Когда люди заселили Арктику? Результаты разнообразных исследований показывают, что заселение Арктики происходило постепенно, в течение примерно 20 тысяч лет, начавшись около 35 тысяч лет назад (а может быть, и еще раньше). Вероятно, азиатские и североамериканские племена, теснимые более удачливыми соседями–соперниками, вынуждены были отступать на север, во все менее приспособленные к жизни людей районы. Границей их отступления обычно оказывался берег океана, но даже Гренландия оказалась заселенной более сорока веков назад. Таков возраст древнейших эскимосских поселений, установленный по остаткам каменных орудий, углям из очагов, наконечникам стрел.
Сегодня в Арктике живут многие народы – ненцы и эвенки, ханты и эвены, чукчи и нанайцы, манси и нивхи, эскимосы и другие. Численность их невелика (например, в 1998 году ненцев насчитывалось немногим более 30 тысяч, эвенков – 25, хантов – около 17, чукчей – около 13, нанайцев – немного больше 8 тысяч человек). Это понятно: здешняя природа не в состоянии прокормить много людей. Но оленеводство и охота v на морского зверя уже не первое тысячелетие обеспечивают их существование. Приход европейцев и открытие богатейших месторождений полезных ископаемых отчасти изменили традиционный образ жизни местного населения, но люди до сих пор сохраняют многие древние традиции.
Чукотский воин с рисунка XVIII в.
Трудная жизнь заставляет бережно расходовать силы и помогать друг другу. Не случайно в большинстве здешних языков нет понятия и слова «война».
Далекие предки нынешних обитателей Арктики не могли обрабатывать почву. Она здесь скована вечной мерзлотой и не приносит урожая. Они не могли приручать диких животных – чем кормить их долгой полярной зимой? В их распоряжении были лишь снег, лед и камень. И море.
Едва ли не самая тяжелая жизнь среди жителей северных приполярных районов выпала на долю гренландских эскимосов.
Единственное животное делит с ними тяготы островной жизни – собака. Вероятно, она появилась здесь вместе с людьми. В исландских сагах XIV века упоминаются «небольшие лохматые собаки, тянувшие нарты диковинных низкорослых, раскосых людей». О «собачьих упряжках, уносивших человека в страну мрака» писал арабский путешественник Ибн Баттута, приблизительно в 1332 году побывавший в арктических районах Сибири.
Из костяных пластинок и китового уса, обвитых высушенными кишками животных или кожаными ремнями, делали здешние жители луки и гарпуны. Костяные пластины–метатели с выступом на конце использовались гарпунщиками для удлинения руки и усиления броска. А к костяному наконечнику гарпуна привязывали надутую шкуру – поплавок, не тонущий и не дающий утонуть смертельно раненому тюленю.
Ибн Баттута
Обтягивая шкурами, сшитыми особым, непромокаемым, швом, каркас, который делается из костей или из плавника (деревьев, носимых по океану ветрами и течениями), пригнанного к берегам острова, строят здешние охотники лодки – каяки. Длиной до шести метров, до полуметра в ширину и около четверти метра высотой, эти лодки необыкновенно подвижны и маневренны. И на носу, и на корме их укреплены костяные амортизаторы (как буферы у автомобилей), не дающие льдинам пропороть обшивку. И снизу она защищена прикрепленными бивнями моржей. Каяки легко переворачиваются, поэтому отверстие в верхней части, в которое влезает гребец, сделано очень узким, а чтобы вода не смогла через него проникнуть в лодку, оно стягивается ремнем вокруг пояса. А иногда гребцы надевают непромокаемую одежду, у которой и рукава, и капюшон плотно стягиваются и составляют с каяком одно целое. И даже если каяк переворачивается вверх дном, эскимос одним ловким движением руки под водой возвращает его в правильное положение. Современные байдарки строятся во многом по образу и подобию каяков, только шкуры в них заменяет прорезиненная ткань, а дерево и кость – алюминиевые трубки.
