Диагноз для шельфа

 Молодёжь в науке

Победитель конкурса на стипендию Президента РФ

Как изучение газовых факелов меняет климатические прогнозы и помогает судоходству

Палубные работы в научной экспедиции на научно-исследовательском судне «Академик М. Келдыш», 90-й рейс

     Метановые газовые факелы в арктических морях – важный индикатор изменений состояния подводной мерзлоты и их потенциального вклада в климатические процессы. Исследования этих явлений требуют сочетания экспедиционной работы, кропотливой обработки данных и междисциплинарного подхода. Анна Витальевна Доманюк, аспирант Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичёва ДВО РАН, победитель конкурсного отбора на стипендию Президента России, успешно решает эти задачи. В нашей беседе она рассказала о своей работе, команде и значении мониторинга газовых факелов для науки и практики.

Анна ДОМАНЮК в научной экспедиции на НИС «Академик Борис Петров»

– Чем лично для вас значима победа в конкурсе?

– Когда мне сообщили о результатах конкурса, я не сразу поверила, но руководитель сказал, что не сомневался в моей победе. Для меня это показатель того, что наше исследование идёт в правильном направлении и является значимым.

– Расскажите коротко о себе: где вы родились, учились, и что привело вас в океанологию – это была мечта детства или осознанный выбор уже в вузе?

– Я родилась и училась в селе Спасском Спасского района, первое высшее образование получила в таможенной академии. Если бы десять лет назад мне сказали, что я буду участвовать в экспедиции в Арктику, изучать пузырьки метана в водной толще и учиться в магистратуре и аспирантуре, я бы ни за что не поверила!

Всегда интересовалась разными сферами – от творческих до технических, в том числе преподавала робототехнику детям. Океанологом не мечтала стать никогда, но невероятные стечения обстоятельств привели меня в ТОИ ДВО РАН, в лабораторию акустической океанографии. В первый же год работы я побывала в научной экспедиции в моря российской Арктики – она меня впечатлила и сразу погрузила в работу. Тогда я и поняла, что это именно то, чем хочу заниматься.

В научной экспедиции на НИС «Академик Борис Петров», рейс 59. На рабочем посту отряда гидроакустики 

– Расскажите о вашей лаборатории акустической океанографии: какой у вас коллектив, чем он уникален?

– Лаборатория – слаженный коллектив, где каждый играет важную роль. Многоопытный ветеран кандидат физико-математических наук Александр Сергеевич Саломатин начал наши исследования. Евгений Александрович Масленников – невероятно умелый инженер-электроник: все технические задачи он решает уверенно и быстро. И, конечно, научный руководитель лаборатории – кандидат технических наук Денис Вячеславович Черных. Он умеет объяснять сложные вещи так, что становится понятно с первого раза. Даёт свободу творческого поиска и при необходимости всегда подстрахует. Всем, что сейчас знаю и умею, – я обязана ему. Благодаря Денису Вячеславовичу я быстро освоилась и влюбилась в эту работу.

– Ваши исследования посвящены метановым газовым факелам в Восточной Арктике. Если убрать сложную терминологию, чем интересна и значима эта тема? С какими трудностями вы столкнулись, изучая эти «пузырьки»?

– Если совсем просто, то газовые факелы – это пузырьки метана, которые поступают из донных отложений в водную толщу. Интересны они по нескольким причинам. Во-первых, это климатическая история: метан – парниковый газ, если он в больших объёмах поступает в атмосферу, то может влиять на глобальные изменения климата.

Во-вторых, в арктическом регионе газовые факелы служат индикаторами районов, где подводная мерзлота утратила монолитность. Мои исследования помогают понять, как меняется подводная мерзлота Восточно-Сибирского шельфа: оценить скорость её деградации и найти новые районы дестабилизации.

В-третьих, это практическая задача для судоходства и добычи полезных ископаемых: важно знать, какие процессы происходят на морском дне и в водной толще.

Главные трудности связаны с условиями работы. Экспедиции в Восточную Арктику бывают раз в год – если позволяют ледовые условия и другие обстоятельства. Каждый рейс даёт огромный массив данных, которые нужно обрабатывать. Кроме того, до сих пор нет единой базы данных по факелам – над этим мы сейчас тоже работаем. Многолетний мониторинг позволит строить прогнозы о том, как меняется интенсивность выбросов, выявить закономерности, факторы, влияющие на их динамику.

Научная экспедиция на НИС «Академик Борис Петров», рейс 59

– Вы охватываете акватории четырёх морей – от Карского до Чукотского. С чего обычно начинается ваше исследование?

– На этапе подготовки мы обрабатываем и анализируем данные из прежних экспедиций, выделяем перспективные районы шельфа для поиска новых газовых факелов, проводим мониторинг уже известных. Нередко новые перспективные полигоны обнаруживаются случайно – при переходе из одного района научно-исследовательских работ в другой. Поэтому работа идёт сразу по обоим направлениям: обработка полученных данных и сбор новых.

– Анна, вы – аспирант третьего года обучения и уже победили в конкурсе на соискание стипендии Президента России. Что, на ваш взгляд, сыграло решающую роль?

