы изучить влияние этой «белой шапки» Земли на формирование климата всей планеты.

Ученые-метеорологи считают, что об атмосфере южнополярного материка они уже знают в настоящее время больше, чем об атмосфере многих других районов зеленого шара. Сегодня на основании оперативной метеоинформации, получаемой на всех советских антарктических станциях, а также с искусственных спутников Земли, составляются прогнозы погоды для промысловых судов, плавающих в южнополярных водах.

Но почему этим исследованиям придается такое значение? Что значит для нас, для человечества наука метеорология, а для каждого человека — погода? Оказывается, еще Михаил Васильевич Ломоносов по-своему образно сформулировал эту научную проблему: «Человеку ничего не оставалось бы требовать от бога, если бы он научился правильно предсказывать погоду». «Проблемой века» считают ученые эту задачу и сейчас. И действительно, все острее встают вопросы прогнозирования погоды и колебаний климата в глобальном масштабе.

От их решения зависят урожаи, наши продовольственная и энергетическая программы, транспортная и другие народнохозяйственные проблемы. Засухи, горящие леса и торфяники, суровые, морозные, но бесснежные зимы, ранние и поздние заморозки, резкие потепления и похолодания, ленинградские и дальневосточные наводнения… Необходимо предсказывать эти и другие погодные явления, рассчитывать их силу и влияние, оценивать их последствия.

Во-вторых, Антарктида интересует человека своими полезными ископаемыми, которыми она богата, по мнению ученых, не менее, чем другие континенты. И поэтому ученые считают, что в перспективе не исключена возможность добычи полезных ископаемых на подледных территориях.

Вот некоторые из других геологических задач, которые выполняются с помощью бурения: достичь горные породы, скрытые почти под 4-километровым ледяным панцирем (станция Восток); в шельфовых ледниках осуществить отбор керна пород со дна моря (станция Дружная). На рис. 38 — антарктическая буровая со станции Дружная. На первый взгляд специалиста, — обычная вышка. Что здесь может быть особенного? А особенное — это условия, в которых приходится жить и работать и которые не может отразить никакая, самая документальная фотография.

Характеристика условий станции Восток: расположена за 1500 км от побережья, на вершине ледникового купола высотой 3600 м над уровнем моря; температура ниже минус 70 °C держится шесть месяцев, а «жарким» считается лето при минус 30–25 °C. 21 июля 1983 г. на станции зафиксирована необычайно низкая температура воздуха — минус 89,2 °C; температура поверхности снега была минус 90,4 °C. Прежний минимум Востока — минус 88,3 °C, фигурирующий в школьных учебниках и известный как самая низкая температура на Земле, был перекрыт.

Итак, во-вторых, это — геология. А в-третьих, в-четвертых, в-пятых… Какое воздействие оказывают экстремально суровые природные условия Антарктиды на самочувствие людей, подолгу там работающих? Какой должна быть техника, предназначенная для этих районов? Какую информацию об изменениях климата в прошлом и настоящем таит в себе ледяная летопись Антарктиды? И многое, многое другое.

Мы перечислили далеко не все задачи и не в порядке их важности, а упомянули в основном только те из них, которые требуют для своего решения содружества с буровой наукой, техникой, практикой.

Первая Советская Антарктическая экспедиция (САЭ) под руководством известного полярника М. М. Сомова высадилась здесь в 1956 г. Доставили ее сюда, как и 23 последующие САЭ, морские суда. Больше месяца в одну сторону и столько же обратно — таково время морского пути в Антарктиду. В феврале 1980 г. был налажен воздушный мост Москва — Антарктида, а в ноябре 1981 г. — Ленинград — Антарктида. Таким образом, начиная с 25-й САЭ полярники могут через 30 часов, пролетев 17 с лишним тысяч километров, оказаться на «рабочем месте». Этот второй мост понадобился потому, что в городе на Неве расположен центр полярных исследований — Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт. Здесь же находится и Советская Антарктическая экспедиция, координирующая работу в Антарктиде всех семи постоянных и нескольких сезонных станций, над которыми развевается флаг нашей Родины.

Какие же исследования ведутся в Антарктиде и как используется в этой работе бурение? Рассмотрим этот вопрос на примере двух программ: гляциологической и микробиологической.

