CC BY
72Антарктика - космос на Земле
Карасева Алина Юрьевна;
аспирант, кафедра «Архитектура промышленных сооружений», ФГБОУ ВО «Московский архитектурный институт (государственная академия)», [email protected];
В статье рассмотрены основные этапы освоения человеком таких экстремальных сред, как Антарктика и Космическое пространство. Автором обозначается новый этап освоения Антарктики, который характеризуется рядом мировых нормативных документов, касающихся региона и целей архитектуры в целом. Даётся краткое описание особенностей климата региона, а также настоящего положения относительно размещения и назначения антарктических станций, научных исследований.
Автором проводятся параллели между условиями Антарктики и Космоса, как сред для проектирования, выявляются общие черты. Сформулирован тезис, что научно-исследовательские станции в Антарктике обязаны проектироваться, как сложные сооружения наподобие орбитальных станций и космических кораблей дальнего следования, чего в настоящее время не делается.
Также даётся краткое обоснование важности обновления российских станций, как для страны, ведущей мировой державы, так и для человечества в целом, с точки зрения научной деятельности, архитектуры, экологии и ресурсов. Ключевые слова: Антарктика, экстремальная среда, архитектура, научно-исследовательские станции.
о
^
о
сч
сч
О!
»
1-
О
ш
т
X
<
т
о
X
X
234
Архитектурное сообщество активно задаётся вопросами экологии, степени воздействия человеческой жизнедеятельности и инфраструктуры на окружающую среду. Архитекторы и творцы посредством архитектурного языка и новых технологий стараются минимизировать растущую нагрузку на экосистемы планеты, которая всё больше и больше осваивается человечеством. Растущий уровень загрязнения мирового океана, атмосферы, скорость таяния ледников и природные катаклизмы, вызванные изменением климата, лишь подтверждают необходимость изменений на одном из базовых уровней человеческой жизнедеятельности, а также необходимость более подробных и глубоких научных исследований.
Учёные-климатологи, геологи и экологи на протяжении многих лет пытаются выявить закономерности изменения климата, воздушных и водных течений. Подобные исследования строятся как на непосредственном наблюдении, фиксации и анализе событий текущего времени, так и на изучении истории климата, которую бережно хранят земные породы, а также льды Антарктики. Целью изучения стоит восстановление событий прошлого, приведших к настоящему состоянию планеты, и возможность прогнозирования будущих событий, а также поиск возможных решений грядущих проблем.
В середине прошлого века благодаря развитию строительно-инженерной отрасли и технологий человечество начало исследовательскую деятельность в двух направлениях: Антарктическом и космическом. Учитывая уникальность каждого направления с точки зрения доступности, климата и архитектуры для более полного понимания следует кратко написать об истории и особенностях каждого из них.
Историю освоения Антарктики историки-географы разделяют на 4 этапа [1]:
- Начальный этап (XVI - XIX в.)
- Второй этап (XIX в.)
- Третий этап (первая половина XX в.)
- Четвертый этап (вторая половина XX в.)
В начальный этап включают экспедиции под командованием таких мореплавателей, как Буве де Лозье, И.Ж. Кергелен, Д.Кук и У.Смит, в результате которых были открыты несколько окружающих Антарктику архипелагов и островов, названных в честь путешественников, а также исследована Новая Зеландия, которая предполагалась частью «южной земли». Д.Кук после второй экспедиции заявил, что найти её невозможно из-за большого количества льдов, препятствующих мореплаванию. Таким образом Первый этап - это первоначальные догадки о существовании Антарктиды, включающие в себя средневековые карты, а также экспедиции, исследовавшие Южные океан, однако не достигшие самого материка.
Только в 1820 году русская экспедиция, состоявшая из двух судов: "Восток", под командованием Беллинсгаузена, и "Мирный", под командованием М. П. Лазарева - открыла Антарктиду, первой доплыв до самого континента, а не до окружающих её островов. С открытия материка начинается второй этап освоения Антарктики (XIX в.). Уже зная наверняка о существовании Антарктиды, к её берегам отправляются экспедиции разных стран.
