Наука во льдах

На Адмиралтейских верфях ОСК ведется строительство научно-экспедиционного судна ледового класса «Иван Фролов», которое после завершения строительства станет флагманом флота Росгидромета. Ожидается, что «Иван Фролов» усилит позиции России в Арктике и Антарктиде, будет способен проводить исследования в самых экстремальных климатических условиях и обеспечит бесперебойную работу полярных станций.

Однако Россия не является единственной страной, которая развивает научный флот для исследования и освоения самых холодных уголков планеты. В обзоре ИАА «ПортНьюс» рассказывается о научных судах, которые уже работают в Арктике и Антарктиде, а также о планах по строительству новых судов в ближайшие годы.

Россия

Научно-экспедиционное судно «Иван Фролов» будет передано заказчику в 2028 году. Проектирование судна осуществлялось АО «Невское проектно-конструкторское бюро» ОСК. Как отметил директор Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) Александр Макаров, судно будет оснащено модульными лабораториями, которые могут оперативно адаптироваться под различные научные задачи. Эта технология, успешно использованная при создании ледостойкой платформы «Северный полюс», будет развиваться и на НЭС «Иван Фролов».

Иван Фролов
НЭС «Иван Фролов» / Рис. с сайта ААНИИ

Новое судно предназначено для выполнения ряда задач: замены персонала и обеспечения антарктических станций, доставки грузов на необорудованные берега, проведения морских научных исследований в океане, а также вывоза отходов и мусора.

Грузоподъемность судна составит 2,5 тыс. тонн. На его борту разместятся до 20 лабораторий, ангар для двух вертолетов и площадка для приема вертолетов Ми-8, Ми-38 и Ка-32. Длина судна составит 164,8 м, ширина — 26 м, экипаж будет насчитывать 70 человек, а научный персонал — 170 человек. Эксперты отмечают, что ледовый класс Arc7 позволит судну безопасно плавать в льдах толщиной до 2 м.

В то время как «Иван Фролов» еще строится, для исследований в Арктике и Антарктике российские ученые используют суда «Академик Трешников» и «Академик Федоров». Последнее, построенное в 1987 году, должно быть заменено «Иваном Фроловым» после его завершения.

Судно «Академик Федоров» спроектировано как многофункциональное для работы в высоких широтах. Его корпус имеет усиленный ледовый пояс, что позволяет преодолевать однолетний лед толщиной до 1 м со скоростью 2 узла и до 2,5 м — с «набегами». На борту расположены 11 лабораторий, а вместимость судна составляет 250 человек, включая 75 членов экипажа и 175 ученых. Для ледовых разведок и перевозки грузов на корме установлен вертолетный комплекс.

НЭС «Академик Трешников», построенный в 2012 году на Адмиралтейских верфях ОСК, оснащен десятью стационарными и четырьмя мобильными контейнерными лабораториями. Вертолетный комплекс принимает вертолеты типа Ка-32, а две площадки позволяют выполнять грузовые работы с кормы и бака судна. Для осмотра подводной части имеется водолазная станция. В конце января 2025 года судно примет участие в 70-й Российской антарктической экспедиции.

Еще одно ключевое судно для российской науки — ледостойкая платформа «Северный полюс», переданная заказчику в 2022 году и отправившаяся в первый научный рейс. ЛСП предназначена для круглогодичных экспедиций в высоких широтах Северного Ледовитого океана. Платформа проводит геологические, акустические, геофизические и океанографические исследования, проходит во льдах без ледокола и может принимать тяжелые вертолеты типа Ми-8 АМТ. В настоящее время она участвует в арктической дрейфующей полярной экспедиции «Северный полюс-42», стартовавшей осенью 2024 года.

Начальник флота Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) Владимир Зайцев:

— В состав научно-экспедиционного флота Арктического и антарктического научно-исследовательского института входят три судна ледового класса — «Академик Трешников», «Академик Федоров» (Arc7) и «Северный полюс» (Arc5). В 2028 году в состав флота ААНИИ войдет научно-экспедиционное судно «Иван Фролов» (Arc7).