Гляциологическая программа, которой руководит участник первой САЭ доктор географических наук, Герой Социалистического Труда Евгений Сергеевич Короткевич, — одно из основных направлений научных исследований в Антарктиде. Гляциологи установили, что имеющиеся сегодня в их распоряжении способы реконструкции климата отдаленного прошлого весьма перспективны. Упрощенная схема выглядит следующим образом. Всесторонним анализом ледяного керна определяется возраст льда; учитываются размеры кристаллов, ориентация в них оптических осей, содержание изотопов кислорода, газовый состав воздушных включений и многое другое… в результате воссоздается климат прошлого. Но, пожалуй, самое трудное звено в этой цепи — добыть ледяной керн. Единственный способ проникнуть на большие глубины ледникового покрова — бурение скважин.

Советские ученые с помощью оборудования, разработанного в Ленинградском горном институте имени Г. В. Плеханова, успешно проводят работу, конечная цель которой — оценка абсолютного возраста антарктического льда.

Традиционное оборудование (которое мы описывали в этой книге раньше) в условиях Антарктиды не пригодно. Да и современную буровую установку для глубокого бурения, весящую десятки тонн, весьма затруднительно, а то и вообще невозможно доставить в глубь Антарктиды, например на станцию Восток, удаленную на 1500 км от ближайшего берега. Поэтому встал вопрос о разработке новой техники и технологии, которые бы учитывали, что предстоит обеспечить проходку почти 4-километровой толщи льда в районе, где температура минус 60 °C считается нормой, где атмосфера разрежена, как в горах на высоте 4–5 км.

В результате содружества специалистов Ленинградского горного института и Арктического и Антарктического научно-исследовательского института были сконструированы электротермобуровые снаряды. Такой снаряд можно увидеть в лаборатории Горного института. Перед нами — металлическая труба 6-метровой длины с различными устройствами внутри. На одном конце — подводящий электроэнергию кабель, на другом — кольцевой электротермонагреватель. В комплект оборудования входят источник энергопитания и лебедка. Конструкция скважинного снаряда выглядит просто и оригинально, в то же время она максимально учитывает требования гляциологов.

При бурении выплавляемый ледовый керн через кольцо нагревателя плавно входит в керноприемную 3-метровую трубу. Над ней расположен резервуар для воды, образующейся при плавлении льда. Эта вода с помощью вмонтированного внутри бурового снаряда малогабаритного насоса откачивается по специальным трубкам. Керн длиной 3 м получают примерно за час, затем следует подъем.

После того как скважина приблизилась к километровой глубине, появились новые трудности — дало знать о себе горнее давление: ствол скважины после извлечения из нее термобурового снаряда заплывал и сужался. Были внесены изменения в технологию бурения и в конструкцию бура. И этот барьер был преодолен.

Уже получено немало новых и интересных данных. Так, например, керн из льда, образовавшегося около 15 тыс. лет назад, показал, что в то время на шестом континенте наступило заметное потепление. Именно тогда отступали ледники и в Северном полушарии.

Микробиологические исследования, проводимые учеными Института микробиологии АН СССР и специалистами по бурению Ленинградского горного института, не менее интересны, чем гляциологические.

Десятками, сотнями тысячелетий наслаивавшийся лед шестого материка слой за слоем накапливал информацию о прошлом нашей Земли. Эта информация хранится во льдах Антарктиды не только в виде пузырьков воздуха древней атмосферы, космической и земной пыли, пепла извержений древних вулканов, но и в виде спор бактерий, пыльцы растений, микроорганизмов. Изучая эту информацию, специалисты проникают в прошлое планеты, получают достоверные представления как о ее климате и составе атмосферы, так и о природных биологических явлениях тех далеких времен.

И вот, когда буровики с помощью термобура проникли на глубину более 2000 м, т. е. стал доступен горизонт, сформировавшийся более 100 тыс. лет назад, этим заинтересовались микробиологи. А что если попытаться получить из природного холодильника культуру микрофлоры, пробывшей в анабиозе[8] десятки и сотни тысяч лет, и изучить это явление, имеющее большой научный и практический интерес. И микробиологи поставили перед буровиками новую задачу, сложную, интересную и многообещающую, — получить абсолютно стерильный керн льда с больших глубин.