Собачья упряжка
Заимствованы у эскимосов и особенности их одежды, позволяющие переносить жестокие морозные ветры. Например, анорак (это слово вошло во многие языки мира) – просто скроенная меховая рубаха с капюшоном. Он должен свободно висеть на теле – тогда под ним сохраняется слои теплого воздуха, служащий дополнительным теплоизолятором. Просторным должен быть и капюшон. Европейцы–зимовщики попытались усовершенствовать его, сделав затягивающимся вокруг лица. И влага, выдыхаемая человеком, конденсировалась на границе лица и капюшона, примораживая его к коже. Обморожения, повторяющие очертания усовершенствованных капюшонов, заставили полярников вернуться к эскимосской конструкции.
Эскимосская обувь – камики – тоже результат многовекового опыта. Она шьется из двух слоев шкур. Внутренний – мехом внутрь, внешний – наружу. Камики делают походку охотника бесшумной, они не скользят по льду, замечательно сохраняют тепло.
Яркое солнце полярного дня отражается от снега и льда, как от зеркала; это сверкание уже через несколько часов вызывает у человека слепоту, к счастью, временную, проходящую в сумерках. Эскимосы давным–давно придумали способ справляться с ней: они делают некое подобие очков из кости, оставляя в них лишь узенькую щелку. Видеть сквозь нее можно, а света в глаза при этом попадает не так уж много. Во всяком случае, недостаточно для ослепления смотрящего. И оказалось, что по эффективности никакие солнцезащитные очки не могут сравниться с эскимосскими. Так что полярники и сейчас часто пользуются почти совсем непрозрачными, очень темными очками, в которых просверлены маленькие отверстия. У них есть еще одно чрезвычайно важное качество, делающее их незаменимыми. Обычные очки часто запотевают: выдыхаемый человеком воздух содержит немало водяного пара, который на морозе конденсируется – превращается в капельки воды. Эти капельки собираются на стеклах очков, и сквозь них ничего не видно. А сквозь дырочки – видно. Уж они–то никогда не запотеют.
Иглу
Еще одно эскимосское слово, вошедшее во многие языки мира – иглу. Так называют эскимосы снежный дом.
Строительство такого дома напоминает священнодействие. Оно не может быть торопливым – стоит ошибиться, например выбрать неподходящий, слишком влажный или слишком рыхлый снег, и ваш дом рухнет, превратится в обычный сугроб и погребет вас под собой.
Снег должен быть плотным, слежавшимся, таким, чтобы полозья нарт не оставляли на нем глубокой колеи. Когда такой снег найден, эскимос достает из нарт специальный – широкий и длинный – нож (раньше их делали из кости, теперь – из стали), похожий на индейское мачете. Им он начинает вырезать из снега бруски и выкладывает из них кольцо – нижний «венец» будущего жилища. Следующие ряды выкладываются по сужающейся спирали, и в конце концов иглу, в виде перевернутой половинки шара, готово. Небольшое иглу – на двоих или троих человек – охотник, застигнутый бураном, может построить за 30–40 минут! Но встречаются и иглу–гиганты, диаметром в десять более 10 метров и высотой до трех метров; сюда может вместиться сотня людей.
Строительство иглу
Входное отверстие иглу прокапывается у основания стены, в снегу. Оно представляет собой довольно длинный туннель. Он защищает обитателей от снега и порывов ветра. Внизу же, с подветренной стороны, проделывается и вентиляционное отверстие. Его нельзя делать вверху: теплый воздух уйдет наружу; да еще, уходя, растопит крышу.
Строя зимнее иглу, эскимосы окружают его высокой полукруглой стенкой из снега. И первая же метель заносит промежуток между этой стенкой и иглу, дополнительно защищая постройку от ветра.
От тепла тел, а иногда и от светильников, наполненных жиром убитых зверей, в иглу быстро становится жарко, но не настолько, чтобы стены растаяли. «Не найти каменного дома, столь же укрытого и теплого, как иглу», – писал Кнуд Расмуссен, один из наиболее прославленных гренландцев, сын датского пастора и эскимоски, ставший крупным знатоком Арктики и объездивший ее всю – от Гренландии до Чукотки и Гудзонова залива.
Не следует, впрочем, думать, что в иглу живется так уж легко и безмятежно. Тот же Расмуссен добавляет: «Однако нелегко вновь прибывшим привыкнуть к тому, что уже давным–давно не раздражает ни мой взор, ни обоняние, ни слух».
