Совершенно очевидно, что освоить Мировой океан по всей его глубине технически намного сложнее, чем выйти в космос и даже слетать к другим планетам. Но в этом освоении - залог процветания будущего человечества, в том числе и России.
"Мирный" спуск под Северный полюс
В августе 2007 года глубоководные аппараты "Мир-1" и "Мир-2" в ходе уникального эксперимента погрузились на океанское дно в географических координатах Северного полюса и установили на четырехкилометровой глубине изготовленный из титана флаг России. Событие вызвало ожидаемо нервную реакцию на Западе, ведь мы не только продемонстрировали флаг, мы продемонстрировали свои реальные возможности по обеспечению максимально широкого присутствия в Арктике. Время форсировать эти возможности пришло.
Стоит напомнить, что промышленное освоение арктического шельфа, по оценкам специалистов, может обеспечить прирост потенциального запаса углеводородного сырья до 9-10 миллиардов тонн условного топлива. Согласно оценкам экспертов, континентальный шельф Арктики содержит до тридцати процентов всех шельфовых запасов углеводородов в мире. Но освоение Арктики - не только жизненно важный приоритет для нашего государства, но и серьёзный технологический вызов. Достать богатейшие ресурсы из этого, опечатанного многолетними льдами неприкосновенного запаса человечества, сможет только тот, кто будет обладать революционными на сегодняшний день знаниями и технологиями.
Око видит. А зуб возьмёт?
Сложившаяся за последние 100 лет парадигма освоения морских месторождений подразумевает постоянную, неразрывную связь устья донной скважины со средствами обеспечения на поверхности. В Арктике такой подход работает с большими оговорками или не работает вовсе. Мировой опыт нефте-, газодобычи в замерзающих морях сводится к строительству циклопических по размерам и стоимости ледостойких платформ. При этом такие платформы имеют ограничения по глубине добычи - максимум 100 метров. Мы не можем подобраться к уже разведанным запасам на обширных акваториях Баренцева, Карского, Печорского морей и других районов. По сути, мы находимся в положении той лисицы из басни Крылова, у которой "око видит, да зуб неймёт".
Абсолютная terra incognita для человека - месторождения в зоне постоянных льдов. В мире не существует не то что технологий добычи, но и разведки этих запасов. Некоторые специалисты питают надежды, что прорубить окно во льдах к углеводородам поможет глобальное потепление. Вопрос дискуссионный. Так в 2013 году общая площадь ледового покрова Арктики в период сезонного минимума на сорок процентов превысила аналогичные показатели 2012 года, хотя экологи прогнозировали почти двукратное уменьшение их площади. Будем ли мы продолжать в прямом и переносном смысле ждать у моря погоды, или отважимся на технологический прорыв, который откроет для нас доступ к ресурсам Арктики? Впрочем, основные направления этого прорыва уже определены.
С июня 2013 года Фонд перспективных исследований (ФПИ), Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин", ОАО "Газпром", ОАО НК "Роснефть", Дальневосточное отделение РАН ведут проработку аванпроекта "Технологии подводного (подледного) освоения месторождений полезных ископаемых арктических морей". Промежуточные итоги этой работы были подведены 20 ноября на специальном совещании в ФПИ, в котором приняли участие лучшие умы российской науки, представители оборонно-промышленного комплекса, сырьевых компаний, Вооружённых сил. Правда, во время рассмотрения деталей проекта острой научной дискуссии не случилось. Ни у кого из присутствующих не возникло сомнений в верности выбранного пути. Он - в создании подводных технологий автономного освоения арктических месторождений. Автономного - значит, максимально роботизированного и независящего от средств обеспечения на поверхности. Какими же видятся специалистам арктические промыслы будущего?
Концептуально они будут представлять собой безлюдные многомодульные комплексы с полным производственным циклом. Это целые подводные "города" со своим транспортом, энергоснабжением, линиями связи. Основными элементами этих комплексов станут подводные суда разведки и суда-носители, средства бурения, добычи и подготовки продукции, энергообеспечения, эксплуатации и ремонта, комплексной безопасности.
Звучит несколько фантастично, но это видение перспектив освоения Арктики основано на трезвой оценке наших возможностей, существующих технологических заделах и передовых решениях. О некоторых из них стоит рассказать подробнее.
Безопасность, эффективность, надёжность - вот три базовых, определяющих критерия, которым должны отвечать новые технологии освоения Арктики. Безопасность намеренно поставлена специалистами во главу угла. Не обеспечив её комплексно, не вооружившись необходимыми инструментами для парирования возможных угроз, мы не имеем никакого права приступать к освоению арктических месторождений.
