Арктика за гранью фантастики. Будущее Севера глазами советских инженеров, изобретателей и писателей

Климат Арктики – главное препятствие для любой деятельности человека в этом регионе. Именно борьба с холодом и его конкретными последствиями (такими, как плавучие льды или вечная мерзлота) стала основным направлением развития технологий, задействованных в освоении Арктики.

Среди различных разработок, направленных на минимизацию влияния арктического холода, особое место занимают проекты глобального изменения климата в масштабе всей Арктики. Появление этих проектов и их конкретные решения тесно связаны с уровнем научных знаний о климате региона. Авторами подобных проектов выступали не только энтузиасты-непрофессионалы, но и крупные учёные-климатологи.

Значительная часть идей касалась воздействия на какой-то отдельный географический объект, оказывающий влияние на температурный режим Северного Ледовитого океана (например, Берингов пролив). Разнились подходы авторов к происхождению арктического холода: например, паковый лёд и ледники Гренландии рассматривали и как следствие сурового климата, и как его первопричину. Часто именно физическое уничтожение льда Арктики различными способами становилось основой проекта.

Изменить существующую географию предлагали и для решения отдельных локальных задач – например, улучшения условий судоходства в Карском море. Эти проекты также предполагали серьёзное вмешательство в природу, поэтому они рассматриваются в данной главе.

Перегородить Берингов пролив

Роль Берингова пролива – точнее, проходящих через него морских течений – в формировании климата привлекла внимание специалистов ещё в дореволюционные годы. С этого же времени стали возникать различные варианты использования пролива для преобразования климата на Дальнем Востоке и в Арктике. Большая часть проектов предполагала постройку плотины через пролив (между Чукоткой и Аляской).

Так, ещё в 1910 году премьер-министр П. А. Столыпин получил письмо от Н. Ф. Лабардина, одного из граждан города Череповца Новгородской губернии. Основываясь на изучении карт морских течений, Лабардин пришёл к выводу, что «полярное холодное течение», идущее из Северного Ледовитого океана через Берингов пролив «мимо нашего дальневосточного и северо-восточного побережья и северо-западного побережья Северной Америки», значительно охлаждает климат в Приморье. По его мнению, в древние времена, когда вместо Берингова пролива был перешеек, здесь преобладали более мягкие погодные условия за счёт тёплого южного течения Куросио.

Лабардин задавался вопросом: почему же нельзя запрудить Берингов пролив дамбой, то есть заменить пролив перешейком? По его мнению, материалы для сооружения дамбы «в виде твёрдых каменных пород» можно было найти на месте строительства. Если говорить о финансовой составляющей проекта, то половину расходов на его реализацию могло взять на себя правительство США, «поскольку северо-западное побережье Штатов вместе с Аляской приобретёт улучшение климатических условий и новое географическое положение, так как бухты и заливы не будут замерзать целый год»[1].

Позже, с появлением новых данных о гидрологическом режиме морей Дальнего Востока, проект плотины был переосмыслен. Выяснилось, что сток холодных арктических вод через Берингов пролив незначителен, а тёплые воды из Тихого океана поступают в бассейн Северного Ледовитого океана. Тогда плотине было придано новое назначение – а именно прекратить сток тёплых вод из Тихого океана в Арктику и этим улучшить теплообеспеченность восточного побережья Чукотки.

Поперечный разрез плотины в Беринговом проливе.

Иллюстрация к проекту П. М. Борисова

Приводится по: Борисов П. М. Может ли человек изменить климат. М., 1970. C. 166

Разрабатывали и другие варианты плотин для «утепления» арктического побережья Азии, которые строились на идее нагнетания тёплых тихоокеанских вод в Арктику через Берингов пролив. Так, инженер А. И. Шумилин предлагал путём механической перекачки усилить поток тихоокеанских вод через Берингов пролив и этим смягчить климат в Арктике, попутно построив железную дорогу, соединяющую Чукотку и Аляску[2]. Профессор Калифорнийского университета Д. Уайт предложил подогревать тихоокеанские воды, поступающие в Берингов пролив, на атомных установках.