Вот как вспоминает первое посещение иглу молодой спутник Расмуссена, датский метеоролог: «Ослепленный метелью, насквозь промерзший, вползаю с чувством отрады в узкий туннель, расталкивая по пути мокрых, лохматых собак. Они тоже укрылись здесь от ураганного ветра, но в иглу их не пускают. От спертого воздуха сразу же перехватывает дыхание. В нос бьет тошнотворный запах гнилого мяса...».
Но не забудьте и другое: застигнутый внезапной пургой охотник, поспешно выстроив иглу и отгородившись, наконец, от свистящего ветра, разражается смехом. И это – смех победителя. Он не сдался, он умен и отважен. И как не радоваться этому? «Смех висит в воздухе» – гласит древняя гренландская поговорка.
Зачем путешествовать?
В «Конгсспейле» – «Королевском зерцале», документе, написанном приблизительно в первой половине XIII века «во славу первооткрывателей полярных морей... для восполнения образования норвежского принца», сказано: «Если спросишь, чего они ищут в неизведанных землях и почему плавают туда, подвергая, свою жизнь опасности, то для этого есть три причины. Первая – жажда борьбы и славы, ибо человека влечет туда, где его подстерегают опасности, чтобы прославиться. Вторая – жажда познания, ибо человек также хочет раскрыть и исследовать то, о чем он слышал, чтобы убедиться в достоверности услышанного. Третья – стремление к выгоде, ибо люди ищут и допытываются, где можно разбогатеть, даже если это связано с большой опасностью».
Едва ли можно полнее и отчетливее дать ответ на вынесенный в заголовок вопрос. В самом деле, все путешествия, будь то Великая Северная экспедиция, в ходе которой были впервые составлены полные и достоверные карты громадного северного побережья России, или поиски прохода через Северный Ледовитый океан из Европы в Китай (в ходе которого Джон Кабот в XV веке открыл Ньюфаундленд), или плавания Жана Шарко (получившего в 1914 году золотую медаль имени Ф.П. Литке от Российского географического общества за исследования в Антарктике) на его шхуне с замечательным названием «Пуркуапа?» («Почему бы и нет?»), – все они ставили перед собой цели, ясно сформулированные в «Конгсспейле».
Русская «лодья» с рисунка XVI в.
Люди не могут жить в Антарктиде. Это мы уже выяснили. Но бывать на ледяном материке необходимо: хотя бы для того, чтобы наблюдать за погодой. Ведь погодные условия Антарктики влияют на погоду всего Южного полушария Земли, да и всего земного шара. Как же быть? Примерно так же, как и в Арктике: строить научные станции со сменным «экипажем». Отчасти здесь это легче сделать, чем в Арктике. Там океан, и станции приходится строить на льдинах, плавающих по нему. А здесь – материк. Строй, что хочешь! Но не так это просто. Во–первых, Арктика ближе и ниже, и до полярной станции можно долететь, например, если ее необходимо срочно эвакуировать. А Антарктида и далеко, и высоко – мы уже говорили о том, что толщина льда в центре материка достигает пяти километров. Особо не полетаешь. Во всяком случае, не «поприземляешься».
Но станции нужны, и поэтому их создано немало. Как же устроены антарктические станции?
Непременная часть каждого антарктического поселения – электростанция. Не переставая, гремят двигатели, вращая генераторы, снабжающие поселок электричеством. Оно используется и для обогрева жилищ, и для их освещения. Без электричества не работали бы радиостанции и многочисленные приборы, следящие за природой материка – а без этого сами станции стали бы не нужны. Ведь они и строятся для проведения наблюдений и пересылки результатов этих наблюдений на Большую землю.
Первые электростанции появились в Антарктике одновременно с первыми радиостанциями. В 1912 году главная база Австралийской экспедиции Д. Моусона была оборудована двумя генераторами, работавшими от керосинового двигателя. На современных полярных станциях – не меньше трех–четырех генераторов, работающих независимо друг от друга. Зачем – понятно: чтобы можно было отремонтировать или заменить поломавшийся генератор, не прекращая снабжения станции. Есть, кроме того, аварийная энергетическая установка – «на черный день». Вдруг, например, случится пожар, и из строя выйдут сразу все основные генераторы.
