В США продолжают заниматься программой глубинного бурения дна океанов и ведут несколько любопытных проектов в зонах вулканической и тектонической активности земной коры. Так, на Гавайских островах исследователи надеялись изучить подземную жизнь вулкана и приблизиться к мантийному языку – плюму, который, как полагают, и породил эти острова. Скважину у подножия вулкана Мауна-Кеа планировали пробурить до глубины 4,5 км, но из-за огромных температур осилить смогли только 3 км. Другой проект – глубинная обсерватория на разломе Сан-Андреас. Бурение скважины через этот крупнейший разлом Североамериканского континента начали в июне 2004 года и прошли 2 из 3 запланированных километров. В глубинной лаборатории намерены исследовать зарождение землетрясений, что, быть может, позволит лучше понимать природу этих стихийных бедствий и составлять их прогноз.
Несмотря на то что современные программы сверхглубокого бурения уже не столь амбициозны, как прежде, им уготовано явно большое будущее. Недалек тот день, когда наступит черед больших глубин – там будут искать и открывать новые месторождения полезных ископаемых. Уже сейчас добыча нефти и газа в США с глубин 6—7 км становится обычным делом. В будущем Россия тоже должна будет качать углеводородное сырье с таких уровней. Как показала Тюменская сверхглубокая скважина, в 7 километрах от поверхности есть перспективные для газовых месторождений толщи осадочных пород.
Сверхглубокое бурение недаром сравнивают с покорением космоса. Такие программы, с глобальным размахом, вбирающие в себя все лучшее, чем располагает на данный момент человечество, дают толчок развитию многих отраслей промышленности, техники и в конечном итоге готовят почву для нового прорыва в науке.
Как-то раз Кольская сверхглубокая оказалась в центре мирового скандала. В одно прекрасное утро 1989 года директору скважины Давиду Губерману позвонили главный редактор областной газеты, секретарь обкома и еще масса самых разных людей. Все хотели узнать про дьявола, которого буровики якобы подняли из недр, как о том сообщили некоторые газеты и радиостанции по всему миру. Директор опешил, и – было от чего! «Ученые обнаружили ад», «Сатана сбежал из ада» – гласили заголовки. Как сообщалось в прессе, геологи, работающие очень далеко в Сибири, а может быть, на Аляске или даже Кольском полуострове (единого мнения на сей счет у журналистов не было), проводили бурение на глубине 14,4 км, как вдруг бур начал сильно болтаться из стороны в сторону. Значит, внизу большая дыра, подумали ученые, видимо, центр планеты – пустой. Датчики, опущенные вглубь, показывали температуру 2 000°С, а суперчувствительные микрофоны озвучили …вопли миллионов страдающих душ. В результате бурение было прекращено из-за опасений выпустить адские силы на поверхность. Конечно, советские ученые опровергли эту журналистскую «утку», но отголоски той давней истории еще долго кочевали из газеты в газету, превратившись в своеобразный фольклор. Спустя несколько лет, когда байки про ад уже позабылись, сотрудники Кольской сверхглубокой побывали в Австралии с лекциями. Их пригласили на прием к губернатору штата Виктория, кокетливой даме, которая приветствовала русскую делегацию вопросом: «И какого черта вы оттуда подняли?»
Самые глубокие скважины мира
1. Аралсорская СГ-1, Прикаспийская низменность, 1962—1971, глубина – 6,8 км. Поиск нефти и газа.
2. Биикжальская СГ-2, Прикаспийская низменность, 1962—1971, глубина – 6,2 км. Поиск нефти и газа.
3. Кольская СГ-3, 1970—1994, глубина – 12 262 м. Проектная глубина – 15 км.
4. Саатлинская, Азербайджан, 1977—1990, глубина – 8 324 м. Проектная глубина – 11 км.
5. Колвинская, Архангельская область, 1961, глубина – 7 057 м.
6. Мурунтауская СГ-10, Узбекистан, 1984, глубина —
3 км. Проектная глубина – 7 км. Поиск золота.
7. Тимано-Печорская СГ-5, Северо-Восток России, 1984—1993, глубина – 6 904 м, проектная глубина – 7 км.
8. Тюменская СГ-6, Западная Сибирь, 1987—1996, глубина – 7 502 м. Проектная глубина – 8 км. Поиск нефти и газа.
9. Ново-Елховская, Татарстан, 1988, глубина – 5 881 м.
10. Воротиловская скважина, Поволжье, 1989—1992, глубина – 5 374 м. Поиск алмазов, изучение Пучеж-Катункской астроблемы.