Обложка книги П. М. Борисова. 1970 год

В 1950-х годах ХХ века появился новый вариант использования плотины в Беринговом проливе. На этот раз учёные решили заставить работать Гольфстрим. Идея базировалась на том, что тёплое атлантическое течение, добираясь до Крайнего Севера, заметно ослабевает и оттесняется ко дну холодными течениями Северного Ледовитого океана. Проект инженера П. М. Борисова предполагал «принудить» эту воду подняться к поверхности и отдать массы тепла на обогрев Арктики. Для достижения указанной цели Борисов предполагал перекачивать воду из Чукотского моря в Тихий океан таким образом, чтобы уровень этого моря понижался со скоростью около 20 м в год. Снижение уровня воды компенсировалось бы форсированным притоком тёплых атлантических вод. Гольфстрим постепенно переместился бы восточнее и таким образом «отопил» бы Арктику. Для перекачки воды планировалась постройка гигантской плотины в Беринговом проливе с насосами на атомной энергии. По предварительным расчётам, работа такой плотины привела бы к полному уничтожению ледяного покрова Арктики и существенному изменению климата[3].

Карта Берингова пролива. Стрелками показано направление движения взрывной волны при сооружении плотины. Рисунок Г. И. Покровского

Техника – молодёжи. 1975. № 4. С. 52

Проект П. М. Борисова детально рассматривался в научно-исследовательских учреждениях СССР. Доктор географических наук Д. А. Дрогайцев (Институт океанологии Академии наук СССР) считал предложение П. М. Борисова утопией, так как при осуществлении проекта пришли бы в движение холодные придонные слои Северного Ледовитого океана, занимающие до 45 % его объёма, и значительно понизили бы среднюю температуру верхнего километрового слоя воды на больших пространствах. А тёплые воды Атлантики, в свою очередь, опустились бы на более низкий уровень. К тому же связь между циркуляцией воздушных масс с одной стороны и ледовитостью и температурой поверхностных вод Северного Ледовитого океана с другой ещё до конца не изучена – следовательно, нельзя однозначно утверждать, что с притоком тёплых вод Атлантики льды отступят на север, а воздух потеплеет. И. Д. Папанин признал, что практическая реализация подобных проектов станет возможной не раньше чем через несколько десятилетий[4]. В середине 1970-х годов, с развитием техники, инженеры вернулись к идеям П. М. Борисова. В журнале «Техника – молодёжи» была опубликована статья доктора технических наук, профессора Г. И. Покровского о возможности проведения серии направленных ядерных взрывов, которые позволили бы возвести встречные части плотины между мысом Дежнёва и островом Ратманова в зоне СССР, между островом Крузенштерна и мысом Принца Уэльского в зоне США. Сила зарядов характеризовалась как технически достижимая, а экологический вред признавался невеликим[5].

Проект размыва перемычки, соединяющей Канин полуостров с материком.  Иллюстрация к статье В. Пьянкова

Техника – молодёжи. 1975. № 4. С. 53

Если П. М. Борисов говорил о возможности вмешательства человека для «закачки» Гольфстрима в Арктический бассейн на Дальнем Востоке, то В. Пьянков указал на возможность восстановления существовавшего некогда Чёшского пролива либо прокладки широкого и глубокого канала у основания полуострова Канин, для того чтобы тёплые воды Гольфстрима направились в Печорское и далее в Карское море. Произойдёт потепление морей, что, в свою очередь, устранит атмосферные «конфликты» и освободит ото льда значительную часть Севморпути, улучшит климат тундры[6]. По мнению В. Пьянкова, осуществить это можно было также посредством направленного взрыва серии термоядерных зарядов. Всё же и в 1970-х годах идеи эти были технически и экономически неосуществимыми и, следовательно, фантастичными.

Георгий Иосифович Покровский

Профессор  ГЕОРГИЙ  ИОСИФОВИЧ ПОКРОВСКИЙ  (13.04.1901–15.02.1979)  –  доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, генерал-майор инженерно-технической службы. Трудовую деятельность начал в 1923 году ассистентом  кафедры  физики  Университета  народного  хозяйства.  Вскоре  стал  заведующим кафедрой  физики  Московского  инженерно-строительного  института.  В  1932  году вступил в ряды Красной армии и получил назначение сначала преподавателем, а затем начальником кафедры физики Военно-инженерной академии им. В. В. Куйбышева. В 1944 году перешёл работать в Военно-воздушную академию им. Н. Е. Жуковского. Известен многочисленными работами в области технической физики, один из основоположников теории центробежного моделирования. Лауреат Государственной премии, принимал активное участие в расчёте и создании методом направленного взрыва уникальных плотин в Медео и на Вахше.

