Новости

Ученые Пермского Политеха нашли способ строить жилье и хранилища из снега для освоения Арктики

20.01.2026

Арктика — стратегически важный для России регион с огромными ресурсами. Однако освоение этих ресурсов сопряжено с серьезными трудностями. Экстремальный климат, вечная мерзлота и огромная удаленность от промышленных центров делают практически невозможным создание необходимой инфраструктуры — жилья для вахтовиков или складов для провизии. Любое строительство здесь становится сложнейшей логистической и экономической проблемой. Доставка традиционных материалов — бетона, металлоконструкций, кирпича — в эти широты чрезвычайно затратна, а зачастую технически невыполнима. Снег, лежащий в Арктике по 8-10 месяцев в году, стал закономерным решением. Пытаясь применить его в строительстве, люди выработали два основных подхода: возведение конструкций из вырезанных блоков, как в случае иглу, и формовка блоков с помощью специальных разборных форм (опалубки) с последующим уплотнением. Реализовать эти преимущества снега на практике крайне сложно. Классические методы имеют фундаментальные недостатки, которые подрывают их надежность как утепленных укрытий. Во-первых, они полностью зависят от наличия "правильного" снега — плотного ветрового наста. Без него построить защищенное от холода убежище невозможно. Во-вторых, даже с хорошим материалом требуются часы работы и большое мастерство для создания герметичной конструкции — непозволительная трата времени и сил в критической ситуации. В-третьих, при оттепели структура снега разрушается, его теплопроводность резко растет, и укрытие за несколько часов утрачивает свои изоляционные свойства. Таким образом, материал на деле оказывается крайне ненадежным хранителем тепла. Ученые Пермского Политеха разработали метод, призванный преодолеть эти ограничения — технологию прессования снега с одновременным подплавлением его поверхности. Они провели серию экспериментов, в ходе которых построили из таких блоков полноразмерную хижину и доказали ее реальные теплоизоляционные свойства и долговечность. Для возведения сооружения использовалась подогреваемая опалубка — два листа фанеры с нагревательными элементами. Засыпанный между ними снег уплотняется, а легкий нагрев подтапливает поверхность, создавая монолитный блок с прочной ледяной коркой, что обеспечивает высокую и контролируемую прочность. Технология исключает трудоемкую резку и переноску, позволяя формировать стены сразу на месте. Из таких заготовок ученые построили экспериментальную иглу высотой около 1,8 метра со стенами толщиной почти 0,65 метра. Главной целью первого эксперимента было выяснить, можно ли обогреть такую хижину теплом одного человека. В экстренной ситуации у полярника или геолога зачастую нет никаких внешних источников энергии — только тепло собственного тела. А оно, даже в полном покое, работает как небольшая печка, выделяя тепло мощностью около 60-100 Вт, примерно, как старая лампочка. Для опыта именно ее и поместили внутрь иглу, чтобы смоделировать присутствие человека. "В течение десяти дней лампа накаливания мощностью 75 Ватт непрерывно работала внутри. Этот срок позволил провести полный цикл наблюдений: зафиксировать не только первоначальный нагрев, но и выход температуры на стабильный уровень. Показания контролировались с помощью высокоточных датчиков, размещенных внутри помещения и в толще стены, данные с которых непрерывно записывались регистратором. В результате было установлено, что температура воздуха в хижине поднялась с -21 °C до +1 °C", — рассказал Олег Зверев, доцент кафедры общей физики ПНИПУ, кандидат технических