Лента новостей

Предложить новость

По закону Ома

Как разработки сибирских учёных помогут в освоении Арктики
Рубрика: общество, наука

06.05.2016 07:00

Фотографии Анастасии Фёдоровой

Освоение и удержание Арктики — российский мегапроект, наравне с Олимпиадой и космодромом «Восточный». На изучение севера в последние годы брошены значительные ресурсы, в том числе интеллектуальные. В июне в Новосибирске пройдёт IV Международный форум «Технопром», основной тематикой которого станет технологическое обеспечение освоения Арктики. В преддверии мероприятия научные институты СО РАН рассказали журналистам о своих последних разработках для исследования северных территорий. С ними ознакомился и корреспондент Сиб.фм.

#1. Автоматическая электроразведочная станция «Скала»

Где разработали: Институт нефтегазовой геологии и геофизики имени А. А. Трофимука

Какие задачи решает:

1. Исследование зон деградации вечной мерзлоты.

При таянии мерзлоты происходит выброс значительной дозы парниковых газов, рост концентрации которых ведёт к глобальным и необратимым изменениям климата. Прибор, разработанный в ИНГГ СО РАН, позволяет оперативно узнать строение геологического разреза вечномёрзлых пород на глубине 40 метров.

2. Гидрогеология: поиск подземных вод для бурения скважин.

Аппарат с большой точностью определяет, в каком месте находятся подземные воды, что позволяет бурить скважины на определённых участках. Таким образом, например, была обнаружена вода рядом с Колыванским монастырём. Для гидрогеологических исследований «Скалу» уже применяли по всей Новосибирской области на глубине до 120 метров, в этом году исследователи будут работать в Иркутской области.

3. Геологическое исследование земельных участков, предназначенных для строительства объектов

По данным, собранным в результате работы прибора, учёные составляют трёхмерную модель подземного строения. Становится понятно, на каких участках строить безопасно, где лучше внести коррективы — перенести фундамент или опору моста, как было в случае с Бугринским мостом. Сотрудники ИНГГ СО РАН изучали подземное строение дна реки Обь в месте возведения будущего объекта. Полученные результаты показали, что планируемое расположение одной из опор приходится на границу между гранитным массивом и осадочными породами, что небезопасно. Решено было перенести ось моста вверх по течению реки на 50 метров.


Изначально Бугринский мост носил название «Оловозаводской»

Как работает: В основе работы станции лежит метод сопротивлений, предложенный Конрадом Шлюмберже в начале XX века. Для измерения этим методом на поверхности земли размещаются и заземляются 4 электрода: два питающих и два приёмных. По ним пускается электрический ток, который проходит через землю. Разность потенциалов, наблюдаемая при пропускании тока через электроды, зависит от распределения удельного электрического сопротивления в области исследования. По полученным данным вычисляется кажущееся сопротивление, по значениям которого восстанавливается модель исследуемой среды.


Schlumberger («Шлюмберже») — крупнейшая нефтесервисная компания со штаб-квартирами в Хьюстоне и Париже

К прибору «Скала» подключаются две косы — так называется многоканальный кабель, на котором через равные расстояния расположены места подключения электродов. В зависимости от модификации прибора к косе подключаются 24 или 32 электрода — «Скала-48» и «Скала-64» соответственно. В автоматическом режиме программа записывает каждое измерение, используя комбинации размещённых электродов. Затем зафиксированные показатели восстанавливаются в модель того, что находится под исследуемым участком земли.

Преимущества: Прибор позволяет экономить время и сокращает финансовые затраты на проведение исследований. Он точнее аналогов. Кроме того, снижается экологический ущерб территориям вечной мерзлоты: при применении мобильной установки нет необходимости использовать тяжёлую технику, которая разрушает почву в северных широтах.

Кстати: Модель аппарата «Скала-64» считается одной из лучших в мире.

#2 Автономная станция температурного мониторинга

Где разработали: Институт нефтегазовой геологии и геофизики имени А. А. Трофимука

Какие задачи решает:

1. Температурный мониторинг территорий строительства в зонах вечной мерзлоты

2. Мониторинг активных геологических процессов в зонах гидротермальной активности

3. Исследование теплового эффекта от испытаний ядерных взрывов (в настоящее время проводятся исследования на Семипалатинском полигоне)

456 ядерных испытаний проведено на Семипалатинском полигоне с 1949 по 1989 год

Как работает: Станция позволяет проводить измерения более чем в 60 разных точках. Она представляет собой прибор с местами крепления датчиков, длина которых может составлять до 200 метров. Помимо температурных, к прибору можно подключить датчики давления, влагонасыщенности, солёности, освещённости и другие. Таким образом, станция температурного мониторинга может преобразоваться в станцию комплексного наблюдения. Аппарат полностью автономный, его закапывают в исследуемых районах и оставляют на 1-2 года. Затем достают, считывают данные в специальной программе и составляют картину температурных изменений на определённых территориях.

Преимущества: у прибора высокая точность измерения. Его можно применять в различных природных условиях: в степях Казахстана, на территориях Арктики, на дне водоёмов и на вулканах. К тому же, он обладает большим объёмом памяти и возможностью длительной автономной работы.

#3 Геофизический прибор магнитной съёмки — высокочастотный магнитометр на базе беспилотного летательного аппарата

Где разработали: Институт нефтегазовой геологии и геофизики имени А. А. Трофимука

Какие задачи решает: С помощью прибора проводится магнитная съёмка территорий, где предположительно могут находиться полезные ископаемые или археологические артефакты. Такие объекты вызывают магнитные аномалии, которые считывает прибор. Аномалии, в свою очередь, — верный признак того, что в грунте местности содержатся залежи полезных ископаемых или ценные археологические находки.