С 1936 года – автор статей в журнале «Техника – молодёжи», затем член редколлегии журнала. А также – художник, создававший картины, иллюстрировавшие новые технические изобретения, возможное развитие будущего на Земле и в космосе. В 1930-е годы среди его работ появились осуществлённые в наши дни проекты «пневматической архитектуры» будущего, материалом для которой должны послужить конструкции, наполненные сжатым воздухом, рисунки мирных «танков-амфибий» (полярных вездеходов наших дней) и огромных, созданных из высокопрочных плёнок подвижных плотин – регуляторов морских течений, эскизы грозных «авиаторпед» (прообразов современной ракетной техники) и «изотопических пушек», в которых происходит частичное овладение термоядерным взрывом. Позднее акцент в творчестве Покровского-художника  всё  больше  стал  переноситься  на  разработку  научно-технических проблем – воздухоплавания и космоплавания, энергетики и геоинженерии. Один из организаторов и участников конкурса «Мир 2000 года», объявленного редколлегией журнала «Техника – молодёжи» в начале 1972 года.

Берингов – город-плотина

Идея создания искусственной преграды в Беринговом проливе для улучшения климата в регионе и решения транспортных вопросов продолжала будоражить умы изобретателей. В начале 1970-х годов архитектор Казимир Луческой представил проект города будущего в Беринговом проливе. Подобные города-плотины, как он считал, могли бы взять на себя функцию автомагистрали, соединяя «острова и страны, например, Испанию с Алжиром, Яву с Суматрой». Город Берингов – «многокилометровая магистраль» – соединение Азии и Северной Америки. Он состоит из одной главной улицы и её небольших ответвлений «на два-три дома»: «Здесь невысокие дома располагаются ступенчато, амфитеатром, так что отовсюду виден всё тот же прекрасный морской пейзаж. На главной улице уютные магазины, приветливые кофейни, выставочные салоны. Сквозь зеркальные стёкла видны картины и скульптуры. В иных витринах – какие-то диковинные цветы и аквариумы с фиолетово-золотистыми и красно-зелёными рыбками»[7]. По главной улице проложены три ленты тротуара, движущиеся с разными скоростями.

В качестве транспорта местные жители используют электромобили и электромопеды. Берингов – транспортная артерия и одновременно решение проблемы потепления климата в районе пролива. Его создание, по мнению автора проекта, также сделало бы доступным морской путь для прохода обычных судов (не только ледоколов) из Восточно-Сибирского в Берингово море.

Проект Пасторса. Выдавить лёд из Арктики

Когда рижанин Евгений Антонович Пасторс прочитал книгу советского писателя-фантаста И. И. Адабашева «Человек изменяет планету», в которой в небольших очерках подробно рассказывалось о смелых идеях переделки земли и в том числе о проекте П. М. Борисова по изменению климата за полярным кругом[8], он, вслед за Борисовым, задумался о решении той же задачи. И вот в 1966 году в Государственный плановый комитет СССР (Госплан) он направил свой «Проект ликвидации ледового покрова Северного Ледовитого океана для коренного изменения климата Северного полушария Земли». В заявлении, приложенном к документу, Е. А. Пасторс смело писал: «Несомненно, мне удалось найти в сотни раз во всех отношениях лучший способ решения той же задачи. Решён вопрос колоссальной важности и сказочной эффективности. Изобретение даст возможность на несколько десятков лет ускорить развитие всего человечества»[9].