Эту задачу успешно и в короткие сроки решили специалисты кафедры техники и технологии бурения скважин Ленинградского горного института, возглавляемой доктором технических наук профессором Борисом Борисовичем Кудряшовым, который много лет посвятил теоретическим исследованиям и практическому освоению процесса бурения антарктических льдов. При разработке бурового снаряда и технологии бурения были приняты во внимание и удовлетворены многие разнообразные по характеру и сложности условия. В результате удалось, с одной стороны, создать производительное по скорости бурения устройство, а с другой — добиться полной гарантии сохранения «первозданности» проб льда.

На первый взгляд схема бурового снаряда для извлечения керна льда проста: металлическая труба, на торце которой расположен кольцевой формы термоэлемент. Бур погружается в лед, вытапливая из него и вбирая в себя ледовый керн. Такая схема, как мы показали, успешно применяется для отбора гляциологических проб.

А чтобы обеспечить чистоту микробиологических исследований, «гляциологическую» схему пришлось усложнить, приняв ряд профилактических организационных и технологических мер. Во-первых, помещение буровой расположили на удалении от жилых и других строений станции, причем с подветренной стороны от них. Во-вторых, помещение буровой, все оборудование и инструмент систематически подвергали интенсивному ультрафиолетовому облучению, губительному для микроорганизмов. Далее. Перед спуском в скважину буровой снаряд тщательно обрабатывали специальным стерилизующим раствором и пропускали сквозь пламя.

И наконец, собственно микробиологическую пробу берут из центральной части кернового образца, для чего в стерильных условиях вытаивают сердцевину ледяного столбика. Эта вода стекает в колбу, которую тут же запаивают и затем отправляют микробиологам.

Ну, а каковы же результаты микробиологических исследований?

Ученые установили, что на разных глубинах находятся во временном «небытии» и способны оживать представители основных групп микрофлоры: спорообразующие и неспорообразующие бактерии, мицелиальные грибы, дрожжевые и другие микроорганизмы, в том числе открытые впервые и получившие название «нокардиопсис антарктикус». По мере углубления в толщу антарктического льда «ассортимент» микроорганизмов сужается и начинают преобладать более выносливые в экстремальных условиях, в частности спорообразующие бактерии, а дрожжевые организмы, например, ниже 100 м от поверхности льда пока не обнаружены. Установлено также, что большинство микроорганизмов может сохраняться в анабиозе по крайней мере до 12 тыс. лет.

Таким образом, пристальное внимание ученых к микробиологическим экспериментам на ледовом куполе Земли объяснимо. Их результаты связаны с проблемой появления жизни на нашей планете, с вопросами охраны окружающей среды в глобальном масштабе и длительного сохранения ценных по своим свойствам микроорганизмов. Потребность же в решении задач микробиологии явилась стимулом дальнейшего прогресса в технике и технологии ледового бурения. Так к взаимной пользе состыковались бурение и микробиология.

Официальные международные отношения в Антарктиде между странами регулируются «Договором об Антарктике», подписанным 1 декабря 1959 г. Отношения же между полярниками определяет закон взаимовыручки.

Бельгийские полярники оказались в безвыходной ситуации в результате авиакатастрофы. Из плена Кристальных гор их вызволил советский экипаж ЛИ-2.

При аварии нашего самолета на станции Молодежная на помощь прилетели американцы на «Геркулесе».

Таких примеров можно привести множество, но вспомним еще только один — о последствиях пожара, случившегося на станции Восток в зимовку 27-й экспедиции. Рассказ об этом случае — это особый разговор о буровиках. В ту зимовку пожар уничтожил дизель-электростакцию — энергетическую основу жизни и работы любой антарктической станции. Буровая группа той зимовки — это пять сотрудников Ленинградского горного института. Им, по общему мнению, станция обязана едва ли не жизнью. Буровой движок, дававший хотя и мизер энергии, спас станцию…

Итоги работы в Антарктиде на сегодняшний день подводит Евгений Иванович Толстиков: «В сорока научных учреждениях страны обрабатывают и обобщают уникальные материалы, собранные участниками Советских Антарктических экспедиций. Выпущены сотни монографий и научных сборников. Издан первый в мире двухтомный „Атлас Антарктики“, А кроме того, более трех тысяч листов карт на территорию континента и около тысячи морских карт на прилегающие воды. Внутри вчерашних белых пятен нанесено более десяти тысяч новых географических названий».