наук. Этот рост стал доказательством того, что тепла одного человека достаточно, чтобы создать в снежном укрытии жизнеспособные условия. На практике с несколькими людьми или дополнительным снаряжением температура будет значительно выше. Тепла двух-трех человек будет достаточно для поддержания в таком укрытии уже комфортной плюсовой температуры. Даже компактная газовая горелка или свеча позволит быстро прогреть помещение до значений, пригодных для безопасного отдыха. В ходе эксперимента выяснилось, что практически вся энергия (99,9%) поглощается массивом снежных стен. "Для точной оценки изоляционных свойств мы вплавили датчик прямо во внутреннюю поверхность стены, чтобы точно замерить температуру на ее границе с помещением. После того как система вышла на стабильный режим работы лампы, мы по разнице температур между этой точкой и серединой стены вычислили основной параметр — теплопроводность. Он определяет, насколько эффективно материал сберегает энергию, и чем меньше это значение, тем лучше. Оказалось, что наш прессованный снег имеет показатель 0,39 Вт/(м×К)", — объяснил Олег Зверев. Для сравнения, у кирпичной стены значение почти вдвое выше (0,6-0,8). Это значит, что стена из такого снега будет чрезвычайно медленно выпускать накопленное тепло. Благодаря этому даже слабый и постоянный внутренний источник (как человек) способен эффективно поддерживать внутри температуру около 0 °С в течение долгого времени. "Также мы оценили долговечность снежных сооружений в условиях весеннего потепления. Конструкция начала работать как естественная холодильная камера. Наблюдения велись в марте-апреле с помощью все тех же температурных датчиков, которые непрерывно фиксировали, как меняются показания внутри помещения, в толще стены и снаружи", — поделился Олег Зверев. Данные показали, что даже когда на улице периодически теплело до +14 °C, внутри хижины почти три недели держалась температура около 0 °C. Это происходит благодаря свойству льда: для его плавления требуется значительная энергия. Пока стены остаются ледяными, тепло снаружи в первую очередь расходуется именно на этот процесс, а не на повышение температуры воздуха внутри. Сама конструкция будет стоять и работать как "холодильник" до тех пор, пока ее стены полностью не растают. В условиях весны, когда заморозки чередуются с оттепелями, этот процесс может растянуться на несколько недель или месяцев. Это доказало, что такие снежные сооружения полезны не только зимой, но и в межсезонье для хранения запасов. Таким образом, разработка ученых имеет ряд ключевых преимуществ перед традиционными методами. В отличие от классического иглу, для которого нужен особый "ветровой" снег, новая технология позволяет быстро строить из любого снега, обеспечивая предсказуемую прочность и герметичность. Стены такой конструкции доказано сохраняют тепло почти вдвое эффективнее многих традиционных строительных материалов, накапливая и удерживая даже слабое тепло человеческого тела для поддержания стабильного микроклимата. Кроме того, сооружение универсально. Все это создает основу для дешевой, автономной и быстровозводимой инфраструктуры в условиях Арктики. Статья <a href="https://vk.com/doc9453166_693249957?hash=AC1YMXxwjRdN3MvSpt6V2F2kRM1ZK12Vw5t4KBxQ4YD&dl=q3FwZzum4wQkz6zf5YKff9f3hZpPvzUkQzzIBXFlWag&from_module=vkmsg_desktop" target="_blank">опубликована</a> в «Вестнике ПНИПУ. Прикладная экология. Урбанистика», т. 1, 2025 г. Источник: <a target="_blank" href="https://pstu.ru/media/news/uchenye-permskogo-politekha-nashli-sposob-stroit-zhile-i-khranilishcha-iz-snega-dlya-osvoeniya-arkti/">Пресс-служба ПНИПУ</a>