Для выполнения наших задач в Арктике и Антарктике имеющегося научного флота достаточно. Но мы смотрим в будущее и понимаем, что в перспективе потребуются обновления. В 2028 году в строй встанет НЭС «Иван Фролов», которое прослужит не менее 30 лет. Планируется, что судно заменит НЭС «Академик Федоров», которому к этому времени будет около 40 лет. Основные задачи нового судна будут сосредоточены в Антарктике, но оно также будет работать в морях Северного Ледовитого океана. Судно будет обеспечивать жизнедеятельность полярных станций: транспортировку топлива, технического и научного оборудования и, конечно, полярников.

Япония

Ледокол Shirase, который находится в составе ВМС Японии, в настоящее время является единственным судном, используемым страной для антарктических экспедиций. Его название было сохранено от предыдущего ледокола, выведенного из эксплуатации в 2008 году.

Ледокол Ширазе Япония
Ледокол Shirase / Фото с сайта ВМС Японии

Грузоподъемность ледокола составляет 1,1 тыс. тонн. На его борту могут находиться 179 членов экипажа и 80 ученых. Судно способно разместить два больших и один малый вертолет. Shirase используется для обеспечения японской круглогодичной научной станции в Антарктиде — Сева. Последний рейс ледокола был завершен в январе 2025 года, когда на станцию были доставлены грузы, включая топливо, а также участники 66-й антарктической миссии.

Shirase является четвертым ледоколом в Японии. До 1962 года такие суда находились на вооружении Береговой охраны Японии (JCG), после чего они были переданы в ВМС страны. Порт приписки ледокола — военная база Йокосука в префектуре Канагава.

В настоящее время ведется строительство первого японского арктического научно-исследовательского судна Mirai II. Оно строится по заказу Японского агентства морских и земных наук и технологий (JAMSTEC) на верфи Isogo Works в Иокогаме. Стоимость контракта составляет $219,5 млн, а завершение строительства планируется на ноябрь 2026 года.

Новое судно будет иметь длину 128 м и ширину 23 м, а его грузоподъемность составит 13 тыс. тонн. Mirai II будет способно преодолевать лед толщиной 1,2 м и оснащено дронами, беспилотными зондами и доплеровским радаром для наблюдения за погодными условиями.

На данный момент JAMSTEC использует для исследований Северного Ледовитого океана судно Mirai, однако из-за отсутствия ледового класса оно ограничено в своей зоне эксплуатации.

Алексей Чернов, старший научный сотрудник отдела ледовых качеств судов ААНИИ, отметил:

— Научный флот ледового класса активно развивается, и конкуренция в исследованиях нарастает. Если рассматривать Японию, то они называют свои суда научно-исследовательскими, но по своим характеристикам, включая энергетику и размеры, это, безусловно, ледоколы. То есть в случае необходимости они смогут провести любое судно.

Китай

До 2019 года в Китае в эксплуатации находилось только одно ледокольное исследовательское судно — Xue Long, построенное в 1993 году на Херсонском судостроительном заводе. Изначально оно было предназначено как грузовое и снабженческое судно для работы в российской Арктике. Однако, когда его техническая готовность достигала 83%, судно было выкуплено Китаем и достроено для использования в качестве полярного исследовательского судна.

Китай ледокол НИС
Судно Tan Suo San Hao / Фото Китайской академии наук

В 2007 году ледокол Xue Long прошел модернизацию, чтобы продлить срок службы. В рамках обновлений была установлена новая надстройка, существенно изменившая внешний вид судна. В 2013 году был также заменен главный двигатель.