И действительно, на карте Антарктиды уже стерты многие белые пятна. Но здесь предстоит еще огромная работа, без которой человечеству не получить верного представления о своем доме — Земле. Мы же сделали только попытку показать ту небольшую, но важную роль, которую играют в этой работе исследования с помощью бурения.

«Используя дорогие средства доставки на другие планеты автоматического бурового оборудования, чрезвычайно важно раскрыть не только свойства поверхности, но и внутреннее строение планеты. Хотя бурение и не является единственным средством изучения космических тел, оно обеспечивает получение первичного геологического материала, так необходимого исследователю» (профессор Е. А. Козловский).

«Бурение скважин вне Земли». Что это? Название научно-фантастического романа? Так назвал свою книгу доктор технических наук профессор Виктор Ефимович Копылов. В этом заглавии нет преувеличения. Книга рассказывает о современных научных исследованиях и технических достижениях; об опыте отечественного автоматического вращательного бурения на Луне и о ручном отборе проб из скважин на Луне, выполненном американскими астронавтами; о возможных способах бурения скважин на поверхности планет, на их спутниках, на астероидах; о наиболее интересных проектах буровых установок для работы на Луне и планетах.

Перелистаем и мы эту книгу, которая первой отразила «рождение нового практического приложения земных разработок в области бурения для целей вскрытия глубинных горизонтов других планет». Это поможет нам увидеть еще с одной, неожиданной стороны нашу профессию и заглянуть в ее возможное будущее.

Вопрос: Как зарождалась практика буровых работ вне Земли, в частности на Луне?

Ответ: Пока практика таких работ имеет небольшую историю: от миниатюрного грунтомера на «Луне-13» и ковша экскаваторного типа на американских «Сервейерах», ручного бурения американскими астронавтами на поверхности Луны по программе «Аполлон» до автоматического бурения советскими станциями серии «Луна». Однако, несмотря на такую небольшую историю, сегодня человек может с гордостью сказать, что его теоретические предпосылки о горно-технических условиях бурения вне Земли оправдались, а созданные технические средства с успехом прошли испытания на ближайшем космическом теле — Луне.

Вопрос: Каковы реальные достигнутые успехи мировой науки и техники по бурению в космосе?

Ответ: До недавнего времени метеориты были единственными внеземными горными породами, доступными изучению. Монополия метеоритов была нарушена в 1969 г. полетами на Луну американских астронавтов и в 1970 г. советских автоматических станций, доставивших на Землю образцы лунного грунта. Образцы лунных пород доставлены па Землю из восьми различных районов Луны! Астронавты «Аполлона-12» привезли с Луны фотографию открытого ствола скважины (пройденной грунтоносом) с четким изображением отверстия, свободного от обвалившейся породы. Такая же фотография скважины была получена телевизионными камерами «Луны-20».

По программе «Аполлон», основной целью которой была высадка человека на Луну, предусматривалось применение астронавтом грунтоносов и ручных электробуров. Электробуры, получившие в литературе сокращенное название ALSD — «бур для лунной поверхности по программе „Аполлон“», — и применяли астронавты при бурении скважин глубиной до 3 м. Работа электробура основана на принципе ударно-вращательного бурения.

В транспортном положении электробур находится в корабле в алюминиевом ящике. За исключением технологических новинок, главным образом в части применения новых и легких материалов, в конструктивном отношении такой электробур не имеет каких-либо особых новшеств.

Но первые образцы лунных горных пород — керны диаметром около 20 мм — были получены из-под поверхности Луны при полете «Аполлона-11» с помощью ручных трубчатых грунтоносов, которые забивались в грунт геологическим молотком. Глубина скважин не превышала 15 см.