Утвержденный в 2008 году документ "Основы государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2020 года и дальнейшую перспективу" в качестве одной из основных задач выдвигает обеспечение сохранности биологического разнообразия арктической флоры и фауны. Арктика - это уникальный, сформировавшийся в экстремальных природно-климатических условиях природный комплекс, и проникать в него мы должны с величайшей, хирургической осторожностью.
Киборги идут под лёд
Конечно, сама мысль о том, что где-то в темных глубинах океана под шапкой многолетник льдов роботы будут добывать, перерабатывать и доставлять на берег нефть или газ, может встревожить не только экологов, но и простых обывателей. В то же время, как показывает практика, присутствие человека-оператора не является гарантией безопасности промысла. Крупнейшая экологическая катастрофа последних лет - разлив нефти в Мексиканском заливе - произошла как раз по причине человеческого недосмотра и халатности, хотя автоматика предупреждала людей о надвигающейся беде. Наконец, роботизация морских промыслов - это не наша прихоть, это - общемировой тренд. В частности, в Норвегии, в рамках реализации финансируемого правительством и частными инвесторами проекта WS Seabed Rig проводятся испытания прототипов элементов автоматизированной подводной буровой установки. В эксплуатацию вводится подводное оборудование добычи и подготовки. Мировыми лидерами на рынке являются компании FMC Kongsberg Subsea AS, Aker Solutions (Subsea), Cameron и GE Vetco. Российских компаний в этом списке, увы, пока нет. Но это только пока.
Подводные промыслы должны быть оборудованы самыми современными системами мониторинга. В арктический проект, как одно из обязательных условий, закладывается возможность передачи в центры управления в режиме реального времени всех необходимых телеметрических данных, включающих такие параметры, как температура и давление в скважинах, информацию о сейсмической активности и экологической обстановке в районах добычи. Все это позволит оперативно предупреждать аварии и, если понадобится, локализовать источники загрязнений. Передавать масштабные объёмы информации предполагается по оптоволоконным линиям связи, такая система мониторинга реализуема уже на нынешнем этапе развития технологий.
Экология - это не единственный фактор, который будет диктовать покорителям Арктики высочайшие требования и стандарты безопасности. Наши ближайшие конкуренты по освоению арктических недр, как показывает опыт минувших десятилетий, не ограничивают себя в выборе инструментов, в том числе и военных, для получения доступа к природным ресурсам. Нельзя исключать вероятность того, что российские объекты добычи могут стать объектами скрытого технического воздействия, например, для выдавливания России из региона под предлогом несоблюдения экологических стандартов. Система по предотвращению таких вмешательств участникам проекта видится в создании подводных базовых станций, на которых будут размещаться необитаемые подводные аппараты, способные обнаружить угрозу и атаковать цель. Это своеобразная цепь арктических форпостов, подводных "осиных гнёзд", которые смогут прикрыть не только промыслы, но и всю арктическую границу.
Робот сам нашёл дорогу к дому
И уже сегодня без всяких натяжек и условностей мы можем говорить, что Россия занимает лидирующие позиции в мире в области создания морской робототехники. Внушительный технологический задел в этом направлении создан, в частности, Институтом проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН. Здесь разработаны аппараты, способные в полностью автономном режиме вести наблюдение за подводной обстановкой, обрабатывать большие массивы информации.
Интересная история произошла недавно на испытаниях разработанного дальневосточниками автономного глубоководного необитаемого аппарата "Клавесин". Во время погружения в бухте Большой Камень связь с аппаратом была утрачена, поиски его не увенчались успехом. Пока учёные разбиралась в причинах потери аппарата, в сердце Владивостока - бухте Золотой Рог произошёл небольшой переполох.
Надо отметить, что базы нашего Тихоокеанского флота охраняются хорошо. И соответствующие службы ТОФа своевременно обнаружили неопознанный подводный объект, который зашёл в бухту, а затем всплыл в непосредственной близости от базы института.
Оказалось, что это был тот самый пропавший "Клавесин". Сотрудники института отказывались верить своим глазам, но никакой мистики в произошедшем не было. Как выяснилось позже, во время подготовки к погружению участвовавший в испытаниях стажёр-студент в инициативном порядке ввёл в программу миссии команду "go home". Однако руководству об этом не доложил. Возможно, посчитал, что эта "возвратная миссия" активирована не будет. Но возникла нештатная ситуация и "go home" включился.
Следуя по контрольным точкам, в условиях сложной навигационной обстановки робот преодолел под дороге домой около 100 миль. И, что самое интересное, во время пути подводный "блудный сын", в соответствии с программой испытаний собирал информацию, которая позже нашла прикладное применение. В частности, были обнаружены новые районы скопления терпуга и кальмара.