Длина Xue Long составляет 167 м, ширина — 22,6 м. Судно в основном используется для китайских экспедиций в Антарктиду, но также не раз выполняло рейсы в Арктике. На открытой воде Xue Long развивает максимальную скорость 18 узлов и может преодолевать лед толщиной до 1,1 м. Экипаж состоит из 34 человек, а на борту могут находиться 128 исследователей. Также на судне есть вертолет и автономный подводный аппарат.

Второй китайский полярный ледокол, Xue Long 2, был спущен на воду в 2018 году. Контракт на его проектирование был заключен в 2012 году с финской компанией Aker Arctic, а строительство началось в декабре 2016 года. В настоящее время Xue Long 2 активно используется в Арктике и Антарктике. Его длина составляет 122,5 м, ширина — 22,3 м. Судно способно преодолевать лед толщиной до 1,5 м. В августе 2024 года оно стало первым китайским судном, посетившим порт Мурманск.

В 2024 году Китай представил новое научно-исследовательское судно Ji Di. Его длина — 89,9 м, ширина — 17,8 м, водоизмещение — 5,6 тыс. тонн, и оно вмещает 60 человек экипажа. Судно может преодолевать лед толщиной до 1 м и автономно работать до 80 суток. Ji Di предназначено для мониторинга и исследований морской среды в замерзающих морях зимой, а летом — для научных изысканий в полярных регионах. Оно оснащено современным оборудованием для комплексных исследований океанической среды, включая изучение морского льда и геофизических условий.

В декабре 2024 года в эксплуатацию было передано еще одно китайское исследовательское судно с ледовым классом — Tan Suo San Hao. Строительство судна для Института глубоководных наук и техники Китайской академии наук заняло чуть больше года, начиная с лета 2023 года. Tan Suo San Hao имеет длину 104 м и вмещает 80 человек. Специальная конструкция носа и кормы позволяет судну преодолевать лед толщиной до 1,2 м. Этот ледокол будет в первую очередь использоваться для глубоководных исследований с помощью беспилотных аппаратов.

Китай также планирует построить судно, способное преодолевать лед толщиной более 2 м.

США

Антарктическую программу США (USAP), управляющуюся Национальным научным фондом (NSF), поддерживают два судна — ледокол Polar Star, который находится в ведении Береговой охраны, и научно-исследовательское судно-ледокол Nathaniel B. Palmer. Построенный в 1992 году, Nathaniel B. Palmer способен вмещать 45 ученых и 22 члена экипажа.

Ледокол Polar Star / Фото Береговой охраны США

Nathaniel B. Palmer может преодолевать лед толщиной до 1 м и оснащен оборудованием для выполнения бурения, сейсморазведки, отбора проб, а также для проведения исследований с помощью беспилотных летательных аппаратов и БПЛА. На борту есть место для размещения вертолетов. В среднем судно находится в плавании около 240 дней в году.

Polar Star, построенный в 1976 году, является единственным тяжелым ледоколом США и используется в первую очередь для обеспечения работы научных станций.

Для обновления ледокольного флота, включая научный, была разработана программа Polar Security Cutter. Первый контракт в рамках этой программы был подписан в 2019 году, и ожидалось, что компания VT Halter Marine (приобретенная Bollinger Shipyards в 2022 году) начнет поставки ледоколов с 2024 года. Однако из-за задержек срок передачи первого ледокола сдвинут на 2029 год.

В дополнение, в декабре 2024 года Береговая охрана США приобрела у дочерней компании Edison Chouest Offshore ледокольное буксирное судно-снабженец Aiviq, построенное в 2012 году. Судно будет переоборудовано для нужд Береговой охраны и переименовано в USCGC Storis.

Германия

В течение последних 43 лет единственным немецким исследовательским ледоколом был Polarstern, который активно использовался как в Арктике, так и в Антарктике. Судно было введено в эксплуатацию в 1982 году, и его классификация остается действующей до 2027 года.