Острова и архипелаги Арктики могут сформировать новые минерально-сырьевые центры РФ

16.01.2026

<div> Острова и архипелаги, расположенные в российской Арктике, могут в ближне- и среднесрочной перспективе сформировать как минимум три новых минерально-сырьевых центра (МСЦ), поскольку они обеспечены значительными ресурсами твердых полезных ископаемых и единой транспортной основой - Северным морским путем. Такое мнение высказывается в статье "Минерально-сырьевой потенциал твердых полезных ископаемых арктических островов и архипелагов РФ", опубликованной в журнале "Минеральные ресурсы России: экономика и управление". Авторами статьи выступили сотрудники "ВНИИОкеангеологии": доктор геолого-минералогических наук, начальник отдела геологии ТПИ шельфа Александр Смирнов, замначальника отдела геологии ТПИ шельфа Надежда Глинская и ведущий специалист этого же отдела Екатерина Попова. Авторы подчеркивают, что геолого-геофизическое изучение арктических островов и архипелагов проводится с 1950-х гг. Также отмечается, что минерально-сырьевой потенциал арктических островов и архипелагов еще далеко не раскрыт и требует многопланового доизучения. "Это касается как фундаментальных и прикладных научных геологических исследований, так и геологоразведочных работ на объектах минерального сырья с возможным выходом на запасы и прогнозные ресурсы высоких категорий", - говорится в статье. Между тем, арктические территории являются уникальными природными объектами. Для защиты ранимой экологии в Арктике созданы природоохранные зоны. И перспективы дальнейшего изучения, а тем более освоение минеральных богатств вступают в противоречие с задачами охраны природы и животного мира, подчеркивают эксперты ВНИИОкеангеологии. Перспективные центры Авторы статьи отмечают, что ряд государственных документов предполагают осуществление геологоразведки, воспроизводства и использования полезных ископаемых в рамках минерально-сырьевых центров (МСЦ). МСЦ представляют собой "совокупность разрабатываемых и планируемых к освоению месторождений и перспективных площадей, связанных общей существующей и планируемой инфраструктурой, и имеющих единый пункт отгрузки добываемого сырья...". Наиболее интересными в ближне-, среднесрочной перспективе представляются три "островных" района Арктики России, обеспеченные значительным ресурсным потенциалом твердых полезных ископаемых и единой транспортной основой - Северным морским путем. Это архипелаг Новая Земля и о. Южный; архипелаг Северная Земля и о. Большевик; архипелаг Новосибирские о-ва и о. Б. Ляховский, говорится в статье, авторы которой оценивают потенциал каждого из возможных МСЦ. Архипелаг Новая Земля На существующем уровне изученности основными полезными ископаемыми этого архипелага являются свинцово-цинковые руды, руды марганца и флюорит. Так, на о. Южный открыты и разведаны месторождения свинцово-цинковых руд (Безымянский рудный узел). Крупнейшее месторождение - Павловское - расположено в географически удобном для освоения районе, здесь идет строительство ГОКа и портового комплекса. Также о. Южный располагает крупными по ресурсам рудами карбонатного марганца. На о. Вайгач известны небольшие месторождения свинцово-цинковых руд, сосредоточенные в его западной части (Вайгачский рудный район: месторождения Раздельное, Красное, Пайго-То, Талата-Сале). Полуостров Медный и территории на р. Гусиной обладают прогнозными ресурсами проявлений меди. Архипелаг Северная Земля Архипелаг является составной частью Таймыро-Североземельской металлогенической провинции с различной специализацией металлогенических зон. При этом для Таймыро-Североземельской зоны присущи золоторудные формации, для Североземельской - медно-железорудные, для Восточно-Карской - медистые песчаники. Главную минерагеническую специализацию и геолого-экономическую значимость Северной Земли определяют россыпное и рудное золото. Архипелаг Новосибирские острова Основные полезные ископаемые - россыпное олово, каменные и бурые угли, ископаемая мамонтовая кость. На о. Котельный расположены большие месторождения каменных углей - Балыктахское, Тугуттахское и Туорюрехское месторождения - ввиду значительности установленных прогнозных ресурсов могут явиться энергетической базой при освоении архипелага, возможна открытая разработка этих месторождений. По ресурсам и запасам мамонтовой кости архипелаг является главным в Североякутской костеносной провинции и богатейшим районом мира. Проблемы охраны окружающей среды "Арктические архипелаги и острова, а также прилегающие акватории являются уникальными природными объектами с весьма ранимыми экосистемами. И здесь перспективы дальнейшего изучения и тем более освоения минеральных богатств и охрана природных ландшафтов, уникального животного мира нередко находятся в прямом противоречии", - подчеркивают авторы статьи. Защита природных комплексов осуществляется, прежде всего, выделением особо охраняемых территорий и определением режима и статуса находящихся на них природоохранных учреждений: государственных природных заповедников и заказников, национальных парков и др. Так, архипелаг Земля Франца-Иосифа имеет статус Государственного природного заказника федерального подчинения. На основе территории северной оконечности архипелага Новая Земля, а также островах Земли Франца-Иосифа и о. Виктория запланировано создание национального парка "Русская Арктика". На территории архипелага Северная Земля действует Большой Арктический государственный природный заповедник, крупнейший в России и в Евразии. Архипелаг Новосибирские о-ва, в том числе Ляховские, входит в охраняемую зону, контролируемую федеральным государственным заповедником "Усть-Ленский". На острове Врангеля создан государственный природный заповедник, он включает акваторию Восточно-Сибирского и Чукотского морей и входит в список всемирного наследия ЮНЕСКО. "В этой ситуации планирование освоения МСБ на архипелагах и прилегающих акваториях возможно лишь с учетом стратегической значимости планируемых горнорудных объектов (остродефицитные минеральные виды сырья и значительные масштабы запасов) в сочетании с оценкой возможного урона, наносимого экосистеме Арктики", - подчеркивают авторы статьи. Источник: <a target="_blank" href="https://www.interfax.ru/business/1067387">Интерфакс</a> </div>

НОВОСТИ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ В АРКТИКЕ