Астронавты «Аполлона-12» и «Аполлона-14» пользовались улучшенными конструкциями грунтоносов и смогли с меньшими затратами усилий и времени разведать грунт и отобрать две пробы на глубину 35 см и одну пробу — на глубину 70 см. Вдавливание и вытаскивание такого грунтоноса осуществлялось простым нажимом руки с помощью рычажного приспособления.

Экипаж «Аполлона-15» использовал управляемый вручную луноход, на раме которого закреплялся электробур. Пробы горных пород отбирались бурением вдоль трассы движения лунохода по поверхности Луны. Этот луноход можно считать первой самоходной буровой установкой, испытанной человеком на другом космическом теле. Этой установкой был поднят керн уже с глубины 2,4 м. В последующих экспедициях американских астронавтов глубина скважин достигла 3 м.

Вопрос: А как можно охарактеризовать качество работы первых космических буровиков?

Ответ: В качественном отношении результаты бурения скважин были вполне удовлетворительными — выход керна достигал 47–61 %, хотя бурение выполнялось астронавтами — непрофессионалами в области бурения скважин.

Интересны ощущения и впечатления о процессе бурения первого космического буровика Э. Олдрина («Аполлон-11»).

«Технически самой трудной для меня задачей был забор проб лунного грунта, для чего было необходимо заглубить в грунт трубки пробоотборников. Мягкий порошкообразный грунт Луны обладает удивительной сопротивляемостью уже на глубине нескольких дюймов. Это ни в коем случае не означает, что он приобретает твердость каменной породы, однако на глубине 5–6 дюймов начинаешь ощущать его постоянное противодействие. Еще одна удивительная вещь заключается в том, что при всей своей сопротивляемости этот грунт настолько рыхлый, что он не удерживал трубку в вертикальном положении. Я с трудом погружал трубку в грунт, и все же она продолжала качаться из стороны в сторону…Когда я, наконец, взял пробу грунта, по тому, как он прилипал к поверхности трубки, казалось, что грунт имеет влажную консистенцию».

Но продолжим наше заочное интервью с В. Е. Копыловым.

Вопрос: Каковы отечественные достижения в области лунного бурения?

Ответ: В СССР первые космические станции с автоматическим буровым устройством на борту были запущены на Луну в сентябре 1970 г. и в феврале 1972 г. Цель этих запусков состояла в доставке на Землю образцов горных пород Луны с глубины 0,3–0,35 м без участия человека. Посадочная ступень содержала автоматический грунтозаборный механизм, ракету с возвращаемым аппаратом и контейнером для грунта и все необходимые устройства и узлы, обеспечивающие посадку, управление и связь с космическим аппаратом. (Общая компоновка узлов станции показана на рис. 39.)

Поворотная штанга-манипулятор с буровым устройством на конце служила одним из тех автоматических устройств, с помощью которого станок колонкового бурения станции переводился из транспортного положения в рабочее, а после окончания бурения — в первоначальное положение: колонковая труба с образцом горной породы помещалась в возвращаемую на Землю ступень. Конструкторами создана надежная автоматическая буровая установка, позволяющая с помощью колонкового бурения отбирать практически любые по твердости образцы (керны) горных пород Луны.

Все операции по выбору места для скважины, процессу бурения и отбору керна контролировались по телевизионному каналу. По стереоскопическим изображениям на ровном участке была выбрана точка бурения, не содержащая камней с поперечником более 1 см. От сигнала с Земли включились электродвигатели станка и началось бурение скважины. (Буровое устройство показано на рис. 40.)

Работа буровой установки «Луна-16» началась через час после посадки аппарата. Бурение выполнялось при весьма низких температурах лунной ночи — минус 120 °C. Средняя скорость бурения превысила расчетную и составила 6,1 см/мин. Доставленный на Землю образец лунного грунта сохранил расположение слоев горной породы в естественном залегании. Бурение станцией «Луна-20», в отличие от «Луны-16», выполнялось днем при температуре корпуса станка плюс 18 °C. Была пройдена скважина глубиной 34 см со скоростью бурения от 4,6 до 24,0 см/мин. И наконец, летом 1976 г. успешно завершился эксперимент «Луна-24», в результате которого в автоматическом варианте бурения получен керн с глубины 2 м.