11. Криворожская СГ-8, Украина, 1984—1993, глубина – 5 382 м. Проектная глубина – 12 км. Поиск железистых кварцитов.
Уральская СГ-4, Средний Урал. Заложена в 1985 году. Проектная глубина – 15 000 м. Текущая глубина – 6 100 м. Поиск медных руд, изучение строения Урала. Ен-Яхтинская СГ-7, Западная Сибирь. Проектная глубина – 7 500 м. Текущая глубина – 6 900 м. Поиск нефти и газа.
Скважины на нефть и газ
начала 70-х годов
Юниверсити, США, глубина – 8 686 м.
Бейден-Юнит, США, глубина – 9 159 м.
Берта-Роджерс, США, глубина – 9 583 м.
80-х годов
Цистердорф, Австрия, глубина 8 553 м.
Сильян Ринг, Швеция, глубина – 6,8 км.
Бигхорн, США, Вайоминг, глубина – 7 583 м.
КТВ Hauptbohrung, Германия, 1990—1994, глубина —
9 100 м. Проектная глубина – 10 км. Научное бурение.
У пределов жизни Экстремофильные бактерии, обнаруженные в горных породах, поднятых с глубины в несколько километров ДОСЬЕ Одно из самых удивительных открытий, которое ученые сделали с помощью бурения, – это наличие жизни глубоко под землей. И хотя жизнь эта представлена лишь бактериями, ее пределы простираются до невероятных глубин. Бактерии вездесущи. Они освоили подземное царство, казалось бы, совершенно непригодное для существования. Огромные давления, высокие температуры, отсутствие кислорода и жизненного пространства – ничто не смогло стать препятствием на пути распространения жизни. По некоторым подсчетам, масса микроорганизмов, обитающих под землей, может превышать массу всех живых существ, населяющих поверхность нашей планеты.
Еще в начале XX века американский ученый Эдсон Бастин обнаружил бактерии в воде из нефтеносного горизонта с глубины несколько сот метров. Обитавшие там микроорганизмы не нуждались в кислороде и солнечных лучах, они питались органическими соединениями нефти. Бастин предположил, что эти бактерии живут изолированно от поверхности уже 300 млн. лет – с тех пор как образовалось нефтяное месторождение. Но его смелая гипотеза осталась невостребованной, в нее просто не поверили. Тогда считали, что жизнь – это лишь тонкая пленка на поверхности планеты.
Интерес к глубинным формам жизни может быть вполне практическим. В 1980-х годах департамент энергетики США искал безопасные методы захоронения радиоактивных отходов. Для этих целей предполагалось использовать шахты в непроницаемых горных породах, где живут питающиеся радионуклидами бактерии. В 1987 году началось глубокое бурение нескольких скважин в штате Южная Каролина. С полукилометровой глубины ученые отбирали образцы, соблюдая всевозможные меры предосторожности, чтобы не занести бактерии и воздух с поверхности Земли. Изучением образцов занимались несколько независимых лабораторий, их результаты оказались положительными: в глубоких толщах обитали так называемые анаэробные бактерии, которые не нуждаются в доступе кислорода.
Бактерии нашли и в породах золоторудной шахты в Южной Африке на глубине 2,8 км, где температура составляла 60°С. Живут они и глубоко под дном океанов при температуре свыше 100°. Как показала Кольская сверхглубокая скважина, условия для обитания микроорганизмов есть даже на глубине более 12 км, поскольку горные породы оказались довольно пористыми, насыщенными водными растворами, а там, где есть вода, возможна жизнь.
В сверхглубокой скважине, которая вскрывала кратер Сильян Ринг в Швеции, микробиологи тоже обнаружили колонии бактерий. Любопытно, что микроорганизмы обитали в древних гранитах. Хотя это были очень плотные, залегающие под большим давлением породы, но в них по системе микропор и трещин циркулировали подземные воды. Настоящей сенсацией стала толща пород на глубине 5,5—6,7 км. Она была насыщена пастой из нефти с кристаллами магнетита. Одно из возможных объяснений этого феномена дал американский геолог Томас Голд, автор книги «Глубокая горячая биосфера». Голд предположил, что магнетито-масляная паста не что иное, как продукт жизнедеятельности бактерий, которые питаются поступающим из мантии метаном.