Наибольшую намагниченность горных пород создают минералы, содержащие железо, осадочные породы обычно слабомагнитны

Как работает: Для обнаружения месторождений полезных ископаемых проводятся две съёмки: магнитометрическая и гаммаспектрометрическая, то есть, измеряется магнитное поле Земли и инфракрасное излучение. На основании полученных результатов геолог делает заключение о возможном месторождении на том или ином участке. После этого проводится более детальная съёмка, на меньшем масштабе. Показатели записываются на расстоянии 10-20 метров. Если же необходимы более точные данные — проводится дорогостоящая наземная съёмка. С помощью магнитометра института геофизики отсчёты могут вестись через каждый миллиметр — такую точность никому в мире достичь не удалось.

Магнитометр представляет собой небольшую коробочку — автоматизированную систему считывания данных, которая крепится на беспилотный летательный аппарат любой модели. К системе подключаются датчики, которые «снимают» магнитное поле в исследуемом районе. С помощью прибора, установленного на беспилотник, можно сделать съёмку в несколько слоёв, что позволит получить детальные данные по геологическому строению исследуемого участка.

Преимущества: малый вес аппарата, позволяющий использовать любой беспилотник грузоподъёмностью 1-1,5 килограмма, высокая производительность и точность полученных данных, поверхность можно измерять на каждом миллиметре, информация получается более детальной и точной, нет необходимости в специальных взлётно-посадочных площадках.

Кстати: Больше ни у кого в мире нет подобного аппарата.

#4 Центр радиационных технологий ИЯФ СО РАН

Где разработали: Институт ядерной физики СО РАН

Какие задачи решает: Радиационный центр создан в ИЯФ в 2001 году. В центре работает ускоритель семейства ИЛУ-10, разработанный и произведенный в институте. С его помощью можно: стерилизовать медицинские приборы, проводить электронную пастеризацию продуктов питания, обрабатывать зерно, избавляя его от насекомых.

Холодная электронная пастеризация разрешена в России с 1 января 2016 года. Однако всё упирается в ГОСТы, которые необходимо принять в связи с этим разрешением. Также необходимо внесение изменений в технические регламенты Таможенного союза, связанные с пищевой продукцией. На приведение документации в соответствие с существующими нормами понадобится 1-2 года.


В здании ИЯФ проводились съёмки нескольких сцен фильма режиссёра Михаила Ромма «9 дней одного года»

Как работает: По конвейеру продукция через специальный лабиринт поступает в зал с ускорителем. С его помощью продукты и материалы обрабатывают методом стерилизации ускоренными электронами. Электроны, сканируя продукт, проходят через множество вторичных частиц, включая ионы и свободные радикалы. Вторичные частицы разрывают ДНК-цепочки микроорганизмов и на внутренней поверхности упаковки, и внутри продукта, блокируя таким образом их дальнейшее размножение. Патогенные микробы разрушаются — происходит стерилизация продукции.

После этого этапа продукция по конвейеру доставляется в зал отгрузки. В центре радиационных технологий уже не один год проводится стерилизация медицинских изделий. Они проходят обработку прямо в коробках, в индивидуальной упаковке, с производительностью несколько тонн в час.

Преимущества: высокая скорость стерилизации, высокая эффективность, низкая стоимость по сравнению с термическим или газовым способом, уменьшение использования химических добавок и безопасность: энергия, используемая ускорителем, составляет менее 5МэВ — при таком показателе никакие фотоядерные реакции не возникают, и остаточная радиация не образуется.

Кстати: Всемирная организация здоровья, МАГАТЭ и Сельскохозяйственная организация ООН, проведя ряд исследований, доказали, что метод холодной пастеризации продуктов не представляет никакой угрозы для здоровья человека.

Комментарии

Лента новостей

Статьи по теме

Image
11.10.2018
Здоровый драйвер роста

В Новосибирской области создадут кластер электронных высокотехнологичных медицинских изделий...

Image
25.09.2018
Широкие горизонты «Академгородка 2.0»

Как учёные трёх ведущих институтов объединили усилия для создания прорывных научных проектов...

Image
14.08.2018
Мусор вне закона

С 1 января 2019 года свалки в черте города станут в России нелегальными, в НСО таких насчитывается ч...

Image
02.08.2018
Призы за здоровое питание

Постоянная покупательница сети «Пятёрочка» из Новосибирска стала обладательницей автомобиля...

Image
01.08.2018
Ставим амбициозные задачи

Кандидат в губернаторы Новосибирской области встретился со своими доверенными лицами...

Image
31.07.2018
Футбольные страсти и никакой пропаганды

О футбольной лихорадке, поисках русской водки и впечатлениях иностранцев от ЧМ...

Популярное

Image

Мать выбросила на улицу эмбрион после выкидыша в Омске

Image

Жалкая пародия VS оригинал: творческий кризис парикмахера довёл сибирячку д...

Image

Раненую собаку достали из ямы на пустыре новосибирские спасатели

Image

Опасный гололёд: МЧС выпустило предупреждение для водителей в НСО

Image

История блудного «цыганёнка» из Омска потрясла россиян

Image

«Переобуйтесь» и будьте особо бдительны: ГИБДД предупредило новосибирцев о ...

Image

Снега не будет: синоптики рассказали о погоде на ближайшие месяцы в Сибири

Image

Новый скорый поезд соединит Новосибирск и Абакан

Image

Четыре мертвеца на улицах области шокировали омичей

Image

Жителей Новосибирской области предупредили о нашествии медведей

Image

Скандально известная новосибирская школа лишилась забора

Image

С мылом и верёвкой пришла новосибирская пенсионерка к министру

Image

Необычная скульптура появилась на новосибирской набережной