Плавучий институт: как устроено российское судно «Академик Мстислав Келдыш»
В последние годы научно-исследовательское судно «Академик Мстислав Келдыш» не остается подолгу в порту своей приписки. Едва заглянув на «базу», проведя необходимый ремонт и пополнив припасы, он отправляется в новый рейс. Обновляется и научная команда, работающая на судне: приближаясь к 40-летию, оно остается одним из самых крупных «плавучих институтов», центром притяжения студентов и ученых всего мира.
Судно «Академик Мстислав Келдыш» совершило немало открытий, которые прочно вошли в историю научно-исследовательского флота и сохранились даже в умах обычных людей, далеких от науки. На будущее у этого судна планы не менее серьезные: в рамках национального проекта «Наука» будет проведена модернизация, которая даст возможность исследователям работать в комфортных условиях и идти в ногу со временем.
«Радовались как дети», — сказал океанолог, член-корреспондент РАН Игорь Семилетов по итогам летне-осенней экспедиции 2019 года на судне «Академик Мстислав Келдыш». Посетив Восточно-Сибирское море, ученые впервые в истории наблюдали, как на глубине из-под океанского дна происходят выбросы природного газа. Он накапливался медленно и целые эпохи оставался заперт в составе метаногидратов вечной мерзлоты. Ученые давно предсказывали, что по мере глобального потепления климата этот газ будет высвобождаться и поступать в атмосферу, но сейчас на научно-исследовательском судне «Мстислав Келдыш» команде удалось убедиться в этом на деле.
Игорь Семилетов не без тревоги замечает, что скорость деградации подводной мерзлоты оказывается намного выше ожиданий ученых, и кое-где она протаяла уже до горизонтов залегания газовых гидратов. «В последние 30 лет скорости вертикальной деградации подводной мерзлоты удвоились по сравнению с предыдущими столетиями и достигли 18 см/год, что на порядок выше ранее принятых оценок, — добавляет ученый. — Этот результат заставляет принципиально пересмотреть постулат о том, что подводная мерзлота стабильна и к концу 21 века может протаять максимум лишь на несколько метров». Такие данные полученные «Мстиславом Келдышем», как научным судном, не внушают оптимизма.
Некоторые специалисты смотрят на этот процесс с особой опаской. Метан — намного более мощный парниковый газ, чем углекислый. Поступая в атмосферу, он может еще сильнее ускорить рост температуры. Он приведет к дополнительным выбросам метана — и новому витку потепления — недаром такой катастрофический сценарий называют «метангидратным ружьем» — эффект может быть таким же губительным для планеты, как выстрел из ружья — для человека. Впрочем, другие эксперты не склонны к панике и задумываются о возможностях добычи огромных ресурсов «морского» газа. И те, и другие работают на «Академике Келдыше» — судне, которое уже давно остается в эпицентре мировой океанологии и самых громких экспедиций.
Как научное судно «Академик Мстислав Келдыш» стало флагманом науки
Первым крупнотоннажным научно-исследовательским судном в нашей стране стал «Витязь». Он был переоборудован из германского грузопассажирского теплохода «Марс» и передан Институту океанологии, где получил новое имя. Водоизмещение «Витязя» превышало 5700 тонн, и он долго оставался флагманом отечественного исследовательского флота. Для сравнения «Мстислав Келдыш», как научное судно, имеет водоизмещение свыше 6300 тонн.
Аналогичным образом, на базе пассажирских и грузовых теплоходов, строились и последовавшие за ним «научные» корабли. Однако к концу 1960-х, когда накопился большой опыт их эксплуатации, советские корабелы определили архитектурные типы, оптимальные не для «гражданских», а именно для научно-исследовательских судов (НИС). Развернулось масштабное строительство по нескольким унифицированным проектам. Одним из них стал проект 4600, на основе которого на верфях финской компании Hollming в 1981 г. и было построено научно-исследовательское судно «Академик Мстислав Келдыш».
Это крупнотоннажное универсальное НИС водоизмещением более 6300 т отличается несимметричным расположением средней надстройки. Благодаря этому океанологические лебедки, которые позволяют манипулировать спускаемым оборудованием, удалось разместить ближе к центральной части НИС, где они испытывают минимальное воздействие килевой качки. Параллельно надстройка частично скрывает рабочую палубу судна «Академик Мстислав Келдыш» от ветра и воды. Технические отверстия сточных систем выведены на противоположный борт, и рабочий остается «чистым», облегчая использование техники и измерительной аппаратуры.
