сондиране на лед
Сондажна установка BUR-50:
В наше време е трудно да се намери човек, който да не свърже плановете си за почивка с риболов, особено зимен риболов.
Znmoy всеки риболовец, волю-неволю, се превръща в сондаж, пробиващ безкрайни дупки в търсене на ценно място, където „кълве“ поне не по-лошо от това на съседите си.
Гледайки работата на рибар-пробивник, никога не се уморявате да бъдете изненадани от неговата изобретателност. Как да не ги срещнеш само дизайни на свредла тук! Домашни, фабрични, подобрени и подобрени, маркови и чужди. Но малко хора осъзнават, че сондирането на лед е един от специалните клонове на научните изследвания, на резултатите от които нашите знания за вечната замръзналост, за ледниците във високите планини, за ледниците на Гренландия, Антарктида и в бъдеще - за ледените повърхности на ядрата на кометите и спътниците на планетите - гигантите на Слънчевата система.
Най-големият обем сондажи сега се извършва в Антарктида, най-загадъчният континент на Земята. Някога по неговите равнини и планински склонове, сега скрити от подобен на раковина слой лед с дебелина до четири километра, растяха гигантски папрати и могъщи тропически дървета. Гущери и много други древни животни си проправиха път през джунглата на тези растения. Въглищните слоеве, открити в долината на ледника Bndmora, все още пазят вкаменелите останки от животинския и растителния свят на някогашния процъфтяващ континент.
Сега по-голямата част от повърхността на континента е заета от ледена покривка. Ледниците не могат да се разтопят и дори човечеството някога да стане способно да разреши такъв сложен технически проблем, малко вероятно е доброволно да рискува глобално наводнение. Сондажите остават единственият начин да се проникне в дебелината на леда, да се пробие ледената черупка.
Ледена практика след почти 20 годиниИнтензивното изследване на Антарктида даде на науката много оригинални технически решения, включително термично сондиране. Само през последните 2 години дълбочината на кладенците в лед се е увеличила от няколко десетки метра до километър или повече. И все пак никой все още не е успял да достигне основата на леда, лежащ върху скалите на централната част на континента. Тук на помощ идват само косвени геофизични методи за изследване на ледените маси.
Електротермичното сондиране е проектирано от служители на Ленинградския арктически и антарктически институт. Базира се на термичния ефект на свредлото върху ледената маса в сондажа, докато се получава колона за проба от лед. Електрическият термичен сондажен снаряд може да пробива кладенци с диаметър до 110 mm със скорост 6 m/h. Електрическо сондажно устройство за топене на лед е показано на фиг. 18.
Устройството включва накрайник на бормашина с конично сечение. Вътре в конуса са подсилени и извадени пръстени от мед, която има висока топлопроводимост. Между пръстените е разположен нагревателен елемент. Захранва се с електричество чрез жици. По време на работа термичната бормашина се намира в кладенец, пълен със специална течност, която не замръзва при температурата на околния лед.
Вариант на дизайна, така наречената термична игла, при пробиване на плитки кладенци, показа дори по-високи скорости на пробиване или по-скоро топене. Оборудването е пригодено за вер-
въздушен транспорт. Според последната информация за пробиване на лед по описания метод на станция Восток максималната дълбочина на кладенеца е 950 m.
Получени са безценни научни резултати. Те са важни не само защото са заснети в малко проучен район. Леденият купол на Антарктида е хранилище на информация за условията на развитие на природата в продължение на много хилядолетия.Учените разполагат с материали за дългосрочни колебания в температурата на леда и неговите физични свойства. По този начин промяната в концентрацията на изотопи на водород и кислород в леда показва аномално охлаждане в Антарктика, настъпило преди 75-100 хиляди години.
Микробиолозите, благодарение на сондирането, са получили нова и неочаквана информация. Проби от лед, стерилно запечатани в колби, в специално създадена микробиологична сондажна лаборатория показаха възможността за запазване на охладени микроорганизми на дълбочина от няколкостотин метра през последните 8 хиляди години. И всичко това е получено не някъде в познатите ни условия, а на полюса на студа! Кой знае, може би някъде на Марс или други планети замразени, но не мъртви микроорганизми, съхраняващи сензационна информация за златния век на Марс в състояние на спряна анимация, търпеливо чакат своите изследователи. Отново учените ще се нуждаят от сондиране.
В района на шелфовия лед Рос, който е на 800 км от Южния полюс, американски учени пробиха 400-метров кладенец. В него са спуснати телевизионна камера и специално устройство за вземане на водни проби. Живи същества и водорасли, заровени във водата преди повече от 120 хиляди години, бяха открити на телевизионния екран и в капана.
Сондирането на арктическия лед е много по-сложен въпрос, отколкото изглежда на човек, който преди не се е сблъсквал с такъв въпрос. Обикновените скали са по-лесни за пробиване: там фиксирането на сондажа се изисква само в изключителни или специални случаи. Тук най-неприятните изненади очакват сондажа. Например на станция Новолазаревская при пробиването на един от кладенците беше необходимо да се натъкне на 200-метров слой тежка морска вода, преохладена до минус 2,01 °C. Веднага щом кладенецът отвори такава дебелина, водата се втурна в ледената шахта, напълни я изамръзна, унищожавайки всички плодове от предишната работа.
Поради тази и редица други причини термичното сондиране не винаги се справя с унищожаването на леда и тук на помощ идват други методи за пробиване, например продухване на сондажа с охладен въздух. Вярно е, че дизайнът на сондажната платформа става все по-тромав, но и тук инженерите намират приемлив изход от трудна ситуация. Наскоро беше извършено сондиране в лед с конвенционално сондажно оборудване от страната на един от изследователските кораби.
Корабът се превърна не само в сондажна платформа, но и в удобен корпус за сондажи и мощен източник на енергия за двигателите на сондажния агрегат. Условията на работа са се променили драстично към по-добро, тъй като автономното сондиране в лед изисква най-строги икономии на енергия и гориво.
Популярността на сондажната технология в научните изследвания не остави безразличен дори такъв известен френски подводен изследовател като Жак-Ив Кусто. Няма да го изненадате със съвременни иновации в изследователската технология, но в планираната експедиция до Северния полюс той ще пробие многометрова дебелина на леда и ще потъне в дълбините на Северния ледовит океан.