Вопрос: В чем значение достижений космического бурения для наших земных забот?

Ответ: Во-первых, в опыте создания специализированного бурового оборудования. Необычность условий (вакуум, сниженная гравитация и др.) заставили конструкторов выйти за рамки обычных представлений, сложившихся на Земле и сковывающих воображение исследователя и конструктора. Отказ от традиционных путей решения новых задач может оказаться полезным не только для лунного, но и для земного бурения, результативность технологии и совершенство техники которого в ближайшие десятилетия необходимо значительно повысить.

Во-вторых, жесткие ограничения весовых характеристик буровых станков заставили спроектировать хорошо продуманные, легкие и компактные конструкции. Было бы желательно, чтобы и в земных условиях при проектировании передвижных установок, используемых на отдаленных разведочных площадках, для конструкторов существовали не менее жесткие ограничения по массе этих установок.

В-третьих, ряд конструктивных решений буровых установок, предложенных в ходе работы над космическими проектами, применим и при бурении скважин на Земле, в том числе в условиях, когда промывочная жидкость недоступна или дорога (условия пустынь).

И наконец, успешное завершение весьма сложных экспериментов по бурению станциями «Луна-16, -24» показало всему миру не только высокое совершенство отечественной космической автоматики и телемеханики, но и достижения советской буровой техники.

Вопрос: Что наиболее характерно для будущей профессии космонавта-буровика?

О т в е т: Специфические условия исследований в космосе, малочисленность космических экипажей, множество одновременно решаемых задач при остром дефиците рабочего времени, большая физическая и психологическая нагрузка, испытываемая космонавтом, — все это заставляет по-новому подходить к процессу бурения. Естественно, что это наложит существенный отпечаток на профессиональную подготовку, будущих космонавтов-буровиков.

Вопрос: А что можно сказать о проблемах бурения на Мapce и Венере?

Ответ: Поверхности планет земной группы могут стать доступными для автоматических разведчиков уже в ближайшие десятилетия. Эти разведчики будут иметь на борту грунтозаборные устройства, буровые станки и другие установки для исследования свойств и состава горных пород. Чем более изучена планета, тем разнообразнее предлагаемые технические проекты для освоения ее поверхности.

На рис. 41 приведен один из этих проектов — установка, предназначенная главным образом для биологического анализа грунта Марса. Как показали первые исследования, в настоящее время жизни на Марсе нет, но это не исключает, что она процветала в ранние периоды существования планеты. И в этом плане находка ископаемых остатков жизни с помощью автоматического бурения была бы равнозначна открытию самой жизни.

Будущее бурение скважин на Венере осложняется суровыми условиями ее поверхности. Мы знаем, что она твердая и поэтому способна нести тяжелую буровую установку. Однако при плотности атмосферы, превышающей земную в десятки раз, даже небольшие ветры со скоростью 1 —12 м/с носят характер урагана и опасны для любых сооружений, в том числе и для буровых установок.

Возможно, освоение Венеры будет существенно отличаться от освоения других планет. О сроках отправки на Венеру экспедиции с участием человека говорить трудно. В первую очередь на Венере побывают автоматические «геологи». Например, опубликованы проекты запуска в плотную атмосферу этой планеты плавающих установок типа аэростатов. Вполне вероятен плавный спуск автоматической станции с буровым станком на поверхность планеты, отбор образцов горных пород в кратчайшее возможное время, ограниченное нагревом станции. После надувания аэростата будет осуществлен подъем контейнера с образцами горных пород на безопасную высоту, где уже без спешки может быть проведен анализ образцов при приемлемых температурах окружающей среды, с последующей передачей данных на орбитальную станцию или на Землю.

Экстремальные условия на Венере рождают немало неожиданных и непростых задач, поэтому ее грунт, по крайней мере в ближайшем будущем, целесообразно исследовать на месте, без доставки его на Землю, так как возвращение аппарата через мощную толщу атмосферного газа Венеры с давлением у ее поверхости около 90 кгс/см2 — слишком сложная задача. При высоких давлениях и температурах возможны интенсивные химические реакции, приводящие к явлениям, характер которых трудно предсказать. В целом совокупность интенсивных механических, химических и электрических воздействий на любое буровое устройство будет неблагоприятным. Это заставит конструкторов проектировать совершенно необычную установку.

Насколько же сбылись эти прогнозы?

Пять лет спустя после выхода книги В. Е. Копылова состоялось бурение на Венере после мягкой посадки на эту планету спускаемого аппарата советской автоматической станции «Венера-13».

Из сообщения ТАСС от 2 марта 1982 г.: «Важное место в программе полета отводилось принципиально новой задаче — взятию пробы грунта для определения элементного состава пород Венеры. С этой целью на борту спускаемого аппарата было установлено грунтозаборное устройство, которое произвело бурение, взятие пробы и ее транспортировку для рентгенофлюоресцентного анализа в герметичный отсек».

Чтобы полнее оценить эту новую победу советской науки и техники в мирном освоении космоса, еще раз напомним те экстремальные условия, тот неблагоприятный для исследований «климат», который господствует на Венере. Так, температура на поверхности планеты в месте посадки составила 457 °C (столько же, сколько в топках паровых котлов!); в такой «жаре» моментально плавится свинец. Давление — 89–90 кгс/см2 (это примерно соответствует давлению в океане на километровой глубине). Научные данные передавались на Землю, удаленную от Венеры на 65 млн. км. Системы и научные приборы спускаемого аппарата продержались в этих условиях 127 минут — в четыре раза дольше, чем предполагалось, подтвердив высокую квалификацию специалистов, которые создали станцию и отправили ее к цели.

Бурение продолжалось всего 2 минуты, но нельзя забывать, что именно буровое устройство находилось все время за пределами спускаемого аппарата (в самом пекле!). В этом буровом устройстве невозможно применить смазку и охлаждение; особые требования предъявляются к электродвигателям; неизвестен характер грунта (пыль? гранит?), который предстоит бурить; бурильный инструмент надо опустить к поверхности вне зависимости от положения, в котором окажется спускаемый аппарат (а оно могло быть любым!).

И снова сообщение ТАСС: «Выполнен важный этап комплексных научных исследований в атмосфере и на поверхности планеты Венера. 15 июня 1985 г. автоматическая межпланетная станция „Вега-2“[9] доставила в атмосферу планеты посадочный аппарат…

Посадочный аппарат совершил мягкую посадку на ночную сторону Венеры в районе равнины Русалки. С помощью установленного на аппарате грунтозаборного устройства на поверхности планеты в условиях температуры окружающей среды 452 °C и давления 86 атмосфер (86 кгс/см2) проведены бурение поверхностного слоя грунта планеты, взятие проб и их анализ с целью определения элементного состава пород в новом районе. С использованием выносного прибора определены физико-механические свойства поверхностного слоя грунта».

Чем же новым дополнила «Вега-2» наши знания о Венере, выполнив бурение на поверхности этой планеты?

В самом деле, предшественницы станций «Вега» — автоматические межпланетные станции «Венера-13 и -14» уже провели основательную рекогносцировку «Утренней звезды». Они сообщили на Землю первые геологические данные о нашей небесной соседке. На базе этих данных учеными были сделаны выводы об условиях формирования там геологических структур, о процессах эрозии и т. д. Но для более полного понимания эволюции планеты и ее сопоставления с геологической жизнью Земли нужны более тонкие и точные исследования. А это возможно выполнить только с помощью более точных приборов.

Такие задачи и были поручены специальной аппаратуре посадочного комплекса станции «Вега-2»: определить в выбуреных образцах венерианского грунта концентрацию основных породообразующих элементов (магния, железа), ряда более тяжелых редких элементов; провести гамма-спектрометрию, т. е. установить содержание в породе радиоактивных элементов (урана, тория и др.).

Итак, штурм космоса и… бурение вне Земли продолжаются. Интересно,—

Примечания:

8

Анабиоз — явление биологического приспособления организмов к неблагоприятным условиям существования, когда процессы жизнедеятельности замедляются или прекращаются вовсе, так что даже видимые признаки жизни исчезают. Анабиоз широко распространен среди микроорганизмов, беспозвоночных, насекомых.

9

Напомним, что станции «Вега» проследовали по маршруту Земля — Венера — комета Галлея (отсюда и их название).