Такая архитектура оказалась действительно эффективной и принесла науке немало удивительных открытий, а судну — мировую славу. «„Академик Мстислав Келдыш“ является уникальным, — рассказывает капитан корабля Юрий Горбач. — На нем имеются носовое и кормовое подруливающие устройства, а также четыре главных двигателя, что позволяет проводить научные исследования в любых режимах». Служа носителем глубоководных аппаратов, судно участвовало во множестве крупных экспедиций, связав свое имя с такими знаменитостями, как «Титаник» и линкор «Бисмарк».
Судно «Мстислав Келдыш» — плавучий институт
НИС «Академик Мстислав Келдыш» и ГОА «Мир» стали уникальным исследовательским комплексом — целым плавучим институтом длиной 122,2 и шириной 17,8 м. Многотонная махина приводится в движение четырьмя дизельными двигателями мощностью по 1460 л.с., подведенными к паре 4-лопастных винтов, позволяющих развивать до 16 узлов (около 30 км/ч). Еще один винт расположен в поперечном канале в носовой части судна, обеспечивая повышенную управляемость и маневренность. Также в кормовой части судна располагается кормовое подруливающее устройство — винто-рулевая колонка, которая позволяет вращать установленный на ней гребной винт на 360°. На борту работают ученые из России, часто вместе с ними отправляются иностранные коллеги, а также аспиранты и студенты из различных вузов — это и Московский физико-технический институт, и МГУ, и знаменитый Томский политехнический, и многие другие. И хотя «Мир-1» уже отправлен в музей, второй батискаф также продолжает исследования в ряде экспедиций судна «Академик Мстислав Келдыш».
«Согласно уставу, безопасности мореплавания и технике безопасности „главным“ на судне является экипаж, — объясняет капитан „Келдыша“ Юрий Горбач. — Но во всем, что касается научных работ и выполнении научной программы, на первый план выходят ученые во главе с начальником экспедиции». Сегодня, когда Арктика стремительно тает и почти так же стремительно вовлекается в хозяйственную деятельность, здесь обнаруживаются все новые следы Холодной войны — захоронения и просто свалки потенциально опасных радиоактивных отходов, включая реакторы старых атомных подлодок. В своем 76-м рейсе в июле-августе 2019 г. ученые на борту научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш» провели оценку таких загрязнений, локализовали и проверили состояние самых опасных источников. «В ходе экспедиции мы обследовали ранее не изученные крупные объекты захоронений радиоактивных отходов, в том числе подводную лодку К-27 в заливе Степового. Измерения, проведенные на самих объектах и на морском дне неподалеку от них, показали отсутствие утечек радиоактивности», — уточняет начальник экспедиции, руководитель лаборатории Института океанологии, академик РАН Михаил Флинт.
А в 78-м судно «Академик Мстислав Келдыш» посетило Восточную Арктику, изучив состояние донной мерзлоты и выбросы газов. Магистрант САФУ и участник экспедиции Николай Меринов рассказывает о своем опыте: «... мы искали метан в океане. Мы использовали метод гидроакустики: с помощью эхолота следили за показаниями, за тем, как рассеивается звук от пузырьков метана, которые исходят из дна. То есть, мы фиксировали так называемые „газовые факелы“. В начале экспедиции мы имели весьма поверхностное представление о том, где мы будем проводить исследования и о том, что будем искать. Изучая на практике таяние мерзлоты в шельфовой морской зоне, обнаружив места выхода парниковых газов, мы сильно обогатили свой исследовательский опыт. Мы приобрели больше практических навыков, чем теоретических. Будучи метеорологами, получили хорошие знания по океанологии от наших наставников. Гидроакустика, например, была для нас новой темой».
И эта экспедиция прошла не зря: «Мы нашли так называемые сипы — места выхода метана на поверхность из толщи воды. Это было захватывающее зрелище, — сказал об этом еще один участник похода, магистрант САФУ Евгений Костяев. — Мы видели, как целые пузыри метана выходят из-под воды».
Подробнее: https://www.popmech.ru