Как показывают исследования, бактерии довольствуются поистине спартанскими условиями. Пределы их выносливости остаются загадкой, но похоже, что нижнюю границу обитания бактерий все-таки устанавливает температура недр. Они могут размножаться при 110°С и выдерживать, хоть и короткое время, температуру в 140°С. Если считать, что на континентах температура увеличивается на 20—25° с каждым километром, то обнаружить живые сообщества можно до глубины 4 км. Под океанским дном температура растет не так быстро, и нижняя граница жизни может пролегать на глубине 7 км.
Это означает, что жизнь имеет колоссальный запас прочности. Следовательно, биосфера Земли не может быть полностью уничтожена даже в случае самых серьезных катаклизмов и, вероятно, на планетах, лишенных атмосферы и гидросферы, микроорганизмы вполне могут существовать в недрах.
Татьяна Пичугина
Война практически всегда застает врасплох и сразу же требует много оружия. А гражданские тылы начинают свой ратный труд, выполняя непосильную для мирного времени задачу: при сжатых сроках, дефиците материалов и оборудования, при общем снижении квалификации рабочих рук – «ковать оружие победы». Великая Отечественная война в этом смысле не стала исключением. И в тяжелый, катастрофичный первый год войны ее главная ударная сила – пехота – получала-таки свои винтовки и пулеметы.
К началу Великой Отечественной войны система стрелкового вооружения РККА в целом соответствовала условиям того времени и состояла из следующих видов вооружения: личное (пистолет и револьвер), индивидуальное оружие стрелковых и кавалерийских подразделений (магазинные винтовка и карабин, самозарядная и автоматическая винтовки), снайперское оружие (магазинная и самозарядная снайперские винтовки), индивидуальное оружие автоматчиков (пистолет-пулемет), коллективное оружие стрелковых и кавалерийских отделений и взводов (ручной пулемет), пулеметных подразделений (станковые пулеметы), зенитное стрелковое вооружение (счетверенные пулеметные установки и крупнокалиберные пулеметы), стрелковое вооружение танков (танковый пулемет). Кроме того, на вооружении имелись ручные гранаты и винтовочные гранатометы. Исходя из приведенного перечня можно сделать вывод о том, что существовавшие виды оружия удовлетворяли потребности различных родов войск. Но на поверку оказалось иначе и, несмотря на разнотипность образцов, даже неспециалисту было понятно, что некоторые из них решали абсолютно схожие задачи: 2 образца личного, 4 образца индивидуального оружия, 2 снайперские винтовки, 2 станковых пулемета. Недавно поставленные на производство и слабо опробованные эксплуатацией образцы приходилось дублировать старыми, проверенными боевой практикой.
Накануне войны армия находилась в состоянии реорганизации и перевооружения, что видно и из плана военных заказов на 1941 год: 1 800 000 винтовок (из них 1 100 000 самозарядных), 160 000 револьверов «Наган» и 140 000 пистолетов, 200 000 пистолетов-пулеметов Шпагина, 3 000 пулеметов «Максим», 39 000 пулеметов ДП и ДТ, 4 000 пулеметов ДШК. Что же касается перевооружения пехоты автоматическим оружием, которому в то время уделяли большое внимание, то о нем можно судить по следующим цифрам: на июнь 1941 года в Киевском особом военном округе стрелковые соединения ручных пулеметов имели от 100 до 128% от штата, пистолетов-пулеметов – до 35%, зенитных пулеметов– 5—6% от штата. Как видим, зенитных средств и пистолетов-пулеметов было очень мало. А вот пехотных противотанковых средств ближнего боя фактически не было.
Начало войны, как известно, было связано с чрезвычайно большими потерями в личном составе и вооружении. Убыль вооружения в РККА за июнь—декабрь 1941 года составила: винтовок и карабинов – 5 547 000, пистолетов и револьверов – 454 100, пистолетов-пулеметов – 98 700, ручных пулеметов – 135 700, станковых пулеметов – 53 700, 12,7-мм пулеметов – 600. Это были самые большие потери вооружения за всю войну, причем его значительная часть осталась на поле боя в пригодном состоянии. Но во время стремительного отступления, когда на одних участках упорно дрались, а на других отход превращался в бегство и сдачу в плен, войска просто не успевали собирать и ремонтировать вооружение. Службу сбора оружия, в том числе и трофейного, приходилось налаживать в ходе войны. А в первый период войны отсутствие такого сбора сказалось самым негативным образом, особенно в ходе мощного контрнаступления под Москвой.
Выпущенные же за первые полгода винтовки и карабины (1 567 141), пистолеты-пулеметы (89 665) и пулеметы (106 200) не перекрывали потерь.