Сейчас все полярные станции получают электроэнергию, используя двигатели, работающие на привозном топливе (обычно на солярке). Это и дорого, и грязно, и шумно, и неудобно. Но необходимо. Все другие варианты, а их несколько, остаются пока экспериментами. Например, на австралийской станции «Дейвис» использовали установку для опреснения воды, работающую на солнечной энергии (как микрокалькуляторы со встроенным фотоэлементом). Но такая установка вырабатывает электроэнергию только на свету, а где его взять полярной ночью? Кроме того, фотоэлементы до сих пор очень дороги. И используют их пока только на космических спутниках и станциях – там просто нет другого выхода.
Ветровая электростанция
А на станции норвежско–шведско–британской экспедиции «Модхейм» использовалась ветровая электростанция. Еще один ветряк был установлен во время Седьмой советской экспедиции в Мирном. Но, к сожалению, до сих пор не удается построить такого ветродвигателя, который был бы и дешев, и надежен, и достаточно мощен сразу.
Так что пока продолжают работать дизельные двигатели, и суда везут за тридевять земель солярку. Для питания станции «Молодежная» – полторы тысячи тонн, поселка Мирный – около 500, станции Восток – больше 100 тысяч тонн на год.
Если не считать воздуха, вода – единственное вещество, которое не приходится везти в Антарктиду. Чего–чего, а воды здесь хватает – примерно 8/10 всего запаса пресной воды на Земле. Но в виде льда.
Хорошо, если рядом со станцией расположены естественные водоемы – непромерзающие озера (как в оазисе Бангера – мы уже говорили о нем). Тогда достаточно провести трубопровод, поставить насос, и все в порядке. Конечно, трубы приходится утеплять, чтобы они не замерзли. Но это не очень сложно. Такие озера есть в окрестностях российских станций «Новолазаревская» и «Беллинсгаузен» (где для забора воды из стекающего в море ручейка построена специальная плотина). Есть такой водоем и на станции «Молодежная» Антарктического метеорологического центра.
Но на внутриконтинентальных станциях и на шельфовых ледниках таких озер нет. И воду приходится добывать путем растапливания льда и снега. Для этого используют «таялки» – баки с нагревателями.
Снег в них загружают через отверстие в стене дОма, а если дом занесен снегом (обычное дело!) – через крышу. Загружает его обычно дежурный, и это – довольно тяжелая и неприятная работа. Снег приходится брать на некотором расстоянии от станции (электростанции ведь работают непрерывно, и снег поблизости от них загрязнен). А станция Восток находится на высоте трех с половиной километров над уровнем моря; на такой высоте и при обычных условиях работать нелегко – не хватает воздуха. А на леднике – и подавно. И снежные блоки выпиливают только летом – все же легче, да и не так опасно. Каждому зимовщику приходится выпиливать примерно по пять сотен таких блоков и перетаскивать их на станцию.
В Мирном из положения вышли проще. Если на поверхность льда положить нагреватель, лед растает и образуется водоем (лужа). Именно из такой лужи и берут воду. По мере того как ее откачивают, лужа превращается в колодец во льду. Толщина льда на южной окраине Мирного – около 80 метров. Диаметр колодца – восемь–девять метров. Таким образом, каждый колодец дает станции примерно три–четыре тысячи тонн воды. Правда, сквозного протаивания ледника полярники не допускают, опасаясь того, что к пресной «колодезной» воде подметается морская. Каждого колодца хватает примерно на два года.
Заготовка льда для получения пресной воды
Так же добывали воду американцы в Гренландии на станции «Кемп Сенчури». Но в центре Антарктики он не всегда применим: верхние слои ледников там сложены рыхлыми массами снега и фирна. Вода в таких колодцах уходит в стороны, не накапливается.
А вот на станциях, расположенных в оазисах, где нет водоемов, а возить снег или лед надо издалека, выгоднее, оказывается, опреснять морскую воду. Так поступают, например, на одной из крупнейших в Антарктиде станций – американской «Мак–Мердо». Энергию здесь дает атомная электростанция.