Также стоить отметить, что с третьей четверти XIX века активно развивается китобойный промысел, соответственно растёт и количество экспедиций. В 1898 - 1899 гг. норвежец К.Боргревник провел первую зимовку на мысе Адер. За это время он исследовал море Росса, поднялся на одноименный шельфовый ледник и продвинулся вглубь до рекордной широты в 78°50.
Третий этап освоения Антарктики (первая половина XX в.) характеризуется уточнением границ материка, а также исследованием уже внутренней части Антарктиды. Первыми, кто отправился вглубь материка, стали экспедиции Э.Шеклтона (1907-1909гг.), Р.Амундсена (1911г.), Р.Скотта (1912г.). К сожалению, экспедиция Р.Скотта погибла на обратном пути от Южного полюса.
В 1928 году американский исследователь и лётчик Р.Бэрд совершил первый полёт над Антарктикой. В ноябре 1929 года, он достиг Южного полюса на самолёте. В 1928 - 1947 гг. было организовано 4 экспедиции под его руководством. В 1935 г. американец Л.Элсуорт, инженер и летчик, совершил первый трансантарктический перелёт, во время которого сделал открытие ряда географических объектов на материке.
В 1940 - 1950 гг. в Антарктиде начинают активно создаваться научно-исследовательские станции и базы для изучения прибрежных районов. Фактически с этого момента и начинаются международные систематические исследования
Антарктиды и четвёртый этап освоения Антарктики (вторая половина XX в.). В 1959 году был заключён Договор об Антарктике, который установил, что материк и окружающие его воды не должны принадлежать каким-либо странам и являются общечеловеческим достоянием.
Таким образом I - III этапы по виду пребывания в Антарктике характеризуются больше экспедиционными и разведывательными вылазками, в то время как IV этап можно считать началом и отправной точкой в истории архитектуры Региона, т.к. с этого момента учёные-исследователи начинают устраивать свой быт в Антарктике на более продолжительные сроки с учётом будущих возвращений.
Наше время по мнению автора можно смело причислить к Пятому этапу освоения Антарктики, когда уже не столько важно изучить и «покорить» материк, сколько обеспечить качественные условия жизнедеятельности для учёных и полярников, а также экологичность сооружений и безопасность экосистем. Началом Пятого этапа можно считать момент подписания/вступления в силу таких документов, как: «Протокол по охране окружающей среды» (1991г.) (далее «Протокол») и «Декларация взаимозависимости для устойчивого будущего» (1993г.) (далее «Декларация»). По сути на проектирование и строительство в Антарктике, а также виды деятельности человека, были наложены серьёзные ограничения, некоторые из них оказались под запретом. Таким образом, если ранее быт человека на научно-исследовательских станциях не имел никаких рекомендаций и/или указаний, то с началом Пятого этапа ситуация изменилась, преимущественно, в вопросе удаления отходов («Протокол»). «Декларация» же обозначила главные принципы «устойчивой архитектуры» для любой точки планеты, в т.ч. в Антарктике.
История активного освоения человеком космического пространства начинается примерно в то же время. В 1961 году был совершён первый космический полёт с человеком (Ю.А.Гагарин) на борту [4]. И снова именно представитель нашей страны оказался первооткрывателем, ровно, как и в 1965 году русский космонавт (А.А.Леонов) вышел из корабля в открытый космос [5 ].
Однако период, который в Антарктике длился более 500 лет, а именно экспедиционный-разведывательный, в космическом пространстве был выполнен всего за несколько полётов.
Так уже в 1969 году была произведена первая успешная стыковка двух пилотируемых космических кораблей («Союз-4» и «Союз-5»), а уже через два года, в 1971 году - запушена первая орбитальная станция «Салют-1», которая проработала 175 дней (около 6 месяцев) и впоследствии была успешна удалена из работы.
х
X
о го А с.
X
го m
о
ю 2
М О
О)
о
CS
CS Ol
о ш m
X
<
m О X X
В 1986 году был выведен на орбиту базовый модуль орбитальной станции «Мир» [6], предполагавший размещение экипажа в составе не более 6 человек. Функционировал до 2001 года, т.е. около 15 лет.