Народный комиссариат вооружения (НКВ) под руководством самого молодого наркома Д.Ф. Устинова провел тогда большую и трудную работу по расширению военного производства как на действующих оружейных заводах, так и среди переведенных «на военные рельсы» гражданских предприятий. Так, главным производителем ППШ стал бывший шпулечный завод в городе Вятские Поляны. Помимо этого завода ППШ выпускали и на московских, включая ЗИС, а также в Тбилиси и даже в Тегеране (с 1942 года из Ирана для РККА поставили несколько десятков тысяч ППШ); стволы для них поставляли из Ижевска. Основное производство ручных пулеметов ДП оставалось на заводе им. К.О. Киркижа в Коврове, но уже в 1942 году его продублировали в городе Сталинске (ныне Новокузнецк) и в Ленинграде, производство ДШК – в Куйбышеве. В тот же год производство «Максимов» кроме тульских оружейного и машиностроительного заводов было организовано в Златоусте и Ижевске (на базе Мотоциклетного завода). Производство СВТ из Тулы эвакуировали в город Медногорск.
Как известно, оружейное производство – одно из самых металлоемких, поэтому при оружейных заводах принято развивать собственную металлургию и кузнечно-прессовое производство. Такая специфика сыграла в военное время особую роль, поскольку мобилизационная готовность оружейных заводов обеспечивала не только собственное наращивание производства, но и быстрое перепрофилирование предприятий гражданской промышленности. Помимо этого, быстрому производству оружия в режиме военного времени способствовало и успешное предвоенное развитие металлургической промышленности и станкостроения в целом, а также широкая подготовка инженерно-технических кадров. Отдельно стоит сказать и о технологиях массового поточного производства, заимствованных из других отраслей промышленности. Они позволяли не только экономить материалы в оружейном деле, но и снизить некоторые требования к квалификациям рабочих при холодной штамповке деталей из стального листа, дорнировании ствола, точечной сварке. И все же качеством обработки приходилось жертвовать. Была отменена чистовая обработка внешних поверхностей деталей, не участвующих в работе автоматики, лакировка деревянных деталей (по этому пути, заметим, шла оружейная промышленность всех воюющих государств). Время эксплуатации оружия было тоже сокращено, и значительно уменьшена его комплектация запчастями и принадлежностями. Так, к ручному пулемету ДП, например, вместо 22 дисков придавалось 12.
Всего за годы войны советская промышленность выпустила около 13 млн. винтовок, 6,1 млн. пистолетов-пулеметов, 1,7 млн. пистолетов и револьверов, 1,5 млн. пулеметов всех типов, 471,8 тыс. противотанковых ружей. Для сравнения – в Германии за тот же период было выпущено 8,5 млн. винтовок и карабинов, 1 млн. пистолетов-пулеметов, 1 млн. пулеметов.
Война всегда ускоряет разработку и внедрение новых образцов. Фронтовой опыт и данные о тактике и вооружении противника детально анализировались и становились основой новых заданий для разработчиков. Такая «обратная связь» сильно стимулирует развитие оружия. За время войны на вооружение приняли 6 новых и 3 модернизированных образца стрелкового оружия, 7 образцов гранат. Испытания новых образцов проходило не только на научно-испытательном полигоне стрелково-минометного вооружения в Щурово и на полигоне курсов «Выстрел», но и непосредственно на фронтах. К работе в органах Государственного Комитета Обороны и НКВ привлекали крупных ученых и инженеров. Так, авторитетнейший специалист В.Г. Федоров в 1942—1946 годах работал сначала консультантом, а затем заместителем председателя технического совета НКВ.
Дважды за войну произошло фактически перевооружение Красной Армии – в конце 1941– начале 1942 года, когда восполнялись потери первого военного полугодия, и в 1943—1944 годах, когда в армию в возрастающих количествах поставлялись новые образцы вооружения.
Резко росла и потребность в боеприпасах, тем более что значительная часть их запасов была потеряна в первые же месяцы (Западный фронт, например, к 10 июля 1941-го потерял – именно потерял, а не израсходовал – по некоторым данным, 67 410 500 винтовочных патронов).
В 1942-м выпуск патронов составил 136 % от выпуска 1940-го, а в 1945-м – 224 %. Такие темпы производства во многом объясняются тем, что дефицитную латунь в изготовлении гильз заменили сталью и биметаллами. Сталью заменили и свинец в сердечниках пуль. Пули же стали называться «суррогатированными». Немаловажную роль сыграло и внедрение автоматических роторных машин Л.Н. Кошкина.