В декабре 2024 года было объявлено о строительстве нового немецкого исследовательского ледокола компанией ThyssenKrupp Marine Systems. Контракт на его строительство был заключен с Институтом полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера (AWI). Ожидается, что судно под названием Polarstern II будет передано заказчику в 2030 году, а стоимость строительства составит 1,185 млрд евро.

Германия ледокол
Судно Polarstern II / Рис. с сайта AWI

Длина нового исследовательского ледокола составит около 160 м, а ширина — более 27 м. На борту смогут разместиться от 60 до 90 исследователей и экипаж из 50 человек. Судно будет обладать улучшенными ледокольными характеристиками по сравнению с предыдущей моделью. Оно сможет находиться в плавании более 300 дней в году, эффективно функционируя в условиях изменяющихся ледовых и погодных обстоятельств. Кроме того, новое судно будет работать на зеленом метаноле.

На борту Polarstern II будут размещены беспилотники, роботы для глубоководного бурения и погружения на дно. Эти роботизированные системы смогут работать на глубине до 6 тыс. м. Как и его предшественник, новый Polarstern продолжит снабжать немецкую полярную станцию Ноймайер III в Антарктиде.

Норвегия

Норвежское научно-исследовательское судно ледового класса Kronprins Haakon является одним из самых современных в мире. Оснащенное 15 стационарными и 3 контейнерными лабораториями, оно предназначено для мониторинга экологических и климатических условий в морских районах Арктики и Антарктики.

Норвегия ледокол
Kronprins Haakon / Фото Норвежского полярного института

Kronprins Haakon оснащено гидролокатором, который предоставляет информацию о структуре морского дна. На борту судна есть дистанционно управляемый подводный аппарат, способный погружаться на глубину до 6 тыс. м, вертолетная палуба, сейсмическое и траловое оборудование. Также судно имеет «лунный бассейн», который позволяет спускать оборудование в воду через люк в днище, даже если судно окружено льдом.

Конструкция носа и высокая мощность пропульсивной системы обеспечивают судну устойчивую скорость 3,5 узла при движении через сплошной лед толщиной до 1 м.

Kronprins Haakon принадлежит Норвежскому полярному институту. Судно было построено на верфи Fincantieri в Генуе (Италия) и передано заказчику в 2018 году. Оно вмещает 55 человек в 38 каютах, включая экипаж из 15–17 человек.

Старший научный сотрудник отдела ледовых качеств судов ААНИИ Алексей Чернов отметил:

— Для исследований в Арктике или Антарктиде необходимы специализированные суда. К такому флоту предъявляются высокие требования. Это суда с возможностью размещения большого числа людей на борту, перевозки широкого спектра грузов, выполнением операций без оборудования на берегу и с высокими ледовыми и мореходными качествами. Например, наши суда работают и в Арктике, и в Антарктиде, преодолевая самые горячие и штормовые районы Мирового океана, и, проходя через Южный океан, сталкиваются с минусовой температурой и толстым льдом. Все эти климатические условия влияют на судно.

Великобритания

Sir David Attenborough — научно-исследовательское судно, принадлежащее Совету по исследованию окружающей среды и эксплуатируемое Британской антарктической службой для научных исследований и логистической поддержки. Строительство судна было завершено в 2020 году.

Великобритания ледокольное судно
Sir David Attenborough / Фото Британской арктической службы 

Как и на норвежском ледоколе Kronprins Haakon, на борту Sir David Attenborough имеется “лунный бассейн” — вертикальная шахта размером 4×4 м, проходящая через центральную конструкцию судна, что позволяет поднимать и опускать оборудование изнутри, а не с палубы.

Sir David Attenborough может использовать несколько типов автономных и дистанционно управляемых аппаратов в полярных регионах. Они делятся на два типа: автономные подводные аппараты (AUV) и дистанционно управляемые аппараты (ROV).

AUV заранее программируются с инструкциями по маршруту и параметрам измерений, после чего они возвращаются в заранее заданное место, где их забирает судно. В отличие от AUV, ROV остаются привязанными к судну и могут передавать данные в реальном времени, включая видеоматериалы, что позволяет проводить точные эксперименты в недоступных для водолазов местах.