Российские аппараты уже прошли и испытания Арктикой. В 2007 году ими обследован подводный хребет Ломоносова, за 30 часов работы под водой была проведена батиметрическая и гидролокационная съёмка морского дна площадью 50 квадратных километров, произведено акустическое профилирование грунта, маршрутная фотосъемка отдельных участков, выполнены измерения температуры и электропроводности воды. Но в области создания морских роботов мы стоим ещё в самом начале пути. В рамках реализации проекта планируется наделить автономные аппараты способностями распознавания и группового взаимодействия. Предстоит разработать перспективные гидрофизические, гидроакустические и неакустические методы и средства обнаружения, создать новые эффективные средства подводной связи и навигации.
Атомная сила на волнах
Другая ключевая задача арктического проекта - создание систем энергообеспечения для подводных промыслов. На различных этапах освоения месторождения потребляемая добычным оборудованием мощность может доходить до десятков мегаватт электроэнергии. Из-за неразвитости энергетической инфраструктуры в районах Крайнего Севера и больших трудностей с прокладкой подводных высоковольтных линий, специалисты предлагают генерировать эти мощности непосредственно на месте добычи. Это будут модульные системы, позволяющие набирать необходимую мощность в зависимости от потребности того или иного промысла.
Наиболее эффективно решить эту задачу смогут автономные атомные энергетические установки. Госкорпорация "Росатом" предлагает использовать для этих целей установки интегрального типа, где все оборудование первого контура будет размещено в едином корпусе. Период непрерывной работы установки без обслуживания составит более 8000 часов, а срок между перегрузками активной зоны 7-8 лет. И эти цифры основаны не на прогнозах, а на реальном опыте эксплуатации подобных объектов. Главное - на практике доказана безопасность и надежность этих решений. К созданию арктической энергетики на основе этих установок мы можем приступить уже сейчас.
Форсировать работы в данном направлении нас обязывает и то, что Россия не единственная страна, где уже проводятся изыскания в области создания автономных подводных средств энергообеспечения. Французская компания DCNS - один из европейских лидеров в области судостроения, работает над проектом Flex Blue, в рамках которого планируется создание подводного атомного энергетического комплекса, управление которым будет осуществляться с берега. В представлении французов это будет многомодульный комплекс длиной 160 метров. Согласитесь, рачительных европейцев трудно упрекнуть в склонности к техническим авантюрам. А значит, у подводных атомных электростанций уже есть потенциальные заказчики, причём, судя по заложенным в проект требованиям, применяться они будут значительно севернее Лазурного берега Франции.
Арктика откроет тайны
Реализация арктического проекта, этого настоящего штурма глубины, потребует привлечения колоссальных финансовых и людских ресурсов. Но эффективность инвестиций в Арктику нелепо измерять лишь условными тоннами добытых углеводородов и их себестоимостью: сегодня, объективности ради говоря, по сравнению с классическими методами добычи она видится запредельной. Покорение Арктики, если проводить аналогии с процессом превращения воды в лёд, позволит нам перевести в иное агрегатное состояние целые отрасли науки и промышленности, наделить их новыми качествами и свойствами.
В первую очередь речь идёт о локомотиве российской экономики - нефтегазовом секторе. Отрасль нуждается в срочном техническом перевооружении, иначе мы попадем в полную зависимость от импортных технологий. Но значительная часть выпускаемого сегодня российского нефтегазового оборудования морально устарела и уступает лучшим мировым образцам. С каждым годом усиливается отставание и в области экологических стандартов. Все это происходит на фоне сокращения легкодоступных запасов углеводородов и активизации освоения трудноизвлекаемых запасов нефти, газа и нетрадиционных углеводородов, требующих передовых технологий в области разведки, добычи и переработки. Не изменив ситуацию в корне, мы можем оказаться на периферии мировой энергетики. Арктический проект может и должен стать катализатором модернизации отрасли. Некоторые задачи, в частности создание роботизированных средств бурения и разведки, потребуют разработки и внедрения в отрасль технологий космического уровня. Причём речь идет не только о предприятиях, исторически специализирующихся на выпуске нефтегазового оборудования.
К реализация проекта предполагается привлечь серьёзные мощности оборонно-промышленного комплекса. Опыт подобной конверсии уже есть. В частности, уникальная нефтедобывающая платформа Приразломная была построена на Севмаше - предприятии, которое до этого специализировалось на военных заказах. Строительство платформы сыграло роль палочки-выручалочки для корабелов, в начале "нулевых" предприятие находилось в тяжёлом финансовом положении.