Первый блок Международной космической станции (далее «МКС») - функционально-грузовой блок «Заря» - был запущен в 1998 году. Рассчитывалось, что он прослужит 15 лет, однако, до сих пор находится на орбите и выполняет научно-исследовательские миссии [7].
Таким образом, именно 1952 и 1961 года следует считать отправными точками в освоении человечеством совершенно непригодных для жизнедеятельности сред. Сейчас прошло уже более полувека с момента начала освоения космоса (56 лет) и Антарктики (62 года), а важность исследований в обеих сферах невозможно переоценить, поэтому научный интерес к ним только растёт.
На околопланетных орбитах летают дистан-ционно-управляемые спутники, на МКС работают учёные без видимого вреда для здоровья, сменяя друг друга и возвращаясь обратно на Землю, готовятся к реализации несколько проектов, связанных с путешествием на Марс и колонизацией Луны. В Антарктике же на сегодняшний день насчитывается более 80 научно-исследовательских станций и баз. Некоторые из них законсервированы и находятся в «ждущем режиме», некоторые продолжают активно развиваться и разрастаться, занимая всё больше территории материка, превращаясь в полноценные поселения, точно так же, как и постепенно увеличивается, достраивается и модернизируется МКС.
Научные изыскания в Антарктике ведутся в областях метеорологии, геофизики (магнитологии, актинометрии и др.), аэрологии, гидрологии, гляциологии и биологии, а также в области экстремальной психологии. Некоторые станции в большой степени занимаются какой-то одной специализацией, например, российская станция «Восток», занимающаяся исследованием проб из скважины глубиной около 3450 метров.
Однако наиболее интересные с архитектурной точки зрения, это те, что были построены с начала Пятого этапа [8]:
- «Princess Elizabeth» (Бельгия), 2009 г.;
- «Haley VI» (Великобритания), 2012 г.;
- «Neumayer III» (Германия), 2009 г.;
- «Bharati Research Station» (Индия), 2012 г.;
- «Concordia» (Италия и Франция), 2006 г.;
- «Jang Bogo» (Южная Корея), 2014 г;
- «Прогресс-2» (Российская Федерация, 2013г.).
Последняя возводилась с трудностями - в 2008 году строящийся зимовочный дом сгорел, во время пожара погиб один человек. Также от-
метим, что все зарубежные станции из списка проектировались специально для Антарктики, в то время как российская практически полностью выполнена по типовому проекту здания для бы-стровозводимого вахтового посёлка (из личной переписки с одним из строителей).
Следует отметить, что Антарктика не похожа на любую другую среду, как и космическое пространство. И именно по этой причины в этой статье часть текста отдана освещению последнего.
Антарктида (материк) практически полностью изолирована от внешнего мира водами Южного океана, покрытыми льдами, т.е. отсутствуют сухопутные границы, которые могли бы существенно облегчить обслуживание и обеспечение станций.
Сам континент состоит из двух частей - основного материка и Антарктического полуострова. Первый представляет собой купол (ледовый щит на грунтовой поверхности) с высшими точками в центре и увеличивающейся крутизной от центра к краю [2]; делится на 3 зоны [3]: центральные плато, Антарктические склоны, Антарктическое побережье. Побережье нередко обрамлено шельфовыми ледниками.
Следствием подобного «купольного» строения является наличие такого явления, как ката-батические (стоковые) ветры, которые достигают скоростей 300-400 км/ч, двигаясь («скатываясь») от центра материка к побережью.
Температурный режим Антарктики отличают преимущественно низкие температуры . Однако здесь всегда необходимо делать поправку на географию континента. Так Антарктический полуостров - это территория с самым мягким климатом (по сравнению со остальным континентом), где годовой разброс температур находится в диапазоне от -20°С до +3°С, что позволяет снежному покрову таять в летнее время. Зона Антарктического побережья уже относится к материковой части континента, диапазон температур от -40°С до -4°С. Зона Антарктических склонов ещё более сурова - диапазон температур от -55°С до -17°С (в среднем). Самыми жёсткими и экстремальными условиями отличается зона центральных плато, где зимние температуры могут достигать -80-90°С, а летние поднимаются только до -20°С.