На борту судна расположены различные стационарные лаборатории, общей площадью 750 кв. м. Кроме того, судно может разместить до 17 контейнерных лабораторий.

В феврале 2022 года Sir David Attenborough столкнулся с двухлетним льдом в Антарктике, который не смог преодолеть самостоятельно. На помощь пришел французский ледовый круизный лайнер Le Commandant Charcot, который открыл проход для британского судна. Однако ледовые условия ухудшились, и Sir David Attenborough был вынужден искать новую точку для высадки научного груза.

Канада

Ледокол Канада
Судно Amundsen / Фото с сайта amundsenscience.com

Несмотря на наличие второго по численности ледокольного флота в мире, современное исследовательское оборудование имеется только на одном канадском судне — Amundsen, который был модернизирован в 2002 году в арктический исследовательский ледокол.

В 2021 году правительство Канады объявило о строительстве двух новых ледоколов для усиления присутствия в Арктике. Новые суда, получившие имена Arpatuuq и Imnaryuaq, будут построены компаниями Vancouver Shipyards (Seaspan) и Chantier Davie Canada.

Эти ледоколы, предназначенные для Береговой охраны Канады (CCG), будут использоваться для круглогодичных операций в Арктике и исследований, связанных с изменением климата. Они смогут работать в более высоких широтах и должны превзойти по мощности и оснащению текущий флагман ледоколов страны — Louis S. St-Laurent. Ожидается, что хотя бы одно из новых судов будет готово к 2030 году, когда Louis S. St-Laurent выйдет из эксплуатации.

Южная Корея

Для снабжения своих станций в Антарктиде и проведения исследований в Арктике Южная Корея использует ледокол Araon, который был введен в эксплуатацию в 2009 году. Стоимость его строительства составила $100 млн. Ледокол, предназначенный для работы в условиях многолетнего льда толщиной до 1 м, находится в ведении Корейского полярного научно-исследовательского института (KOPRI).

Южнокорейский ледокол “Араон” / фото с сайта topwar.ru

Для расширения программы исследований в Антарктиде Южная Корея строит новое научное судно ледового класса, стоимость которого составляет $205 млн. Судно водоизмещением 15 тыс. тонн будет способно преодолевать лед толщиной до 1,5 м.

Австралия

Австралия НИС
Ледокол Nuyina / Фото с сайта Serco 

Тяжелый ледокол Nuyina был разработан для Австралии с целью снабжения антарктических баз и проведения научных исследований. Изначальный проект был создан датской инжиниринговой компанией Knud E Hansen, а проектирование и строительство судна курировала компания Damen Group на своей верфи в Румынии. Судно было передано заказчику 19 августа 2021 года.

На борту Nuyina могут находиться 116 ученых и 32 члена экипажа. Оно оснащено разнообразными транспортными средствами, включая вертолеты, десантные баржи и амфибийные грузовики, что позволяет эффективно поддерживать снабженческие операции. Судно также оснащено «лунным бассейном», а его гибридная двигательная установка обеспечивает высокую мощность и бесшумную работу для научных операций. Стоимость строительства ледокола составила $528 млн.

Nuyina эксплуатируется компанией Serco под руководством Австралийского антарктического управления (AAD). Однако судно столкнулось с рядом проблем сразу после ввода в эксплуатацию. В частности, во время одной из миссий по пополнению запасов в Антарктиде возникли технические сбои с кранами, в результате чего не весь груз был доставлен на станцию. Еще до официальной сдачи в эксплуатацию в 2021 году были выявлены неисправности двигателя, а в ходе первого рейса в Антарктиду возникли сбои в программном обеспечении. В сезоне 2022/2023 судно не использовалось, так как находилось на ремонте по гарантии.


Источник: Portnews

Поделиться:

Ещё арктические новости: