Успешный пуск тяжелой "Ангары-А5" подтвердил, что выявленные после первого старта замечания удалось устранить: теперь можно готовить ракету-носитель к плановым запускам; вместе с тем шестилетний перерыв в испытаниях говорит о том, что в организации работы имелись недочеты, рассказали РИА Новости эксперты в космической отрасли.

Второй испытательный пуск ракеты-носителя тяжелого класса "Ангара-А5" в понедельник утром провели военные с Плесецка. Ракета вывела в космос разгонный блок "Бриз-М" с макетом спутника.

По ракете, мне кажется, этим пуском отработаны конструкторско-проектировочные задачи. Я бы запускал в следующие разы ракету с полезным грузом в рамках коммерческой деятельности или в рамках госзаказа", - такое мнение выразил в беседе с РИА Новости один из разработчиков ракет семейства "Ангара", а ныне гендиректор компании "КосмоКурс" (планирует предоставлять услуги суборбитального космического туризма) Павел Пушкин.

Вопрос был в том, удастся ли после шестилетнего перерыва между пусками "подтвердить возможность производства ракеты в том же качестве, в тех же объемах".

"Все прошло успешно: "Ангара" отработала нормально, судя по отзывам… Этот пуск - еще одно подтверждение конструкторских решений", - отметил эксперт.

Необходимость подтверждения производственных качеств ракеты возникла еще и в связи с тем, что блоки первой ступени и вторая ступень "Ангары" были собраны в Омске, где на предприятии "Полет" развертывается серийное производство ракеты, а не в московском Центре Хруничева, где собиралась первая ракета.

"Этим пуском проверили способность производства дальше эту ракету производить. Технологии и кадры не потеряны. Мы увидели, что все возможно", - сказал Пушкин.

Помимо того, ко второму полету ракеты устранили самые важные замечания, которые возникли у военных после первого старта "Ангары-А5" в 2014 году.

По словам эксперта, в дальнейшем доработки ракеты продолжатся как с целью повышения ее технических характеристик, так и для снижения стоимости производства. Кроме того, в перспективе ракета получит разгонный блок ДМ-03 "Персей" и новый кислородно-водородный разгонник.

"После отработки связки "Ангары" с ДМ-03 следующий пуск должен быть уже с аппаратом. Смысла запускать без аппарата уже нет. Все показывает, что ракета работоспособна", - резюмировал эксперт.

Организация не на космическом уровне

Долгий перерыв в шесть лет между первым и вторым пусками "Ангары-А5" связан с проблемами при организации работ, считает руководитель Института космической политики Иван Моисеев.

"То, что творится с "Ангарой-А5", этому действительно нет никаких аналогов. Это с 1992 года история тянется, все одно и то же", - заявил он агентству.

По словам Моисеева, процесс переноса производства "Ангары" из Москвы в Омск надо было организовать так, чтобы это не отражалось на сроках испытаний.

"Надо делать так, чтобы перенос (производства) мягко производился. Есть множество вариантов. Продолжать работу, скажем, и спокойно переносить так, чтобы это не сказывалось на результате", - пояснил он.

Как бы вы отреагировали на заявление, будто Кремниевая долина – гордость современной Америки (да и всего мира) – стала помехой для научно-технического развития? Нет, она, конечно, приносит пользу, но в то же время в перспективе дает не очень хороший «побочный эффект», вызывающий гипертрофированное увеличение одного сектора в ущерб всему остальному. Подобные заявления могут показаться абсурдными, но они не лишены рационального обоснования. Просто мы настолько привыкли доверять пропаганде, что не считаем нужным критически переосмыслить навязанные ею красивые образы. Прогресс, безусловно, идет, но его КПД, если можно так выразиться, постоянно снижается. И виной тому выступают знаменитые высокотехнологичные гиганты, на которых мы по инерции продолжает уповать.

Не так давно эту тему подробно разобрал американский колумнист Дерек Томпсон в одной из своих публикаций. Мы вынуждены обратить внимание на эту работу, поскольку она позволяет избавиться от некоторых иллюзий, в которых пребывает наше общество, прежде всего – наши политики, с подростковой наивностью верящие в чудеса пафосных «эпохальных» проектов и по-эпигонски копирующие зарубежный опыт. Проблема в том, что этот опыт может оказаться не совсем удачным, способным завести нас в такие дебри, что в итоге придется спешно искать выход из тупика. Как говорится, умные люди учатся на чужих ошибках. На мой взгляд, сейчас для нас как раз наступило самое подходящее время для такой «учебы».

Как справедливо замечает автор, спустя десятилетия историки, возможно, будут вспоминать начало нашего столетия как тот период, когда богатейшие страны мира вложили свои таланты и капиталы лишь в узенький спектр человеческих возможностей – в цифровые технологии. Благодаря им мы получили ряд важных приобретений – беспрепятственный доступ к СМИ, к информации, к потребительским товарам и различным услугам. Однако не стоит забывать, что нам обещали намного больше, когда провозглашали новую эпоху. Нам обещали очередную промышленную революцию, способную изменить окружающий мир. Однако все ограничилось лишь приобретением новых удобств. Мир же вокруг нас не изменился. То есть революция оказалась однобокой и совсем не такой масштабной, как задумывалось.

Автор обращает внимание на такой парадокс: цифровая эпоха странным образом совпала с экономическим спадом в США. Во всяком случае, былого динамизма здесь не наблюдается, как это было до появления «цифры». Инновации в сфере высокотехнологичного бизнеса серьезно обогатили лишь небольшую кучку людей, но при этом они не посодействовали ни ожидаемому от них увеличению рабочих мест в сфере малого и среднего бизнеса, ни обновлению разрушающейся инфраструктуры.  

Если ориентироваться на социально-экономические показатели, то «цифра» привела лишь к усилению социального расслоения и росту имущественного неравенства. Да, ведущие высокотехнологические компании посодействовали увеличению удобств, но они совсем не привели к тем глубоким трансформациям, о которых в свое время говорили государственные руководители, «благословляя» данное направление.

Суть претензий автора в том, что настоящая промышленная революция мгновенно отражается на динамике экономического развития. Так, в XIX веке это сказалось на стремительном росте производительности и, соответственно, на росте благосостояния – сначала в Англии, затем и во всей Европе. Несмотря на то, что переход на рельсы индустриального развития оказался весьма болезненным, это привело к увеличению заработной платы рабочих и увеличению продолжительности жизни уже во второй половине позапрошлого столетия. Однако цифровая экономика, указывает автор, как будто движется в противоположном направлении. Если бы прежняя динамика сохранялась, то к 2013 году американская экономика выросла бы еще на 60 процентов. В чисто денежном выражении это означает прибавку в 30 тысяч долларов в год на каждое домовладение. Вместо этого с 1973 по 2013 год рост доходов резко замедлился. Наш цифровой век, заключает автор, почему-то совпал с падением экономического роста. По некоторым данным, снижение производительности привело к падению ВВП США на 2,7 триллионов долларов с 2004 года. Да, сегодня мы все пользуемся смартфонами и воспринимаем их как величайшее благо современной цивилизации, однако, полагает автор, все эти приобретения не стоят потерянных триллионов долларов.

Если же, читаем мы, оторвать взгляд от экранов наших электронных «игрушек» и беспристрастно взглянуть на окружающий мир, то увидеть прогресс станет затруднительно. Современный город в его физическом измерении – с сиянием электрических огней, грохотом автомобилей, гулом самолетов над головой и гулом метров внизу – это всё отражение индустриальной, доцифровой эпохи. Таким он стал еще в начале прошлого века и таким он остается и в наши дни. Компьютеризация его ничуть не преобразила, не изменила этого облика. Физическая среда кажется автору законченной, а основные инновации перенесены в невидимую область байтов и цифрового кодирования.

Понятно, что апологеты компьютерной революции приводят свои аргументы, обращая внимание на то, что цифровые технологии дают людям новые возможности для раскрытия творческого потенциала. С этим трудно спорить. Но есть другая, куда более серьезная проблема: каковы в наше время объективные возможности с пользой реализовать этот творческий потенциал? Так, в 1980-х годах у среднего американца была намного больше шансов открыть собственную компанию, чем в нынешнем десятилетии. По некоторым данным, из-за внедрения широкополосного доступа в Интернет произошло снижение предпринимательской активности почти во всех городах и во всех отраслях.

По мысли автора, наблюдаемое сокращение предпринимательской активности прямиков ведет нас к Силиконовой долине. Причина проста: знаменитые высокотехнологичные компании фактически добились монопольного положения в офисном программном обеспечении, в социальных сетях и в поисковых системах. Поэтому вместо того, чтобы содействовать инновациям, эти гиганты выросли настолько, что просто подминают на своем пути мелких предпринимателей, рискнувших создать инновационный продукт. В итоге их огромная мощь усугубила региональное неравенство в силу локализованной концентрации богатства. Так, в США 80% венчурных инвестиций приходятся всего на три штата – Калифорнию, Нью-Йорк и Массачусетс. По идее, отмечает автор, Интернет призван был разрушить доминирование империй, высвободить творчество и распространить богатство. Вместо этого, наоборот, произошло снижение конкуренции и усиление диктата со стороны победителей.

В то же время технологические гиганты постоянно демонстрируют снижение эффективности и бесплодности своих разрекламированных «эпохальных» проектов. Самый красноречивый пример – создание беспилотных автомобилей. Обществу внушалась мысль, будто мы стоим на пороге кардинального изменения всей транспортной системы. Однако на деле компании, владеющие таким видом транспорта, просто пытались сократить издержки, связанные с выплатой своим работникам медицинских страховок и прочих социальных льгот. Как замечает автор, такая система должна облегчить жизнь современным яппи, но она ничуть не делает лучше ситуацию на улицах наших городов. Ситуация в транспорте становится только хуже, поскольку машины-беспилотники вносят свой вклад в увеличение заторов на дорогах. А чтобы оценить эффективность подобных инноваций, достаточно сказать, что один только Uber за десять месяцев потерял несколько миллиардов долларов на использовании подобных штуковин.

Разумеется, цифровая революция имеет место, и потенциал новых технологий пока еще не раскрыт до конца. И если мы имеем дело с замедлением прогресса, то связано это отнюдь не с технологиями, а с некоторыми способами их применения. Главную проблему аналитики видят в плохом управлении. Возможно, спад наметился еще до цифровой экономики. Поэтому не исключено, что новые технологии, на самом деле, только его смягчили. Ведь, несмотря на падение темпов роста, мы понимаем, что тот же Интернет привнес важные перемены в нашу жизнь. Например, сделав доступной удаленную работу. Это, естественно, не замедлило сказаться на снижении мобильности, но вряд ли данный факт можно считать трагическим для экономики. Основную проблему автор видит в том, что IT-сектор непропорционально растет, обгоняя все остальные сектора по количеству занятых. Только с 2013 по 2017 годы количество людей, связанных с компьютерными технологиями, увеличилось более чем в два раза. Такой перекос вряд ли можно назвать желательным для развитой страны. Уже сейчас, замечает автор, большинство изобретений в этом секторе не имеют никакого значения для жизни. При этом намечаются тревожные тенденции, когда высокотехнологичные гиганты начинают создавать системы для отслеживания и управления человеческим поведением. Надо ли говорить, что от Интернета ждали совсем не того (вспомним участившиеся у нас разговоры об «электронном концлагере»).

А ведь было бы намного лучше, замечают аналитики, чтобы «айтишные» таланты направлялись в такие области, как биотехнологии (для профилактики и лечения заболеваний) и в автоматизацию строительства (что позволит снизить цены на жилье). В принципе, есть достаточно много жизненно важный сфер, где как раз и потребуется цифровизация. Однако при этом необходимо избавиться от иллюзий, будто в Кремниевой долине живут добрые волшебники, способные с помощью одного лишь цифрового кода решить важные проблемы. Здесь многое будет зависеть от участия местных властей, да и от обычных людей. Именно всем нам, считает автор, необходимо приложить все усилия к тому, чтобы вернуть изобретателей «на Землю». 

Константин Шабанов

Самым старым систематическим метеоданным, которые есть в распоряжении ученых, от силы 150 лет. А для Сибири эта цифра и того меньше. В письменных источниках более ранних периодов (если повезет) можно найти качественную оценку: «лето было необычайно жарким», «дожди обрушились на наши земли» и т. д. Если же речь идет о десятках тысяч лет и, тем более, о сотнях, то никаких письменных свидетельств точно нет…

Между тем это отнюдь не праздный интерес. И дело не только в реконструкции климата прошлого (хотя и она очень важна). Сейчас, когда проблема изменения климата всё больше беспокоит общество, важно оценить, выходят ли происходящие сегодня процессы за рамки естественных колебаний. Как ни удивительно, информация о климате прошлого бережно хранится на дне озер! О том, что и как можно узнать, изучая озерные керны, Юлии Черной рассказала руководитель лаборатории PaleoData Института археологии и этнографии СО РАН канд. биол. наук Наталия Рудая.
Легко сказать…

«Ну, взяли вы керн, что дальше?» — начинаю я разговор с Наталией. Такое начало ее искренне забавит. «„Взяли керн“ — это очень просто сказано, — поясняет она свой смех. — Зачастую даже добраться до озера — непростая задача. Затем на озере находится самая глубокая точка — к ней мы и плывем со специальным пробоотборником».

Как оказалось, выбрать конкретное место для взятия проб и добраться до него — это только начало приключений. В дно вертикально вбивают специальные трубки длиной 3–4 метра — лайнеры, которые забиваются в грунт с помощью специальных молотков (хаммеров). Затем лайнеры предстоит поднять на борт с помощью лебедок и максимально аккуратно довезти до берега. Слушая Наталию, я тщетно пытаюсь представить эту хрупкую женщину на небольшой лодке старающейся удержать строго вертикально длинную пластиковую трубу, в которой еще и находится около 20 кг донных отложений!

Бережно привезенный керн ученые прямо на берегу осушивают и упаковывают. Но и за этими простыми словами стоит масса проблем и сюрпризов. Например, из осадка может начать выделяться донный газ. А если позволить газу начать подниматься, он нарушит всю последовательность слоев, вступит в реакции в других слоях и т. д. Попав из анаэробных условий в ­аэробные, осадок порой начинает сильно и неравномерно усаживаться или, наоборот, расширяться. Приходится регулировать давление, аккуратно отводить газы — словом, «уговаривать» отложения доехать до лаборатории в том же виде и составе, в котором они были на дне.

Длинный цилиндр донных отложений в лаборатории разрезают вдоль на две части. Одну убирают в холодильник (для проверки данных), а со второй — работают. Для начала пробы ждет «фотосессия» и «первичный осмотр». Интересно, что в ходе такого осмотра специалисты, среди прочего, обязательно обнюхивают привезенный образец. Половину столбца разрезают на небольшие слои шириной 1–2 см, затем — на более мелкие доли и уже с ними работают.

Исследуй вдоль и поперек

Часть образцов отправляется на радиоуглеродный анализ методом ускорительной масс-спектрометрии: это позволяет установить возраст каждого из слоев. Еще один набор образцов отправится на гранулометрию — этим методом можно узнать о размерах частиц в образце, так специалисты получают представление об условиях осадконакопления. Третий — на биологический (в том числе палинологический) анализ: в образце изучаются и определяются споры и пыльца растений.

Я не могу сдержать удивление, узнав, что пыльца или водоросли успешно сохраняются в отложениях на дне. Наталия с видимым удовольствием поясняет, что пыльца растений, несмотря на свой крохотный размер (от 7–10 до 250 микрон, причем чаще — 20–60), сверху покрыта очень прочным биологическим слоем, схожим с хитином у насекомых. Конечно, этих бесценных носителей информации в осадке не так уж и много: после промываний, центрифугирования и многократной обработки кислотами и щелочами из нескольких килограммов образца часто остаются лишь доли грамма нужного палинологам материала. Из водорослей лучше всего, конечно, сохраняются диатомовые водоросли — одноклеточные организмы с экзоскелетом из диоксида кремния. Исследование диатомовых водорослей позволяет оценить трофность озера (т. е. то, насколько много органического вещества там было в изучаемый период) и его глубину, или уровень.

Сохранившиеся или несохранившиеся в донных отложениях челюсти хирономид (Diptera: Chironomidae) могут рассказать о температурном режиме. Хирономиды, или комары-звонцы, встречаются практически везде, вплоть до Арктики; водятся даже на Антарктических островах.

«Хирономиды — это четкий количественный маркер июльских температур. По ним можно достаточно точно количественно реконструировать температуру в июле», — поясняет Наталия. Анализ на хирономид новосибирским ученым делают либо в Санкт-Петербурге, либо в Германии.

Еще один набор проб отправляется на геохимический анализ. В этом году, благодаря гранту РНФ, удалось сделать рентгенофлуоресцентный анализ проб (РФА СИ): с шагом 0,2–1,0 мм изучаются количество различных химических элементов и их соотношение.

Изменение соотношения кальция и титана может рассказать ученым об изменении в литогенной и биогенной составляющих озера. Перемены в соотношении калия и кальция, железа и титана достоверно свидетельствуют о том, какие процессы преобладали в эрозии: связанные с ветром (эоловые) или с текучими водами (флювиальные).

На основе рентгенофлуоресцентного анализа можно узнать о климатических изменениях, количестве осадков и многих других параметрах, в том числе об экстремальных событиях — пожарах, землетрясениях, наводнениях. Эти дорогостоящие исследования институт проводит в тесном сотрудничестве с Институтом полярных и морских исследований им. А. Вегенера (AWI, Бремерхафен и Потс­дам, Германия), Институтом геологии и минералогии СО РАН и Институтом ядерной физики СО РАН.

Еще один набор образцов отправляется на определение изотопного соотношения легких элементов и общего органического углерода. «Наиболее информативны для нас анализы на содержание органического углерода (C¹³/C¹²) и азота N¹⁵, — поясняет Наталия. — Соотношение азота и углерода дает представление о том, в каких условиях образовывалась органика: в самом озере (автохтонная) или вне его (аллохтонная); соотношение количества разных изотопов углерода (C¹³/C¹²) может выступать как показатель гумидности (влажности климата)».

«А еще последнее время благодаря Светлане Карачуриной, которая освоила методику в AWI Potsdam, мы делаем анализ осадка на установление растительной ДНК, — не без гордости уточняет моя собеседница. — Эти работы проводятся совместно с Институтом цитологии и генетики СО РАН. Пыльца позволяет нам определять растения на уровне семейств и родов, а ДНК — на видовом. Пока есть много сложностей, но метод перспективный».

Совместно с Институтом географии Польской академии наук (Варшава) под руководством профессора М. Словински проводится анализ микро- и макроугольков, сохранившихся в кернах. Это позволяет реконструировать пожары в регионе. Чем больше сравнительно крупных угольков, тем ближе к озеру проходил пожар. Кроме того, по уголькам можно определить, что горело: дерево или трава. «В Германии, например, по соотношению полисахаридов глюкозанов даже могут определить интенсивность пожара, а также то, был ли он верховым или низовым, — добавляет Наталия, видя мое изумление. «Но мы такой метод пока не применяем из-за его дороговизны», — с заметным сожалением добавляет она.

Как оказалось, это далеко не полный перечень исследований, через которые пройдут пробы озерного осадка: его ждет кладоцерный анализ, определение сохранившихся макрорастительных остатков, реконструкция климата с применением метода трансферных функций и геоинформационных (ГИС) технологий и так далее.

Пожары в Кулунде

На мой вопрос об интересных результатах, которые удалось получить, читая летопись озер, Наталия в первую очередь вспоминает озера Кучук и Малое Яровое в Кулундинской степи Алтайского края. Они образовались около 14 тыс. лет назад, еще до начала голоцена (современной геологической эпохи). Около 10 800 лет назад этот степной край, в котором сегодня сохранились лишь ленточные леса, начал покрываться лесом. Преобладала в лесах сосна обыкновенная, а пик развития сосновых лесов случился в промежутке от 7200 до 2700 лет назад. На это же время приходится максимальное количество среднегодовых осадков (примерно на 100 мм больше, чем сегодня).

Крупные пожары бушевали на территории Кулундинской степи примерно 4500–5000 лет назад. Причем горели и степные травы, и леса. Самый крупный и обширный пожар зарегистрирован около 550 года н. э. Согласно исследованиям, топливом для него в равной мере послужили травянистые и древесные растения. После него пожары в степном Алтае становятся постоянными и интенсивными, и древесная растительность оказывается главным источником топлива. Кто же виноват: люди или погода? — тут же спрашиваю я. Наталия улыбается: этот вопрос от журналистов она слышит не впервые.

«Чтобы ответить на этот вопрос, нужны дополнительные исторические и археологические свидетельства. Нам известно, что до прихода русских крестьян Кулунда была достаточно слабо заселена, — рассказывает Рудая. — Тем не менее во второй половине первого тысячелетия нашей эры эта территория была под контролем Тюркского каганата, а в 1200–1700 годах — под контролем наследников Золотой Орды. Я склонна считать, что мы наблюдаем видимые последствия того, как кочевники выжигали траву на пастбищах, чтобы повысить их плодородие. Думаю так потому, что мы не видим соответствующей динамики осадков. Но это лишь предположения: мы могли не ­зафиксировать какие-то короткие экстремальные события».

Ледник Монголии

«Очень хорошие результаты мы получили при исследовании кернов с одного из ледников горного массива Цамбагарав, — продолжает рассказ об интересных исследованиях Наталия Рудая. — Я не играла ключевой роли в этом исследовании, но принимала в нем активное участие». Исследование было уникальным, — но, конечно, не потому, что над ним работала большая международная группа ученых. Просто ­ледовые керны с горных (не шельфовых) ледников изучаются довольно редко.

Удалось установить, что в изучаемой части Монголии леса достигали максимального развития трижды: в 3000–2800, 2400–2100 и 1900–1800 годах до н. э. После этого леса начали постепенно исчезать в ответ на уменьшение осадков. При этом усилились пожары, которые достигли пика около 1600 года до н. э. «А тут я практически уверенно могу сказать, что люди не виноваты, — замечает моя собеседница. — Причиной, скорее всего, стали скопившиеся сухие деревья, которые появлялись из-за отмирания леса». В итоге около 3800 лет назад леса в этом регионе почти исчезли.

Влияние человека ученые наблюдают только после 1700 года. Именно в пробах, которые датируются этим годом, начали появляться округлые частички сажистого углерода. «Такие частички образуются при сжигании ископаемого топлива в тяжелой промышленности. Это результат глобального загрязнения, которое дошло и до Монголии». Но к исчезновению лесов в Монгольском Алтае это отношения уже не имело…

Это не значит, что человек совершенно не влиял на экосистему. Исследование спор грибов-копрофилов (споры грибов, которые в ходе жизненного цикла обязательно должны пройти через кишечный тракт травоядных и вырасти в навозе) позволяет оценить количество травоядных, в том числе мамонтов и лошадей. Для позднего голоцена на территории Монгольского Алтая животными, производящими навоз, могли быть только сельскохозяйственные виды. Несмотря на слабую археологическую обследованность территории, участникам исследования удалось увязать пики содержания спор этих грибов в кернах с ростом населения. Выявить и доказать такую закономерность получилось благодаря участию в проекте археологов, в частности Василия Соёнова из Горно-Алтайского государственного университета.

Изменения климата: проблема или PR

«Может, наши исследования слишком трудоемки, слишком дороги, но зато именно так мы получаем количественные оценки климата прошлого. Мы говорим не просто „было суше“, но можем привести количество осадков в миллиметрах в год, можем определить, какими были растительность, температура и т. д. Это позволяет нам более реалистично оценить климат прошлого, а значит, и нынешние изменения климата».

«И что вы думаете об изменении климата — просто природные колебания или, действительно, антропогенный фактор?» — тут же реагирую я.

Наталия в ответ на мой вопрос тяжело вздыхает. «Но вы же понимаете, что я могу высказать только свое мнение… — неуверенно начинает она. — Начнем с того, что изменения климата есть… Об этом можно судить по Арктике, с которой я тоже работала. Таяние вечной мерзлоты и ледников — это не домыслы политиков, это научный факт. Лично мое мнение: судя по тем тенденциям и по той скорости изменения климата, которые мы наблюдаем, оно проходит не без участия человека. Это хорошо видно по скорости изменения температур за последние 200 лет».

Закончив интервью, я невольно вновь и вновь возвращаюсь мыслями к нашему разговору. Но мысли мои не об изменении климата, а о том, как важны в науке сотрудничество и открытость. Самые интересные результаты, о которых мне рассказывала Наталия, получены в тесном сотрудничестве специалистов не только разных стран, но и совершенно разных направлений науки.

«Присоединяйтесь к городской революции!» - еще год назад этот лозунг означал совсем не то, о чем кричат сегодня новоявленные «борцы за справедливость», решившие изменить мир. В условиях коронавирусной пандемии и начавшихся социальных протестов как-то отошла в сторону тема сити-фермерства, считавшаяся совсем недавно поистине революционной. Естественно, она не снята с повестки, однако происходящие ныне события ее немного оттеснили на задний план. Возможно, в том есть свой резон, поскольку неожиданно возникшая пауза дает нам возможность заново осмыслить эти вещи, а вместе с тем подумать и о судьбе больших городов. Станут ли они оплотом «зеленой революции» или же их ждет революция совсем другого рода, не имеющая никакого отношения к вопросам экологии?

В целом, апологеты «зеленой революции» предложили неплохую идею – превратить в вертикальные фермы для выращивания овощей освещенные солнцем торцевые стены многоэтажек. Идея, прямо скажем, не новая. На Западе ее обсуждают как минимум с 1970-х годов (о чем мы уже писали). Но в наше время она получила дальнейшее развитие в свете набирающих силу «зеленых» трендов и внедрения новых энергосберегающих технологий.

Именно с этой идеей вертикальных городских огородов авторы проекта GreenBelly («Зеленое Брюхо») связали «городскую революцию», имея в виду, конечно же, «зеленое» преображение городов, а по сути – их рождение в новом качестве. Во всяком случае, вертикальные огороды на глухих солнечных стенах мыслятся ими как важный шаг к прекрасному будущему. Подобные проекты, конечно же, не лишены здравого смысла и отражают, так сказать, высокую экологическую сознательность их авторов.

Я внесу здесь небольшое уточнение. Получилось так, что у нас в стране (и конкретно – в Новосибирске) благодаря стараниям бойких стартаперов из числа «айтишников» сити-фермерство стали устойчиво ассоциировать с так называемой вертикальной светокультурой. Это когда растения выращиваются в полностью изолированной системе при помощи искусственного освещения. Здесь всё как на фантастическом космолете – светодиодные лампы, датчики, индикаторы, компьютеры, роботы и прочие технические «навороты». Возможно, для марсианской базы такое творчество – в самый раз, но к «зеленой революции» оно не имеет никакого отношения (что бы там ни говорили про себя авторы этих фантастических изобретений).

Специально напомню, что «зеленая революция» ставит во главу угла тщательную экономию ресурсов, включая и электроэнергию. Именно эти моменты учитывают авторы «Зеленого Брюха». В этом проекте принимается во внимание и солнечный свет, и дождевая вода и даже органические отходы - то есть все те ресурсы, которые в прекрасном «зеленом мире» надлежит использовать более эффективно, чем это происходит в наши дни. Для вертикальных городских огородов здесь предлагается использовать экологичные технологии и (что особенно важно) принципы пермакультурного дизайна. Освещенная стенка сама по себе является аккумулятором тепла и к тому же хорошо отражает свет. Многоярусная конструкция из строительных лесов позволяет экономить площадь городской земли. Фактически, для такой системы должны использоваться «ничейные», пустые пространства.

Предложенный подход (как это вообще характерно для пермакультуры) должен решить сразу несколько задач. Во-первых, у горожан появился бы дополнительный источник пополнения продуктов питания, ценных с точки зрения здорового образа жизни. Во-вторых, глухие торцевые стены получили бы эстетическую привлекательность. Далее, такие площадки можно использовать в образовательных и воспитательных целях. По замыслу авторов проекта, вертикальные городские огороды способны стать особыми местами притяжения для людей, способствуя общественной сплоченности. Естественно, вертикальные огороды улучшили бы и экологическую обстановку в городе, чему, в принципе, способствуют любые зеленые насаждения. Кроме того, эти системы хороши с точки зрения частичной утилизации органических отходов, что также способствует экологизации городов. И самое главное: авторы проекта рассматривают городские огороды как реальный шаг навстречу Природе. В итоге сами города преображаются в лучшую сторону, чем и знаменуется наступление прекрасного завтра.

Есть еще один немаловажный момент: создание благоприятных условий для развития местной экономики. Так, городской огород, расположенный на шести ярусах, занимая всего 35 кв. метров земли, в состоянии за год произвести более шести тонн овощной продукции. В крупном городе количество таких огородов может исчисляться сотнями (в теории, конечно). Вот вам решение и проблемы занятости, и проблемы экологии, и проблемы продовольственной безопасности. Авторы проекта полагают, что выращенная здесь продукция будет вполне доступна по цене благодаря непосредственной близости к потребителю. Она не потребует ни транспортных расходов, ни упаковки, ни оптовых складов, ни погрузочно-разгрузочных работ. Подошел и тут же купил – прямо с грядки! Причем, следуя принципам пермакультуры, предлагается выращивать сразу несколько видов растений, не замыкаясь на чем-то одном. Для каждой климатической зоны или местности можно с успехом подобрать достаточно большой набор различных культур.

По мысли авторов, подобные проекты подойдут для любых стран, но особо востребованными они окажутся в бедных третьих странах, где городское население испытывает серьезный недостаток в продуктах питания. А глухих освещенных стен во многих городах предостаточно. Не упускаются из виду также и общественные здания – школы, больницы, дома престарелых и даже тюрьмы и фабричные корпуса.

Кстати, авторы считают, что «зеленое брюхо» способствует улучшению микроклимата внутри здания, одновременно снижая уровень шума до 10 децибел. Принципиально еще и то, что конструкция предлагаемой системы легко приспосабливается к любому типу фасада, представляя собой недорогую модульную систему. Прототип данной конструкции легко разбирать, монтировать, транспортировать и хранить.

Интересно, что авторы позиционируют свой проект как альтернативный вариант производства продуктов питания, противостоящий современному «продовольственному лобби». В целом их намерения абсолютно понятны и вполне могут считаться благородными. Не удивительно, что тема городского фермерства с определенных пор стала весьма популярной. И некоторые идеологи данного направления реально связывают с ним будущее наших городов.

Однако для нас открытым остается главный вопрос: окажется ли это будущее на самом деле таким, как его предсказывают апологеты «зеленой революции»? Давайте все-таки выявим социально-экономический смысл городской продуктовой автономии, к которой нас призывают.  Есть ли он вообще? Исторически крупные города развивались в условиях постоянного обмена с сельскими жителями, то есть с производителями продуктов, жившими вне города. Почему же апологеты «зеленой революции» решили, будто со временем это взаимодействие должно сойти на нет? Настолько ли уж значителен потенциал сити-фермерства?

Ссылка на продовольственное лобби, конечно же, выглядит уместной, однако я не стал бы объяснять возникшую ситуацию в рамках теории заговора. Крупный город привлекателен для фермеров и агропромышленных предприятий именно как рынок сбыта. Такую ситуацию создали не лоббисты - она возникла в силу самой логики социально-экономического развития. Ведь технологии выращивания культурных растений также совершенствуются. Появляются новейшие тепличные комбинаты, способные завалить овощами и зеленью любой мегаполис. К примеру, расположенный рядом с Новосибирском, в Толмачево, тепличный комбинат выдает в год 35 тысяч тонн овощной продукции.  А ведь еще есть и другие хозяйства, также способные к развитию. И у нас нет никаких гарантий, что они обязательно проиграют в конкурентной борьбе городскому фермерству.

Конечно, создание вертикальных городских огородов может стать очень интересным прецедентом. В некоторых случаях – достопримечательностью конкретного города. Но вряд ли такие инициативы изменят погоду на продовольственном рынке. Крупный город в любом случае будет «всасывать» в себя тысячи тонн продуктов, выращенных за его границами. И никуда от этого не деться. А это, в свою очередь, означает, что вертикальные городские огороды не ведут нас ни к каким «зеленым революциям». Да, это очень красивый лозунг, но только и всего.

Если уж говорить о революционных переменах, то стоит обратить внимание на саму систему «обмена веществ» между городом и сельской местностью. Вот здесь-то как раз необходимо повысить качественный уровень. Город, подобно гигантскому животному, может возвращать сельским производителям переработанную органику – в «удобоваримом» и экологически безопасном виде. Как раз на этом пути, как я думаю, можно осуществить реальное сближение города с Природой. То есть вместо того, чтобы загаживать мусором и фекалиями поля и реки, город выдавал бы сырье для биогаза и органических удобрений. Или выдавал сами удобрения, предварительно переработав на месте все органические отходы. Здесь ничего фантастического нет, и наука способна предложить на этот счет целый ряд технологий.

Таким образом, вопрос о «зеленой революции» находится не в плоскости развития сити-фермерства, а в плоскости предельно отлаженной и тотальной переработки органических отходов. Образно говоря, города станут «зелеными» не тогда, когда там начнут выращивать овощи, а тогда, когда город будет обогащать и подпитывать живую среду, а не умерщвлять ее.

Николай Нестеров

На московской площадке Российской академии наук состоялось обсуждение итогов полевого и лабораторного этапов Большой Норильской экспедиции (БНЭ), организованной Сибирским отделением РАН и компанией «Норникель».

Начальник сводного полевого отряда БНЭ (38 специалистов из 14 институтов Новосибирска, Томска, Красноярска, Барнаула и Якутска) кандидат технических наук Николай Викторович Юркевич предоставил также отчет от направления «геофизика и геохронология». В нем отмечена двойственность ситуации: с одной стороны, в Норильском промышленном районе (НПР) достаточно высоки концентрации различных поллютантов (веществ-загрязнителей), как техногенных, так и природных, накопленных за десятилетия эксплуатации территории, с другой ― последствия разлива нефтепродуктов не оказали критичного влияния на экосистему Норило-Пясинского бассейна.

«Следы загрязнения очевидны до устья реки Амбарной, а в южной части озера Пясино, куда она впадает, минимально идентифицировались лишь единовременно по данным ГИС», ― уточняется в отчете. Выступая на презентации, Н. Юркевич назвал этот водоем «природным сорбирующим элементом».

Директор Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН член-корреспондент РАН Николай Николаевич Крук также ссылался на данные дистанционного геомониторинга, добавив результаты бурения донных отложений водоемов. Космическое зондирование дало возможность анализа спектров разлившегося дизтоплива. «Первая порция горючего успела до постановки бонов дойти до устья Амбарной и озера Пясино исключительно в его южной оконечности, затем спектральное пятно исчезает полностью», ― сообщил ученый. Эта картина отображается и в состоянии донных отложений, в которых дизтопливо и продукты его разложения распределены в аналогичных локациях. «Загрязнения разлившимся горючим в основной части озера Пясино не обнаружено, попадание его в Карское море исключено», ― сделал вывод исследователь, объяснив причины: «В донных отложениях даже непосредственно из эпицентра аварии наблюдается изменение состава дизельного топлива: более легкие фракции уже разрушены микроорганизмами и/или испарились».

Заведующий лабораторией экспериментальной гидробиологии Института биофизики ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» член-корреспондент РАН Михаил Иванович Гладышев детально информировал о высокой способности водоемов Таймыра к бактериальному самоочищению, предложив для ускорения этого процесса разработать препарат на основе аборигенных окисляющих бактерий. Это актуально, например, для  озера Пясино, экосистема которого минимально пострадала от случившегося в мае аварийного разлива топлива. Озеро утратило рыбопромысловое значение еще в 1950-е годы, отчего нет смысла высчитывать ущерб его рыбным запасам, тем более с учетом стоимости запуска в водоем новых мальков. «Прежде, чем осуществлять зарыбление Пясино ценными видами, ― уверен М. Гладышев, ― необходимо восстановить его экосистему, кормовую базу, природное качество воды». Ученый сообщил, что в Институте биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН разработаны и апробированы методы биоманипуляций для решения подобных задач.

На тему чистоты водоемов высказался и директор барнаульского Института водных и экологических проблем СО РАН доктор биологических наук Александр Васильевич Пузанов: «Содержание нефтепродуктов в поверхностных водах значительно выше фоновых в ручье Безымянный, реках Далдыкан и Амбарная только до линии бонов, что свидетельствует об эффективности их применения». Ученые солидарно рекомендовали в весенне-летний период 2021 года продолжить использование бонов, чтобы не допустить во время половодья и паводков распространения поллютантов, смытых с водосборного бассейна и из донных отложений водотоков.

О состоянии многолетнемерзлых грунтов рассказал директор якутского Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН доктор геолого-минералогических наук Михаил Николаевич Железняк: «Хранилище аварийного дизельного топлива было построено на небольшой площадке (600 на 150 метров) с очень неровными (сегодня) температурами мерзлых грунтов: от -0,5 до
-4,2 оС на глубине 10 метров. Мерзлый слой в районе техногенного воздействия нарушен, обнаружены талики, один из которых стал причиной потери устойчивости пятого резервуара ТЭЦ-3 и, как следствие, ― разлива нефтепродуктов». Ученый подчеркнул, что формирование таликов началось практически сразу после сдачи объекта в эксплуатацию, то есть в 1980-х годах, а также полностью климатическую природу протаивания грунтов под хранилищем.

Почвы НПР стали предметом сообщения врио директора Института почвоведения и агрохимии СО РАН доктора биологических наук Владимира Алексеевича Андроханова. «Опасного содержания дизельного топлива не выявлено даже в непосредственной близости к месту аварии, ― констатировал он, ― также отмечена небольшая, до 30—40 сантиметров, глубина проникновения нефтепродуктов в почву». Ученый связал это с мерзлым состоянием грунтов и частичным испарением дизельного топлива. Он считает, что последствия майского разлива можно свести к нулю в течение одного-двух лет, но напомнил, что на исследуемой территории наблюдается повышенный геохимический фон по некоторым элементам. «Он связан с наличием здесь крупных месторождений цветных металлов, активно разрабатывавшихся в течение нескольких десятилетий, поэтому необходим постоянный мониторинг поступления поллютантов в природные экосистемы и установление максимально допустимого уровня воздействия», ― подчеркнул В. Андроханов.

«В зоне контакта с нефтепродуктами оказались небольшие и немногочисленные участки мелководий и речных кос с разреженной растительностью, которые слабо заливались весенними водами», ― сообщил доктор биологических наук Михаил Юрьевич Телятников из Центрального сибирского ботанического сада СО РАН, объясняя отсутствие сгоревших от дизтоплива растений даже в непосредственной близости от места разлива. Биолог также сообщил о стабильной численности мелких млекопитающих на территории НПР в 2020 году в сравнении с подсчетами 2017 года и развеял звучавшие в прессе опасения о возможном влиянии последствий майской аварии на сезонные миграции птиц и, тем более, диких северных оленей.

«Выгоднее предвосхитить техногенные загрязнения, чем заниматься их ликвидацией, ― считает директор Института экономики и организации промышленного производства СО РАН академик Валерий Анатольевич Крюков. ― Требуется наладить непрерывный процесс научного сопровождения возникающих новых и всё более сложных задач в ситуации изменения климата и техногенного прессинга на горную и природную среду». Наиболее эффективным путем экономист считает создание (под эгидой и при организующей роли государства) комплексных целеориентированных научно-исследовательских организаций. «Разработки и выводы исследователей должны иметь не только рекомендательный, но и обязательный для исполнения характер, ― настаивает ученый.― Это может обеспечиваться системой государственного управления фондом недр».    

На встрече по итогам Большой Норильской экспедиции прозвучали как оценки состояния экосистем НПР и всего Таймыра, так и первые рекомендации по их восстановлению и сохранению. В числе таких рекомендаций ― модернизация государственной системы экологического мониторинга и создание аналогичной в «Норникеле», при этом особое внимание должно уделяться устойчивости всех инженерных конструкций и местам хранения вредных веществ. Сибирские ученые готовы разработать технологии комплексного слежения за такими объектами, а также биоремедиации почв и воды препаратами на основе аборигенных углеводородокисляющих микроорганизмов, включая взятые из проб в период экспедиционных работ. Применение же поверхностно активных веществ при устранении последствий разлива нефтепродуктов категорически не рекомендуется, поскольку приведет к переходу ранее накопленных тяжелых металлов в подвижные формы. Этим далеко не ограничивается перечень рекомендаций научного, технологического, природоохранного, организационного и юридического плана.

«Проблема экологии в Арктике ― комплексная, и разрешить ее в интересах государства можно только в союзе науки, бизнеса, властных структур и общественности, ― подчеркнул председатель СО РАН академик Валентин Николаевич Пармон. ― Мы показали на примере Большой Норильской экспедиции, что Академия наук и после реформы способна мобилизоваться на решение комплексных задач, но эта экспедиция была бы неосуществима без поддержки “Норникеля”, без заинтересованного отношения бизнеса. То, что мы сделали, в науке называется срезом, причем сделанным через два месяца после аварии. Сейчас важно организовать мониторинг дальнейшего течения событий в экосистемах Норильского промышленного района, особенно по водостокам, не дожидаясь начала половодья».

«Задачи Большой Норильской экспедиции были не только в том, чтобы исследовать причины и последствия инцидента на ТЭЦ-3 Норильска, но и в том, чтобы начать масштабное и комплексной изучение экосистем Таймыра и климатических изменений последних десятилетий, ― акцентировал со стороны “Норникеля” его старший вице-президент Андрей Евгеньевич Бугров. ― Компания тщательно изучит отчет, представленный в Академии наук, и будет продолжать сотрудничество с фундаментальной наукой для внедрения новых подходов к хозяйствованию в Арктике в условиях усиления экологических требований государства, запроса общества на чистые производства. Не исключаю, что одним из результатов экспедиции станет создание некоторых правил, в том числе и нормативных актов государственного значения, определяющих порядок ведения хозяйственной деятельности в арктических районах с очень хрупкой экосистемой».

Часть Первая. Борьба за «нулевые выбросы»: когда миссия кажется невыполнимой

Часть вторая. Технологии ВИЭ и «минеральная зависимость»

Несмотря на растущую популярность энергии солнца и ветра, до сих пор в мире порядка 85% электроэнергии вырабатывается за счет ископаемого топлива (угля и углеводородов). Объемы потребления этих энергоресурсов, конечно же, огромны, особенно с учетом растущего населения, а также с учетом экономического развития третьих стран. Разумеется, до сих пор данное обстоятельство вызывает резонные опасения. Причем, не столько из-за эмиссии углекислого газа, сколько из-за возможного ресурсного истощения.

На сколько лет человечеству хватит запасов угля, нефти и природного газа? Этот вопрос волнует экспертов уже давно. Авторы рассматриваемого исследования также не обходят его стороной. Дело в том, что ископаемое топливо, будучи не возобновляемым источником, по идее должно однажды закончиться. Стало быть, этот вопрос становится далеко не надуманным в условиях ускоряющегося экономического роста, и в свете тревожных перспектив люди вынуждены искать какие-то альтернативы, независимо от того, угрожает им глобальное потепление или нет.

В свое время, отмечается в исследовании, некоторые эксперты поставили вопрос о пиковой добыче ископаемого топлива. Речь, по большому счету, шла о ситуации, когда спрос на уголь, нефть или газ должен превысить возможности предложения в силу истощения запасов. Кстати, еще в середине «нулевых» у нас в стране были сильны страшилки о скором падении мировой нефтедобычи. Некоторые наши геологи до последнего времени предрекали закат эпохи «дешевой нефти» - аккурат перед обвалом нефтяных цен.

Авторы доклада не придает серьезного значения подобным «прогнозам». Они обращают внимание на то, что мировое потребление тех же углеводородов или угля всегда было соизмеримым объемам предложения. Не последнюю роль, конечно же, сыграл прогресс в области технологий. Так, благодаря «сланцевой революции» в США этой стране удалось из импортера природного газа перейти в ряд экспортеров «голубого топлива».

По мнению авторов, бить тревогу по поводу «пиковой добычи» не приходится. Скорее всего, запасов ископаемого топлива еще хватит на несколько десятилетий. Иными словами, кажущийся здравым аргумент относительно ресурсного истощения не подтверждается конкретной практикой. В этом случае авральный переход на ВИЭ вряд ли может подкрепляться какими-то иными аргументами, кроме всё той же борьбы с глобальным потеплением.

И вот здесь мы неожиданно переходим к одному принципиально важному аспекту возобновляемой энергетики, который по мере сил стараются не высвечивать апологеты «зеленой революции». Мы пребываем в уверенности, будто зависимость от добычи ископаемых есть черта исключительно традиционной энергетики. Естественно, в данном случае мы имеем в виду ископаемое топливо. Однако тотальный переход на ВИЭ ничуть не делает нас свободными от необходимости осваивать недра Земли. Наоборот, как показывают авторы исследования, зависимость здесь возрастает еще больше. Правда на этот раз речь идет о «минеральной зависимости», которая отнюдь не является символической, особенно в свете грандиозных планов относительно масштабной замены объектов традиционной энергетики.

Как раз масштабы играют здесь ключевую роль. В первой части мы отметили, что «спасения планеты» невозможно добиться полумерами. Только полный отказ от ископаемого топлива и замена его объектами ВИЭ якобы гарантируют снижение эмиссии углекислого газа. Но дело в том, что для этого придется настроить невообразимое количество ветропарков и солнечных электростанций. Именно в рамках такой стратегии, подчеркивают эксперты, рост добычи полезных ископаемых может стать поистине БЕСПРЕЦЕДЕНТНЫМ за всю историю, превысив десятикратно сегодняшние объемы!

Таким образом, «зеленая» энергетика при пристальном внимании выглядит не такой уж «зеленой», порождая, в свою очередь, новые экологические проблемы. Кроме того, американские исследователи опасаются, что их страна, преодолев зависимость от поставок углеводородного сырья, рискует получить зависимость от поставок важных сырьевых компонентов, необходимых для полного перехода на возобновляемые источники. Здесь энергетику США ожидает куда более серьезная неопределенность поставок, чем это происходило при закупках нефти и природного газа. В отличие от ископаемого топлива, полагают авторы исследования, резкое сокращение добычи минерального сырья для ВИЭ кажется куда более вероятным. Возможно, при текущих темпах перехода на «зеленые» технологии острый дефицит необходимых материалов появится уже к 2030 году, когда будут исчерпаны основные резервы.  

Заметим, что отказ от ископаемого топлива касается не только энергетических объектов, но также и всего автомобильного парка. Здесь «минеральная зависимость» выглядит не менее угрожающе. Так, планируемая замена существующих транспортных средств на электромобили потребует массового использования новой линейки металлов. Скажем, в Великобритании придется заменить порядка 31,5 миллиона автомобилей. Это потребует, согласно расчетам некоторых экспертов, произвести одного только кобальта почти в два раза больше общемирового годового уровня. Сюда же придется приплюсовать почти всё мировое производство неодима, три четверти мирового производства лития и не менее половины мирового производства меди. И это – только для Великобритании!

Если экстраполировать этот анализ на весь мир, где насчитывается не менее двух миллиардов автомобилей, то нас ожидает двукратное увеличение производства меди, а также увеличение производства неодима и диспрозия на 70 процентов. Что касается кобальта, то его производство к 2050 году должно вырасти в три с половиной раза! Кроме того, необходимо учитывать, что массовое использование электротранспорта потребует увеличения производства электроэнергии как минимум на 20 процентов.

Наибольшую остроту, полагают эксперты, вызовет «схватка за литий». Напомним, что этот металл используется в современных накопителях электрической энергии. В принципе, так называемая «литиевая революция» и сделала возможным сам переход на электромобили, а также дала второе дыхание развитию солнечной и ветровой энергетики. Опасение вызывает складывающийся дисбаланс производства и потребления лития. Учитывая, в каком плачевном состоянии находится производственная инфраструктура тех стран, где сосредоточены основные запасы лития, можно уже сейчас представить, насколько рискованными станут инвестиции в подобные «зеленые» технологии. Высокая цена при одновременном снижении качества данного материала являются серьезными ограничивающими факторами для расширения мировой индустрии электромобилей. Уже сейчас Международное энергетическое агентство прогнозирует, что запасов кобальта и лития недостаточно для того, чтобы удовлетворить возрастающие потребности в электромобилях.

Если присовокупить к этому тотальный переход на возобновляемую энергетику, в которой также востребованы современные накопители электроэнергии, то совокупный спрос на кобальт и на литий явно превысят текущие запасы. По некоторым оценкам, годовой спрос на кобальт для электромобилей и хранилищ электроэнергии может превысить текущие темпы производства уже в 2023 году, а на литий еще раньше – в 2022 году. Смягчить ситуацию может только налаженная переработка утилизированных изделий, но для этого придется ждать истечения срока службы батарей, а также организовать их сбор.

У этой проблемы есть еще одна сторона – социальная. Апологеты «зеленой революции» также стараются ее не замечать, хотя совершенно очевидно, что энергетический переход обострит ее до предела. Например, в настоящее время основным поставщиком кобальта является Демократическая Республика Конго. Повышенный спрос на этот материал привел к появлению в этой стране большого количества местных «кустарных» рудников, где нередко используется детский труд. Как мы понимаем, при такой архаичной организации производства надежность поставок остается под вопросом, что также выступает сдерживающим фактором для роста индустрии электромобилей. Наконец, подобные способы добычи дополнительно ухудшают экологическую ситуация в третьих странах, что само по себе ставит под сомнение «зеленую революцию», чьи декларируемые цели слишком расходятся с реальной практикой. И это касается не только добычи кобальта, но также всего остального.

Как мы понимаем, резкое увеличение спроса на редкоземельные металлы (неодим, празеодим, тербий, диспрозий) приведет к соизмеримому увеличению токсичных отходов, которые обязательно появятся в ходе горно-обогатительных работ. Соответственно, свою лепту в ухудшении экологии внесет и увеличение добычи недрагоценных металлов – меди, алюминия, железа.

Таким образом, мы приходим к выводу, что тотальная декарбонизация еще не обещает нам решения главных экологических проблем. Скорее всего, она лишь меняет их характер. И даже широкое использование самой «чистой» энергии вроде солнца и ветра совсем не предполагает того, что совершенно «чистой» окажется и энергетика.

Николай Нестеров

​​Лаборатория «Космические тросовые системы» выиграла грант совместного конкурса фундаментальных научно-исследовательских проектов Российского фонда фундаментальных исследований и Государственного фонда естественных наук (Китай). Проект самарских и китайских ученых посвящен динамическому анализу и управлению движением тросовой группировки микроспутников. 

Грант рассчитан на два года. Команда под руководством профессора Юрия Заболотнова будет разрабатывать методы согласованного управления движением тросовой группировки микроспутников на этапе ее развертывания при формирования заданной структуры и при последующем движении по орбите. 

«Сложность управления такими системами обусловлена как их сравнительно большими размерами — они достигают сотен метров и даже больше, так и требованиями к конфигурации, которая в зависимости от целевого назначения может быть линейной, кольцевой (треугольной и многоугольной) и радиальной (структура “ступица—спицы”),— объясняет Юрий Заболотнов.— При расчете согласованного движения такой группировки надо учитывать поведение на орбите каждого спутника в отдельности и упругих колебаний, которые возникают в системе при наличии механических гибких связей — тросов». 

Эта работа позволит создавать на орбите легкие протяженные конструкции, обеспечивающие согласованный полет по околоземной орбите системы микроспутников. Такие конструкции могут быть использованы как протяженные измерительные системы, системы наблюдения за ближним и дальним космосом, системы сканирования земной поверхности с большой базой, системы сбора космического мусора и для других целей. 

Совместная российско-китайская лаборатория «Космические тросовые системы» одновременно работает как в Самарском национальном исследовательском университете имени академика С. П. Королева, так и в Северо-Западном политехническом университете (Сиань, КНР). Сотрудничество двух университетов в области управления движением космических тросовых систем развивается с 2013 года, лаборатория открылась в 2015 году, результатом совместных исследований стали многочисленные совместные публикации и выступления на международных конференциях. 

До сих пор предметом исследований была тросовая система, состоящая из двух космических аппаратов. Новый проект направлен на решение существенно более сложных задач формирования и стабилизации движения тросовой группировки микроспутников. 

Руководитель лаборатории — профессор Самарского национального исследовательского университета имени академика С. П. Королева Сергей Ишков. 

Продолжаем тему, начатую этим материалом

Часть Первая. Борьба за «нулевые выбросы»: когда миссия кажется невыполнимой

Отрицать глобальное потепление – занятие бессмысленное. Проблема изучается учеными как минимум полвека, и потому утверждать, будто климатические изменения укладываются в рамки обычных погодных колебаний, не приходится. Вопрос лишь в том, как относиться к этому явлению, как на него реагировать и к каким последствиям готовиться. Мы знаем, что в настоящее время в мире разворачивается эпическая (другого слова не подберешь) битва с ростом глобальной температуры путем радикального отказа от ископаемого топлива. Лидируют в этом процессе, естественно, передовые страны, демонстрируя всему миру впечатляющие примеры аврального перехода на возобновляемые источники энергии. По идее, тем же путем должны следовать все подписанты Парижского соглашения по климату, куда входит и наша страна. И здесь есть над чем задуматься.

Сейчас мы видим, что в эту сторону начинают активно разворачиваться и некоторые страны третьего мира. В Северной Африке, в Латинской Америке, в Индии происходит бурное строительство солнечных электростанций, в ряде случаев – весьма внушительных по своей мощности. Россия, несмотря на некоторую задержку, вызванную невнятной технической политикой нашего правительства, также встраивается в этот тренд. В начале ноября президент страны Владимир Путин подписал Указ № 666 «О сокращении выбросов парниковых газов», как раз приуроченный к реализации целей Парижского соглашения. В общем, Россия отчетливо дала понять, что движется в едином направлении со всем миром. Кто-то из нас приветствует такое решение, видя в нем окончательное признание правоты западных стран по части борьбы с глобальным потеплением. Отметим, что своих особых шагов Россия здесь не предлагает. Так что одно из двух: либо мы продолжаем выжидать, либо начинаем двигаться туда, куда нам указывают признанные лидеры, то есть, вынуждены будем последовательно увеличивать долю возобновляемых источников в общем балансе. Другого пути как будто нет. Как будто…

На мой взгляд, наша медлительность в этих делах может в чем-то сыграть нам на руку.

Дело в том, что до сих пор не до конца понятны реальные последствия того пути, по которому шагнули западноевропейские страны. Точнее, нам внушили, что здесь все предельно ясно и понятно. У мира, дескать, просто нет иного выбора. В противном случае нам грозит неминуемая гибель из-за климатической катастрофы. Так что мы либо избавляемся от ископаемого топлива и переходим на солнечные панели и ветряки, либо обрекаем себя на смерть. Но давайте согласимся с тем, что наша вера в такой сценарий – лишь последствие оглушительной пропаганды, которой сопровождается европейская «зеленая» политика.

А что же думают об этом серьезные, не ангажированные эксперты? Такие эксперты, безусловно, есть, однако их выкладки известны только в профессиональной среде, поскольку основная масса людей в большей степени доверяет именно пропагандистам. Тем не менее, с экспертными оценками не сложно ознакомиться, ибо они существуют в открытом доступе. Не так давно  на эту тему было опубликован развернутый отчет «Энергетическая и климатическая политика – оценка статей расходов на глобальное изменение климата за период 2011 – 2018», подготовленный группой западных ученых, куда входили специалисты Центра экологических исследований и наук о Земле (CERES). 

Данный документ важен для нас тем, что он адресован, в первую очередь, политикам, принимающим решения. Здесь дается достаточно взвешенная оценка результата тех действий, которые были осуществлены на пути аврального перехода к новой «безуглеродной» энергетике. Авторы исследования справедливо указывают на то, что в настоящее время благодаря усилиям экологических активистов, формирующим общественное мнение, декарбонизация воспринимается как безусловное благо. Апологеты этого направления исходят из того, что полный отказ от ископаемого топлива не только технически возможен, но и крайне необходим. Любая противоположная точка зрения сразу же принимается в штыки как показатель неосведомленности, незнания или как признак отсутствия экологической сознательности, пренебрежительного отношения к проблемам окружающей среды, а то и вовсе как признак лоббирования интересов тех компаний, которые не намерены вести бизнес по-новому. В таком контексте любая рациональная дискуссия становится невозможной. В итоге обсуждение чисто технических и экономических проблем проводимого «зеленого» курса было опрометчиво отодвинуто на задний план.

Однако полученный к нашему дню опыт эксплуатации объектов возобновляемой энергетики позволяет нам сделать вполне обоснованные рациональные выводы, опирающиеся на конкретику. Поэтому критические замечания авторов исследования по адресу политики тотальной декарбонизации, проводимой развитыми странами, исходят исключительно из простых инженерно-технических и экономических соображений. 

В принципе, наш ответ на климатический вызов мог быть двояким. В первом случае речь идет о попытке исправления самой глобальной ситуации путем максимального сокращения выбросов парниковых газов антропогенного происхождения. Во втором случае предполагается комплекс мероприятий, призванных помочь человеку адаптироваться к меняющимся условиям, чтобы избежать больших жертв. Опыт показывает, что мировое сообщество – под влиянием развитых стран – максимально сосредоточилось на первом варианте, не уделяя должного внимания подготовке к возможным стихийным бедствиям. Впечатление такое, будто руководители ведущих государств всерьез уверовали в свои возможности оказывать воздействие на климатические процессы через проводимую ими политику. По этой причине основные инвестиции направляются в крупные проекты по возобновляемой энергетике, поскольку это прямо соответствует целям Парижского соглашения. Вместе с тем подобные конвенции, отмечают исследователи, создали предубеждение в отношении инвестиций в технологии адаптации к меняющемуся климату.

Что мы имеем на сегодняшний день, каков результат международной борьбы с «углеродным следом»? Как указано в исследовании, за восемь лет на реализацию глобальной стратегии было совокупно потрачено порядка 3,66 триллионов долларов США. Примерно 55% этих средств направлялось на развитие солнечной и ветровой энергетики. Еще 10% средств было потрачено на создание нового транспорта и еще 7% - на повышение энергоэффективности. Только 5% затрат касались мероприятий по адаптации к климату.

Иными словами, львиная доля затраченных средств все эти восемь лет шла на борьбу с эмиссией СО2. Каков итог? Итог, согласно приведенным данным, отрицательный. На протяжении всего этого периода выбросы углекислого газа на планете ПРОДОЛЖАЛИ РАСТИ. Иначе говоря, взрывной рост «зеленой» энергетики никак не повлиял на ключевой фактор роста глобальной температуры. Сторонники «зеленого» курса объясняют сей досадный факт недостаточностью вложений в возобновляемую энергетику! По их мнению, чтобы реально остановить выбросы углекислого газа, глобальные расходы на эти цели необходимо увеличить до уровня 1,6 – 3,8 триллионов долларов США в год. В год! Отметим, что к 2018 году доля ВИЭ в глобальной энергетике – несмотря на гигантские суммы инвестиций – поднялась всего до трех процентов. Данный факт еще раз подчеркивает, насколько затратным окажется для человечества пропагандируемый на Западе энергетический переход.

Больше всего авторов исследования озадачивает уверенность проводников новой политики в то, что переход на возобновляемые источники энергии (солнце и ветер) является чуть ли не единственной панацеей от надвигающихся бед. Эта уверенность не имеет серьезных научных обоснований, однако ее преподносят как окончательную истину. На самом же деле, подчеркивают авторы, у каждой технологии есть свои плюсы и свои минусы. И для объективности необходимо рассматривать всё в сравнении. Традиционная энергетика не лишена изъянов, но у нее есть и свои плюсы. Точно так же нельзя сказать, будто «зеленая» энергетика безупречна во всех отношениях. У нее также есть свои серьезные изъяны, которые способны однажды выйти боком. Поэтому политики, прежде чем принимать какие-либо решения, должны всё внимательно взвесить и подвести некий баланс недостатков и достоинств каждой технологии. Пока же мы наблюдаем слепое следование заранее выбранному курсу. Как мы показали выше, к положительным результатам этот курс пока еще нас не привел, зато он чреват не очень хорошими последствиями, о которых нынешние экологические активисты предпочитают не говорить вообще.

Николай Нестеров

Окончание следует

Сотрудники ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН» создают катализаторы на основе многослойных углеродных нанотрубок для получения водородного топлива из муравьиной кислоты. Результаты работы опубликованы в International Journal of Hydrogen Energy.

На сегодняшний день молекулярный водород признан одним из наиболее перспективных альтернативных источников энергии, безвредных для окружающей среды. Проблема в том, что в свободном состоянии водород — самый легкий и один из самых низкокипящих газов. Он взрыво- и пожароопасен, и поэтому его сложно хранить и транспортировать. По всему миру ведется поиск органических веществ, которые позволяли бы это делать. Одним из наиболее перспективных материалов является муравьиная кислота. Она обеспечивает высокое содержание водорода (4,4 мас. %, то есть из одного грамма муравьиной кислоты можно получить 0,044 г водорода), химическую и термодинамическую стабильность, а также нетоксична. Кроме того, муравьиная кислота получается путем переработки биомассы, то есть является дешевым и постоянно восполняемым ресурсом.

Разложение муравьиной кислоты может протекать по двум путям — дегидрирование и дегидратация. Предпочтительным является первый, поскольку в процессе дегидратации выделяется угарный газ, выступающий ядом для катализаторов топливных элементов. В результате дегидрирования же образуется смесь газовых продуктов, состоящая из водорода и углекислого газа.

«Крайне актуальной задачей является разработка селективных гетерогенных катализаторов дегидрирования муравьиной кислоты. В настоящее время широко используются катализаторы на основе благородных металлов, такие как серебро, золото, палладий, платина, рутений. Однако эти соединения дороги и труднодоступны, поэтому современные исследования направлены на поиск альтернатив, не содержащих дорогостоящих компонентов. Так, для этой цели прекрасно подходят катализаторы на основе переходных металлов и углеродных материалов», — рассказывает старший научный сотрудник ИК СО РАН кандидат химических наук Мария Александровна Казакова.

В качестве катализаторов дегидрирования муравьиной кислоты ученые ИК СО РАН предложили многослойные углеродные нанотрубки (МУНТ), модифицированные наноразмерными частицами кобальта. От других углеродных носителей МУНТ отличаются несколькими преимуществами. Во-первых, они не имеют кислотно-основных центров, которые оказывают влияние на формирование активного компонента и ход реакции, то есть могут направить ее по нежелательному пути. Кроме того, МУНТ обладают большой площадью поверхности и развитой пористой структурой (последняя может быть представлена как внутренними каналами, так и вторичной пористостью, образующейся за счет переплетения отдельных нанотрубок). Поверхностные дефекты трубок тоже могут предоставлять дополнительные места для формирования металлических частиц. «Еще одним преимуществом углеродных нанотрубок является то, что их поверхность и структура могут быть модифицированы за счет прививки различных гетероатомов и функциональных групп. В основном это кислород-, азот-, серосодержащие группы. Это также способствует благоприятному закреплению металлических частиц в структуре нанотрубок, что очень важно для получения активных и селективных катализаторов дегидрирования», — отмечает исследовательница.
 
МУНТ для экспериментов выращиваются здесь же, в ИК СО РАН. В институте создана установка, которая позволяет получать до пяти килограммов нанотрубок в день, а также имеются все условия для улучшения их качества. В своей работе ученые проверяли, какое влияние оказывают структурные характеристики (средний диаметр, количество стенок, дефектность) и функциональный состав углеродных нанотрубок на закрепление наночастиц кобальта и каталитические свойства полученных образцов в реакции дегидрирования муравьиной кислоты.

«Наилучшей каталитической активностью характеризуются системы на окисленных углеродных нанотрубках со средним диаметром 9 нанометров. К возрастанию каталитической активности привело также увеличение содержания кобальта с 3 до 15 мас. %, что связано с формированием около 80 % частиц Со на внешней поверхности МУНТ со средним диаметром 20 нм. Таким образом, предпочтительно содержание 15 % наночастиц кобальта и их размещение непосредственно на внешней поверхности трубок», — рассказывает Мария Казакова.

Варьируя различные параметры МУНТ, ученые надеются получить высокоактивные и селективные катализаторы дегидрирования муравьиной кислоты, не содержащие дорогостоящих компонентов. «Есть большое желание осуществить поиск различных систем на основе неблагородных металлов и возможных синергетических эффектов от объединения нескольких компонентов в одном составе. И также исследовать влияние других функциональных обработок углеродных нанотрубок на закрепление металлических частиц на каталитические свойства полученных систем. Пока это больше фундаментальная работа, но не исключено, что через несколько лет она приобретет прикладной характер», — говорит исследовательница.
 
Диана Хомякова

Пандемия коронавируса затронула самые разные стороны жизни человечества, не осталось в стороне и городское хозяйство. Камеры городского видеонаблюдения подключили к отслеживанию контактов c носителями вируса или нарушителей режима самоизоляции. Заработали информационные системы для оперативного сбора данных о загрузке больниц и наличии свободных коек, информация о числе бригад скорой помощи. Кратно возросла нагрузка разного рода «электронных приемных».

Перечислять можно долго. Но вместе с новыми возможностями для «умных технологий» встали и новые вопросы. Какие именно технологии будут востребованы, как они будут внедряться и как на это все отреагируют люди? Как пандемия изменила подход к умному городу и какие последствия и возможности для развития городов принесла? Ответы на некоторые из них предложили участники экспертной секции «Город в период угрозы пандемии», которая прошла в рамках программы V международного форума «Городские технологии» в Новосибирске.

Эксперт в области корпоративной стратегии, брендинга и международного продвижения из Барселоны Хуан Карлос Беллосо напомнил о преимуществах подхода «видеть не проблемы, а возможности». Хотя начал он, все же, с постановки проблемы:

– Пандемия показала нам, насколько уязвимыми могут быть наши города и как сильно мы нуждаемся в более устойчивых урбанистических моделях.

Что касается городов в целом, как отметил Беллосо, степень и характер воздействия пандемии отличался в зависимости от целого ряда факторов. Таких, как степень «дигитализации» городского хозяйства (тем, кто дальше продвинулся по этому пути, было легче функционировать в условиях локдауна), или того, какие отрасли доминируют в структуре экономики города (города, завязанные на туризм, пострадали очевидно сильнее). И в выборе дальнейшей стратегии развития надо обязательно учитывать анализ этих «уязвимостей». Понятно, что не все они легко устранимы, туризм все равно будет играть ключевую роль что для Венеции, что для Сочи. Но есть факторы – та же «дигитализация» городского хозяйства или состояние системы здравоохранения, мониторинга загрязнений и т.п. – влиять на которые администрации города вполне по силам.

Докладчик показал, как это может работать на примере своего родного города – Барселоны, которая, как и весь мир, сейчас находится посреди «второй волны» пандемии коронавируса. Среди преимуществ столицы Каталонии – одна из лучших в Европе медицинских систем, компактная модель застройки (в условиях локдауна жители обособленных городских районов оказываются как на острове – такое положение реально испытать, к примеру, Академгородку). У Барселоны достаточно диверсифицированная экономика, способная компенсировать потери туристического сектора. Технологии smart city достаточно развиты, чтобы обеспечивать работу городского хозяйства и жизненно важные потребности населения с минимальным участием человеческого фактора и офлайн-контактов. У городских властей выстроены хорошие взаимоотношения как с региональными властями, так и с населением. А в целом, сочетание этих факторов позволило минимизировать потери как от самой пандемии, так и от последовавшего из-за нее локдауна.

Что интересно, практически все эти преимущества, за исключением разве что планировки городских районов, потенциально доступны для развития и в Новосибирске. Это как раз и есть те возможности, которые можно разглядеть в проблеме. У нас это еще называют – «извлекать уроки из ситуации».

Тему новых трендов для развития городов с учетом «уроков» пандемии продолжил следующий докладчик, руководитель программы урбанизма Амстердамской академии архитектуры Маркус Аппенцеллер.

До эпидемии коронавируса большинство прогнозов сводилось к тому, что будущее городов - за зеленой энергетикой и экологически чистым транспортом, отметил докладчик. Ожидалось, что к 2025 году только эти два сегмента сформируют единый рынок объемом около полумиллиарда долларов. Это вдвое больше, чем будет стоить умная медицина, госуслуги и уличные смарт-камеры вместе взятые. Но теперь становится все более очевидно, что COVID-19 сместил фокус в несколько другую сторону.

Пандемия COVID-19 вызвала бурный расцвет цифровых отраслей экономики, которые долгое время находились на периферии прогресса. Решения, которые они предлагают, оказались настолько полезны в борьбе с коронавирусом, что теперь власти планируют потратить на городские ноу-хау сотни миллиардов долларов.

В качестве примерам Аппенцеллер привел опыт одного из пионеров в строительстве smart city: в Сингапуре власти создали приложение TraceTogether. Оно посредством Bluetooth оперативно вычисляло горожан, которые контактировали с больными и кого затем отправляли на карантин. Добровольно-принудительно к этой "соцсети для устройств" были подключены гаджеты почти половины жителей Сингапура. В итоге уже к середине весны один из самых густонаселенных мегаполисов мира полностью избавился от очагов заражения COVID-19.

Еще одна сфера, которая в связи с пандемией переживает серьезную трансформацию, это доставка товаров. На волне популярности бесконтактных покупок в Японии, Южной Корее, США и Британии появились сервисы, где курьерами выступают роботы. Чаще всего это миниатюрные электромобили, оборудованные GPS. Но у некоторых компаний это целый флот летающих грузовых коптеров.

Как видим, ситуация получилась из разряда «не было счастья, да несчастье помогло». И теперь, в постковидную эпоху мы, скорее всего, станем свидетелями значительного ускорения внедрения различных «умных технологий» в структуры городского хозяйства. В этом плане, очень хорошо, что в Новосибирске на регулярной основе работает такая площадка для анализа этих технологий и обмена опытом по их применению. Конечно, это не гарантирует само по себе, что наш город окажется в числе лидеров на этом пути (хотя бы в общероссийских масштабах), поскольку процесс требует немалых затрат. Но это уже вопрос не к организаторам конкурса, а к властям города и региона.

Сергей Исаев