Именно температурный режим и транспортная доступность в первую очередь определяют размещение станций: не более десяти расположено в зоне Антарктических склонов, и только семь в зоне плато. Наибольшее же количество станций находится на Антарктическом полуострове, а также на побережьях материка.
Световой режим характеризуется отсутствием солнечного света на протяжении 6 месяцев -полярные ночь (зима) и день (лето). Цветовой
режим заключается в преобладании белых и светло-голубых оттенков летом и тёмных зимой, а также безконтрастной «белой мглой» во время снежных бурь.
Очевидно, что благополучное существование человека и, что также немало важно, качественное ведение им научно-исследовательской деятельности полностью зависят от здания и инфраструктуры научно-исследовательской станции. За исключением гравитации и наличия атмосферы Антарктика не сильно отличается от космоса, т.к. выявляются следующие общие черты:
- замкнутая среда обитания - замкнутая оболочка (защита от внешней экстремальной среды);
- необходимость тщательной экипировки для выхода из сооружения (многослойные костюмы и скафандры);
- необходимость поддержания здоровой психологической атмосферы (экстремальная психология, подбор членов экспедиции, особенности внутреннего пространства и разнообразие досуга);
- необходимость очистки питьевой воды (экономия ресурсов);
- необходимость утилизации отходов (экология, экономия ресурсов);
- необходимость полной или практически полной самодостаточности станции (электроресурсы и возобновляемые источники энергии);
- необходимость легкого веса и модульности конструкций (транспортировка, сборка, демонтаж);
- необходимость простоты в обслуживании (ремонт, доступность);
- необходимость ультрасовременных противопожарных систем (безопасность);
- расчётный срок службы станций (Антарктических и космических) - от 15 до 25 лет.
Ко всему вышеизложенному в требования к Антарктическим сооружениям добавляется эко-логичность (негорючесть и нетоксичность строительных материалов), являющаяся непременным условием концепции устойчивого развития, направленной на сохранение природных экосистем планеты в первозданном состоянии для будущих поколений и благосостояния Земли.
Всё это позволяет сделать вывод, что Антарктика по своими характеристикам и требованиями к сооружениям более близка к космической сфере строительства, чем к проектам в обыкновенных условиях, а научно-исследовательская база в Антарктике - это скорее орбитальная станция, нежели самая оснащённая лаборатория в одном из технопарков мира. Следовательно, подобный тезис отразится на подходе к проектированию, его целях и особенностях.
Таким образом данная статья - это рассуждение, поиск закономерностей и установление аналогий и параллелей, а также по своей сути часть одной из первых ступеней проектирования - анализа ситуации, облеченная в текстовой формат.
В заключение отметим, что станции в Антарктике - это своеобразные форпосты, не только территориальные, которые обозначают присутствие и влияние той или иной страны на определённом участке земли, но и форпосты научные, служащие визитной карточкой научно-исследовательской деятельности государства и человечества в целом вроде Мировой Космической Станции на орбите Земли.
Более того Антарктика, как территория с огромным резервом пресной питьевой волы, обладает стратегическим интересом для ключевых мировых игроков. Не смотря на Договор об Антарктике, который наложил запрет на официальное закрепление территорий региона за государствами, значение современных исследовательских станций может быть не только научным.
Учитывая резкие перемены климата и природные катаклизмы, наблюдающиеся по всему миру, важность научных, климатических и исторических исследований преувеличивать не приходится. Антарктика и Космос - это сферы, таящие в себе множество загадок и ответов, которые способны пролить свет на то, кто мы, откуда, как всё происходило, и, возможно, что будет дальше. Поэтому ослабления интереса и/или приостановки научной деятельности в этих двух направлениях ожидать не приходится. Скорее наоборот, многочисленные научные экспедиции, широко освещаемые в средствах массовой информации и культурные мероприятия на территории Антарктики (концерты, музеи) лишь доказывают актуальность развития темы архитектуры Антарктики, как архитектуры экстремальной среды.