Что же предложил Е. А. Пасторс? Он высказал идею о возможной буксировке ледяного покрова на юг морскими судами: «…расчёты и примеры из природы и техники убедительно показывают, что если толкать весь ледовой покров сразу, но медленно, то за полгода примерно 20–25 мощных кораблей легко вытолкнут весь лёд. В тёплых водах Атлантического и Тихого океанов лёд растает за полгода. Стоимость работ не превысит 50 млн рублей…»[10]

Автор привёл свои расчёты: «…для выталкивания льда из Северного Ледовитого океана со скоростью 0,05 м/с на расстояние 750 км нам надо израсходовать лишь 1,2 млрд кВт/ч энергии. Такую энергию за полгода дают двигатели 8 кораблей при общей мощности 300 тыс. кВт. Значит, 8–10 кораблей за полгода могут ликвидировать ледовый покров Северного Ледовитого океана. Учитывая всякие дополнительные расходы, я считаю, что 25 кораблей вытолкнут лёд»[11].

Интересно, что для увеличения силы выталкивания льдов автор предлагал соорудить на льду брезентовые заборы – паруса: «При попутном ветре паруса – заборы поднимаются, а при встречном опускаются. Одни только паруса в 1 млн кв. м могли бы создать мощность в сотни тысяч кВт…»[12] Е. А. Пасторс считал, что даже через месяц непрерывной работы кораблей в Центральной Арктике должна образоваться огромная полынья шириной в 200 км и длиной в 3000 км, которая будет поглощать большое количество солнечной радиации и вызовет интенсивное таяние льда. А с ликвидацией ледового покрова Северного Ледовитого океана должен коренным образом измениться климат Северного полушария Земли в сторону его существенного потепления, что, в свою очередь, принесёт многочисленные экономические и политические выгоды (в том числе – «даст возможность в нашей стране и коммунистических странах немедленно ввести коммунистический строй»)[13].

Рассуждения неспециалиста, конечно, были дилетантскими. Проект доработан не был.

Проект «капитального улучшения климата СССР» П. И. Колоскова

В фонде Госплана СССР (Российский государственный архив экономики) хранится докладная записка советского геофизика Павла Ивановича Колоскова «по вопросу капитальных улучшений климата СССР», датируемая 1945 годом. В записке автор сообщает, что «мои тридцатипятилетние работы по постановке и изучению проблемы мелиорации климата привели меня к выводу о возможности капитальных улучшений климата нашей страны»[14].

Павел Иванович Колосков

ПАВЕЛ ИВАНОВИЧ КОЛОСКОВ  (1887–1968)  –  климатолог,  доктор  географических наук. Работал в Амурском и Дальневосточном краевом метеорологическом бюро (1912–1925), в Дальневосточной геофизической обсерватории (1925–1931, директор), в Дальневосточном геофизическом институте (1931–1933), в Институте географии АН СССР (1934–1944), в Институте мерзлотоведения им. В. А. Обручева АН СССР (1945–1954).

В ходе своих исследований Колосков пришёл к выводу, что в древние времена в Тихом океане существовало мощное тёплое течение, аналогичное современному Гольфстриму Атлантического океана. Этот «Тихоокеанский Гольфстрим» зарождался в Японском море и выходил на север проливами Сангарским, Лаперуза, Татарским, причём последний имел в ширину до 50 км и большую глубину. По выходе из проливов это течение сливалось с океаническим течением Куросио. Объединённое мощное очень тёплое течение устремлялось на север и главной массой выходило через Берингов пролив в Северный Ледовитый океан, последний был поэтому не ледовитым, а достаточно тёплым, что обеспечивало наличие субтропического климата даже в области Северной Якутии. Данная система течений обуславливала «более северное, чем теперь, положение пассатно-динамической экваториальной системы Тихого океана», поэтому современный пояс Великих Пустынь Старого Света (широта Гоби – Сахара) был одним из наиболее благоприятных по климатическим условиям для развития органической жизни пространств земного шара[15].

В конце третичного периода произошло событие, вызвавшее величайшую катастрофу в развитии органической жизни, а именно: Амур образовал в устьевой части новое дополнительное русло, существующее до настоящего времени и выходящее в узкую часть Татарского пролива. Мощная струя Амура парализовала Татарское течение, выносы песка отлагались в проливе, уменьшая его ширину и глубину. В результате закупорки Татарского пролива «Тихоокеанский Гольфстрим» перестал существовать. В связи с этим началось охлаждение северо-западной части Тихого океана, прекратилось проникновение существенных количеств тёплой воды в Северный Ледовитый океан. Одновременно началось смещение всей пассатно-динамической системы Тихого океана на юг. Третичный период сменился на четвертичный. По мнению Колоскова, эта теория, объясняя динамику климата в прошлом, открывает пути для управления климатом Земли в целом.