На долю «Мак–Мердо» приходится изрядная доля всей воды, потребляемой людьми в Антарктиде. Складывается занятная ситуация: посреди крупнейшего в мире резервуара пресной воды люди пьют опресненную морскую воду!
«Чем больше копаешь, тем больше заносит...»
С электричеством и водой мы разобрались. Но самое главное осталось пока «за кадром». Главное – это дома. И с ними в Антарктиде немало проблем. Среди них можно, условно говоря, выделить проблемы внутренние и внешние. И к внутренним отнести проблемы архитектуры и конструкции самих зданий. Они довольно легко решаются.
Например, на большинстве российских станций используются стандартные сборные дома, первоначально проектировавшиеся для северных районов России. Они собираются, как из деталей конструктора, из отдельных модулей, размером 4x8,6 метра каждый.
Модули можно комбинировать как угодно. Например, одно из зданий станции «Молодежная» (радиоцентр) состоит из девяти модулей; его длина больше 35 метров, а площадь – больше 300 квадратных метров. Сделаны модули из алюминиевых панелей, за которыми прячутся теплоизолирующие прокладки.
А «внешние» проблемы связаны с природой материка. Главная из них – снежные заносы. Правда, случаются они не везде. На Антарктическом полуострове, где расположена большая часть всех научных станций, зимние сугробы успевают растаять в течение лета, и здания освобождаются от заносов. Невелики заносы и в центральной части континента, где снега выпадает немного и метели редки. А вот на окраине ледника, где снега много и стоковые ветры переносят его с места на место в очень больших количествах, заносы таковы, что, например, станция «Пионерская» за три года была занесена восемью метрами снега.
Как же бороться с заносами?
Один способ – строительство сооружений на высоких сваях. Ветер легко проходит под такими постройками и не дает снегу скапливаться возле них. Испробовали такие строения в поселке Мирный, где установили склады в виде деревянных платформ на стальных опорах. Позже, на станции «Молодежная», появились и жилые дома. Из металлических труб были сделаны сваи, а уже на них, на высоте 2–2,5 метра, ставились дома. Возводить такие дома легче, чем обычные, – под них не надо выравнивать площадку, достаточно забивать сваи так, чтобы их верхушки находились на одной высоте, что гораздо проще. Первый дом «на курьих ножках» появился на «Молодежной» в 1964 году, а уже в 1972 году их было двадцать.
Обсерватория «Мирный»
Примерно так же построена австралийская станция «Кейси» на Земле Уилкса. Но она представляет собой одно длинное здание, а поскольку рельеф здесь неровный, здание вынуждено повторять его неровности и напоминает гусеницу. Не только тем, что изгибается, но и тем, что имеет в разрезе не прямоугольную форму, а форму прямоугольника с закругленными короткими сторонами. Как бы слегка расплющенная труба на множестве ножек. Закругления сделаны не просто так. По замыслу конструкторов это облегчает обтекание стации ветром, с целью все того же уменьшения накопления снега.
Еще один способ борьбы с заносами – заранее уйти под снег. Если спрятать станцию в его толще, не оставив на поверхности ничего, что могло бы удержать сугроб, то снег не станет накапливаться, его останется столько, сколько было до постройки станции, и она сможет функционировать. Так поступили американцы, строя новую станцию «Бэрд». Старая «Бэрд» за пять лет была занесена настолько, что работать на ней стало невозможно. И новую станцию построили в специально вырытых траншеях глубиной шесть и шириной восемь метров. На их дне поставили домики, затем закрыли металлическими арками. Снег быстро засыпал арки, и станция превратилась в сеть туннелей. Главный, двухсотметровый, протягивается с севера на юг. С обеих сторон он заканчивался пологими выездами. К нему примыкает еще несколько, от 100 до 400 метров длиной. Наверху остались торчать только вентиляционные и выхлопные трубы и наблюдательные башенки (например, для наблюдений за полярными сияниями).
Расчет был такой: за год в районе станции накапливалось 30–40 сантиметров снега. Значит, за десять лет накопится меньше пяти метров. Это не так много по антарктическим меркам. Но накопилось двенадцать!