СССР выполнил поставленные им и временем задачи, а именно: разместил около десяти научных баз, «закрепив» определённые территории за собой, и вел научную деятельность, как на побережьях Антарктиды, так и в глубине материка (станция «Восток»). Однако, эксплуатационные сроки этих сооружений уже давно вышли, и теперь пришло время заняться качественным обновлением российских станций для того, чтобы сохранить позиции, достигнутые ранее, усилить их и поддержать статус Российской Федерации на просторах Антарктики, как мировой державы, шагающей в ногу в сфере научных исследований с заботой об окружающей среде.
Литература
1. Трешников А. Ф. История открытия и исследования Антарктиды. М.: Географгиз, 1963. 432 с.
х
X
о
го А с.
X
го т
о
ю 2
М О
2. Грушинский А.Н., Грушинский Н.П., Строев П.А. Антарктида - ледяной континент (по геофизическим данным). М.: Геоинформмарк, 1994. 52 с.
3. Марков К.К., Бардин В.И., Лебедев В.Л. География Антарктиды. М.: Мысль, 1968. 201 с.
4. Барсуков В.Л. Освоение космического пространства в СССР. М.,1982.
5. Герд М.А., Гуровский Н.Н. Первые космонавты и первые разведчики космоса. М.: АН СССР, 1965. 198с.
6. Коваль А.Д. Сенкевич В.П. Космос далёкий и близкий. Л.: ЛенИздат, 1977. 382с.
7. Гэтланд К. Космическая техника. М.: Мир, 1986. 295с.
8. Карасева А.Ю. Архитектура научно-исследовательских станций в Антарктике (маг.дис) Москва, 2016. 103с.
Antarctica - outerspace on Earth Karaseva A.Yu.
Moscow Architectural Institute (State Academy) The article describes the main human exploration stages of such extreme environments as Antarctica and Outer space. Author marks a new stage in the development of Antarctica, which is characterized by a number of global regulations relating to the region and the goals of architecture in general. Also the article gives a brief description of the main features of Antarctica and Antarctic stations' location and purposes of scientific research. Author draws parallels between conditions of Antarctica and Outer space as spaces for design. Common features are identified and main thesis that Antarctica research stations require to be designed as complex structures such as orbital stations and long-range spaceships is formulated. The article also provides a brief justification of the importance of Russian stations' renovation, both for the country, as the leading world power, and for humanity as a whole, in terms of scientific activity, architecture, ecology and resources. Keywords: Antarctica, extreme environment, architecture,
scientific and research stations. References
1. Treshnikov A. F. Istoriya otkrytiya i issledovaniya Antarktidy
[The history of the discovery of Antarctica]. M.: Geografgiz, 1963. 432 p.
2. Grushinskij A.N., Grushinskij N.P., Stroev P.A. Antarktida -
ledyanoj kontinent (po geofizicheskim dannym) [Antarctica -an ice continent (according to geophysical data)]. M.: Geoinformmark, 1994. 52 p.
3. Markov K.K., Bardin V.I., Lebedev V.L. Geografiya Antarktidy
[Geography of Antarctica]. M.: Mysl', 1968. 201 p.
4. Barsukov V.L. Osvoenie kosmicheskogo prostranstva v SSSR
[Space exploration in the USSR]. M. 1982.
5. Gerd M.A., Gurovskij N.N. Pervye kosmonavty i pervye razvedchiki kosmosa [The first cosmonauts and the first space scouts]. M.: AN SSSR, 1965. 198 p.
6. Koval' A.D. Senkevich V.P. Kosmos dalyokij i blizkij [Outer
Space far and near]. L.: Lenlzdat, 1977. 382 p.
7. Gehtland K. Kosmicheskaya tekhnika [Space hardware]. M.:
Mir, 1986. 295 p.
8. Karaseva, A.U. Arhitektura nauchno-issledovatelskih stanciy v
Antarktike (Mag.Dis) [Architecture of scientific-research station in Antarctica (Master Dis)]. Moscow, 1982, 103 p.