Наращивание присутствия в Арктике - это и важнейшее условие укрепления обороноспособности государства. Ещё с 50-х годов минувшего столетия, Арктика рассматривается нашими вероятными противниками, как одно из основных направлений нанесения удара, и сегодня наши северные рубежи остаются самыми незащищенными. Проект предусматривает создание высокотехнологичного защитного барьера не только под водой, но и на поверхности. Фонд перспективных исследований уже приступил к созданию новейшей системы освещения надводной и воздушной обстановки, в которой будут воплощены прорывные, революционные решения.
При этом наши зарубежные партнеры не должны воспринимать арктический проект, как попытку милитаризации региона. Его реализация будет проходить в строгом соответствии с международными договоренностями и обязательствами России. Более того, в сфере создания новых технологий освоения подводных месторождений мы крайне заинтересованы в международном сотрудничестве.
На воплощение столь масштабных замыслов уйдет не одно десятилетие. Приступая к их реализации сейчас, мы закладываем кирпич в фундамент благополучия наших потомков. Если мыслить шире, то арктический проект может стать для нас воротами в гидрокосмос - понятие, которое постепенно теряет свой сакральный, метафизический смысл и приобретает очертания сферы вполне осязаемых геополитических интересов, а возможно, и среды обитания будущих цивилизаций.
Тем временем
Создан инжиниринговый центр, который будет работать по арктическим направлениям. Это должно обеспечить концентрацию уникальной научно-экспериментальной базы, имеющихся наработок и практического опыта российских судостроителей.
Об этом "РГ" рассказал Олег Тимофеев - заместитель гендиректора Крыловского государственного научного центра и начальник Арктического инжинирингового центра. Для судостроителей Крыловский центр в Санкт-Петербурге то же самое, что для авиастроителей Центральный аэрогидродинамический институт в Москве. Теперь там выделено отдельное направление, целиком посвящённое научно-техническим исследованиям всего комплекса вопросов, связанных с технологиями, применимыми в условиях сложной ледовой обстановки арктического бассейна. Совместно с российскими специалистами будут работать и иностранцы, обладающие соответствующими компетенциями.
По словам Олега Тимофеева, актуальность работ, связанных с созданием техники для арктического шельфа, существенно повысилась в связи с передачей в 2012-2013 годах большого пакета новых лицензионных участков крупнейшим российским нефтегазодобывающим компаниям. Эти участки расположены в акваториях практически всех морей, омывающих берега России. Они характеризуются совершенно разными природно-климатическими условиями.
Очевидно, что технологии разведки и обустройства месторождений, добычи, отгрузки и транспортировки углеводородов, успешно применяемые, предположим, на севере Каспия, на сахалинском шельфе или в Печорском море, практически неприемлемы в тяжёлых ледовых условиях Карского моря, и тем более в морях Восточной Арктики. Необходимы поиск и отработка новых технических решений, обеспечивающих рентабельное и при этом экологически безопасное освоение перспективных месторождений нефти и газа на замерзающем шельфе.
Работы идут очень активно. К примеру, уже спроектированы ледостойкие буровые установки для эксплуатационного бурения скважин на акваториях с глубинами, начинающимися от 5-7 метров, и даже буровая платформа на воздушной подушке. На глубоководных арктических акваториях сможет работать ледостойкая самоподъёмная плавучая буровая установка и специальное буровое судно. В проекте бурового судна ледового класса Arc6, предназначенного для бурения разведочных скважин глубиной до 7500 метров при глубине моря до 500 метров, применена комбинированная технология якорного и высокоточного динамического позиционирования с использованием турельного устройства. Бурение может производиться при воздействии ветра скоростью до 15 м/сек и волнения высотой до 6 метров, что соответствует показателям лучших зарубежных аналогов, однако по возможности выполнения буровых работ при наличии разрежённого льда толщиной до 1,5 метра судно является уникальным.
Создаются плавучие краны, способные работать во льдах, танкеры и газовозы с особо прочными ледостойкими корпусами.
Предложены принципиально новые подходы к проведению геофизической разведки подлёдных месторождений с использованием подводных судов, к монтажу и обслуживанию крупногабаритного донного оборудования, оценены технические возможности создания на основе перспективных технологий обитаемого подводного аппарата, способного работать на предельных глубинах Мирового океана.
Перечислить все темы, которыми сейчас занимается Арктический инжиниринговый центр, невозможно. Проведенных и проводимых научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ более пятисот. Можно сказать одно: акваторию Северного Ледовитого океана мы будем осваивать по-научному, с минимальными рисками, в том числе по экологии.
Дмитрий Рогозин, вице-премьер РФ, основатель партии "РОДИНА"