Для возвращения «Тихоокеанского Гольфстрима» необходимо отвести амурские воды по линиям прежних русел путём строительства каналов:

1) от Хабаровска через озеро Ханка в залив Петра Великого;

2) в нижнем течении Амура через озеро Кизи в залив Де Кастри;

3) через озёра Эворон и Чукчагирское в Тугурский залив.

«Соответствующий климатический эффект проявится одновременно с началом действия Татарского пролива, освобождённого от амурских вод, и в дальнейшем будет усиливаться. Управление климатом и даже погодой отдельных сезонов будет достигаться путём изменения соотношений масс амурской воды, стекающей в море по трём отдельным рукавам Амура: северному, южному и восточному»[16].

Среди архивных дел сохранилась докладная записка начальника Главного управления Северного морского пути И. Д. Папанина, в которой известный полярник отмечает, что «…некоторые положения, выдвигаемые профессором Колосковым, свидетельствуют об увлечении автора своей теорией – в частности, к этому можно отнести утверждение автора о том, что смена третичного периода четвертичным в значительной степени обязана изменению русла реки Амур». Тем не менее Папанин отмечал, что проект профессора Колоскова, несомненно, заслуживает серьёзного внимания[17].

Теория Гернета и уборка снега в Гренландии

В 1928–1929 годах Евгений Сергеевич Гернет, офицер Российского императорского флота, принявший революцию, и на тот момент представитель СССР в Японии, сформулировал собственную теорию ледниковых и межледниковых колебаний климата и оледенения. Свои мысли он изложил в небольшой книге «Ледяные лишаи (новая ледниковая теория, общедоступно изложенная)», которая была издана в Токио в 1930 году. В этой книге он впервые выдвинул гипотезу о том, что оледенения в истории Земли есть не следствие, а причина охлаждения климата.

Евгений Сергеевич Гернет

(1882–1943). Фотография начала  ХХ века

Гипотеза Гернета имеет следующий основной тезис: «Нормальным состоянием Земли является доледниковое состояние; лёд, впоследствии появившийся, распространился по Земле самосильно и явился причиной изменения климата, а не следствием какого-либо изменения климата, произошедшего от посторонних причин»[18]. Гернет писал: «…для образования материкового льда нужно, чтобы выпадающий на землю за зиму снег не успевал за лето весь растаять. Тогда с каждым годом снега будет скапливаться всё больше и больше, и он постепенно, под влиянием давления вышележащих снежных слоёв, будет уплотняться и, цементируясь замерзанием просачивающейся через него воды (получающейся от таяния верхних слоёв снега в период таяния), будет постепенно превращаться в лёд»[19]. Далее возникший ледник охлаждает климат и в дальнейшем распространяется по поверхности планеты, как «болезнетворный лишай».

Автор предположил, что в ходе геологических процессов подъёма земной коры могут создаваться «ледородные возвышенности», с которых ледяные лишаи в виде ледяного материкового покрова и бесчисленных айсбергов будут расползаться во все стороны по суше и воде со всё возрастающей силой до тех пор, пока они сами не изменят климат настолько, что для дальнейшего распространения возможности уже не будет.

Титульный лист книги

Е. С. Гернета «Ледяные лишаи». Токио, 1930 год

К числу таких «ледяных лишаёв» Гернет относил Антарктический и Гренландский ледяные щиты. По мнению Гернета, мы сейчас не имеем миоценового тёплого климата потому, что «Гренландский лишай не исчез, а находится в той фазе пульсации, когда лёд отступил к полюсу». От этой посылки автор переходит к идее управления климатом: «Уничтожить Гренландский ледяной лишай человечеству вполне возможно, пока он находится в настоящей своей фазе. Если человечество вовремя уничтожит Гренландский лишай, оно вернёт Северное полушарие Земли к миоценовому климату. Если оно этого не сделает, то ему предстоят такие бедствия, которые трудно себе представить, – бедствия наступления материкового льда на Европу и Северную Америку»[20].