Получилось так: туннели для въезда и выезда заносились снегом. Его приходилось выгребать наружу бульдозерами. И возле станции образовался снежный холм высокой в 25 метров. То есть появился мощный снегозадерживающий барьер. То самое, чего пытались избежать.
Станция «Амундсен–Скотт». Южный полюс
Толстый слой снега прогнул арочные перекрытия; они грозили раздавить домики, и их пришлось ликвидировать, а снег – отгребать. В итоге станция разрушилась.
Как же строить лучше всего? Может быть, в снежно–фирновой толще, с подъемниками, водоснабжением, канализацией? Но это – дело будущего. А пока станции строятся на поверхности. На одной из новых (1975 года) станций – «Амундсен–Скотт» – все здания соединены крытыми переходами, а основные помещения спрятаны под общим куполом.
Путешествия и связь
Сейчас, когда количество теле– и радиоканалов исчисляется сотнями, а число передач о последних новостях превышает число самих новостей, трудно представить, что до начала. XX века люди, отправлявшиеся в путешествия, и особенно – в полярные, совершенно теряли связь с цивилизованным миром. На месяцы и даже годы они оказывались отрезаными от родины, ничего не зная о происходящих там событиях. А об успехах или неудачах самих полярников становилось известно только после их возвращения. Если они возвращались.
Об открытии Южного полюса, состоявшемся 16 декабря 1911 года, мир узнал только три месяца спустя, когда «Фрам» причалил к острову Тасмания, и Руаль Амундсен из города Хобарта сообщил о своей победе. И почти год – до возвращения судна «Терра нова» – ничего не было известно о трагическом конце экспедиции Роберта Скотта.
В 1879 году американский лейтенант Джордж Де–Лонг попытался достичь Северного полюса на яхте «Жаннетта». Он был уверен в успехе, и в его каюте на видном месте стоял медный ларец, на стенках которого были выгравированы имена всех участников экспедиции: лейтенант собирался оставить ларец на полюсе. Но «Жаннетту» раздавили льды, Де–Лонг погиб в Восточно–Сибирском море, не достигнув цели. Спустя три года гренландские эскимосы нашли на плавучей льдине опись продовольствия, подписанную лейтенантом, список шлюпок «Жаннетты» и непромокаемые брюки с меткой одного из матросов.
Понятно, что с появлением радиосвязи начались попытки соединить Арктику и Антарктику с миром с помощью радиоволн. Скотт в 1910 году уже намеревался взять с собой радиопередатчик. Но для него не хватило места на корабле. Это нелегко представить, но, компьютер, менее мощный, чем нынешние настольные персоналки, еще 15–20 лет назад занимал несколько комнат и требовал поддержания особого микроклимата в этих комнатах. Примерно так же обстояли во времена Скотта и дела с радиоаппаратурой.
Первая успешная попытка установить «беспроволочный телеграф» в Антарктиде была предпринята Австралийской антарктической экспедицией Д. Моусона в 1912 году. Радиостанция была построена на мысе Денисон (Земля Адели). Главной проблемой оказалась установка мачт, на которые вешались антенны. Мачты были сосновыми, состоящими из четырех секций каждая и достигали в высоту 40 метров. Установить все секции при здешних ураганных ветрах оказалось невозможно. Но даже укороченные (по три секции) мачты полярники ставили с апреля по сентябрь! Антенну поднимали при «тихом» ветре, дующем со скоростью 30 метров в секунду. Ее унесло в океан. Вторую антенну удалось закрепить на нужной высоте. После этого ветер сломал одну из мачт, и снова пришлось заниматься ее установкой. Только в следующем, 1913 году, «честь телеграфа была восстановлена», как писал Д. Моусон. Надо сказать, что мощности тогдашних передатчиков не хватало для прямой связи даже со сравнительно недалекой Австралией, и на острове Макуори экспедиции пришлось строить промежуточную радиостанцию.
Только к концу 1920–х годов радио стало неотъемлемой принадлежностью полярных экспедиций. В Антарктической экспедиции Р. Бэрда (1928–1930 гг.) было уже больше двадцати передатчиков и тридцати приемников.