– Думаю, сыграла роль комбинация факторов. Во-первых, сами данные уникальны: такими массивами по морям Восточной Арктики обладает всего несколько научных групп в России. Во-вторых, важна правильная постановка задачи: мы не просто регистрируем факелы, а количественно оцениваем потоки метана в воду и атмосферу, наблюдаем их динамику. И, конечно, без моего научного руководителя ничего бы не вышло: у него огромный опыт, и он с самого начала выстроил работу так, чтобы мы получали не просто наблюдения, а результаты, на которые можно опереться.

– На какие цели может быть потрачена стипендия Президента России?

– Потрачу на первый взнос по ипотеке. Жильё – необходимое условие для нормальной жизни и успешной работы.

– Может ли быть практическое применение результатов ваших исследований?

– Да, наши результаты используют при моделировании климата и для прогнозов деградации мерзлоты. Они могут быть полезны при экологическом обосновании шельфовых проектов – например, для газодобычи и судоходства.

– В вашей работе есть прогнозы на пять, десять и пятнадцать лет. А каковы ваши личные планы, каких достижений в науке вы хотели бы достичь за десять лет?

– Сначала – защитить диссертацию. Далее планирую заниматься мониторингом газовых факелов, завершить обработку наработанных данных, участвовать в новых экспедициях. Хочется, чтобы наша работа стала основой единой базы по арктическим факелам. Уверена, что она нужна всем, кто работает в регионе.

Анна ДОМАНЮК на конференции BACO 2025 (Busan Atmosphere Cryosphere Ocean Conference)

– Насколько сегодня привлекательны такие исследования для молодёжи? Вы бы советовали студентам идти в океанологию, несмотря на все трудности?

– Океанология – это комплекс наук, изучающих физические, химические, биологические и геологические процессы в Мировом океане. Так сложилось, что мы исследуем регион Восточной Арктики, но есть и другие направления. Эта работа сложная, она не всегда даёт быстрый результат, но позволяет понять, как устроен Океан, – а это стоит затраты усилий. Советовать студентам идти или не идти – не берусь. Скажу так: если человеку интересно разбираться в процессах, а не просто читать про них, и он готов учиться новому, принимать участие в полевых и экспериментальных исследованиях – стоит попробовать. Я попробовала и не жалею.

– Если бы вам сейчас предоставили слово на крупной международной климатической конференции, что бы вы сказали мировому сообществу? Что сегодня важнее – срочные мероприятия или тщательный мониторинг?

– Я бы сказала так: мы до сих пор точно не можем сказать, какое количество метана ежегодно поступает из Восточно-Сибирского шельфа в атмосферу региона. У нас есть локальные данные о газовых факелах в арктических морях: мы можем оценить количество метана, транспортируемое ими в воду и атмосферу, и определить их временную изменчивость. Но без многолетнего системного комплексного мониторинга эмиссии парниковых газов мы не сможем повышать точность климатических моделей. Поэтому сегодня крайне важно проводить регулярные мультизадачные океанографические экспедиции в Арктику.

На рабочем посту отряда гидроакустики в научной экспедиции на НИС «Академик Мстислав Келдыш», рейс 90

Работа с газовыми факелами в Арктике – это не только фундаментальная наука, но и важный вклад в решение прикладных задач: от моделирования климата до обоснования шельфовых проектов. Анна Доманюк подчёркивает, что без регулярного и системного мониторинга невозможно повысить точность прогнозов и понять, как меняются процессы в регионе. Её опыт показывает, что даже на ранних этапах научной карьеры можно делать значимый вклад – и одновременно вдохновлять других на участие в больших исследовательских проектах.

Фото из личного архива Анны ДОМАНЮК

Хищники над центром

Новое издание

Владивосток глазами орнитолога

Самка белоплечего орлана в бухте Золотой Рог

Владивосток – вероятно, один из немногих мегаполисов в мире, где на центральной площади можно стать свидетелем охоты сапсана. И уж точно только во Владивостоке на городской набережной (побережье бухты Золотой Рог) на деревьях и высоко в воздухе зимой можно увидеть величественного белоплечего орлана. Удивительное соседство урбанистического пейзажа и «дикой» природы, ставшее визитной карточкой юга Приморья, легло в основу уникального издания – двуязычного атласа Олега Николаевича Катугина «Хищные птицы Владивостока и юга Приморья». Книга, вышедшая в свет в 2025 году и насчитывающая почти 400 страниц, обещает стать настольным справочником как для профессионалов, так и для всех, кто хочет побольше узнать о своих пернатых соседях.

Сапсан, молодой самец, остров Русский

«Хищные птицы Владивостока и юга Приморья» –

уникальный двуязычный атлас

Более 500 видов птиц зафиксировано на территории Приморского края, но именно дневные хищники – особая гордость региона. Книга Олега Катугина рассказывает о дневных хищных птицах, которых можно встретить во Владивостоке, его окрестностях и в южных района Приморья. Издание представляет собой прекрасно оформленную книгу с научными текстами на русском и английском языках о каждом из 27 видов хищных птиц региона. Это большой фотографический атлас, в который автор включил 560 фотографий, большинство из них были сделаны самим автором.

Издание предназначено для сотрудников природоохранных организаций, студентов-биологов, преподавателей, но будет понятно и интересно самому широкому кругу любителей природы. Научное редактирование осуществляли ведущие специалисты-орнитологи: Ю.Н. Глущенко (ТИГ ДВО РАН) и А.Б. Курдюков (ФНЦ Биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН).

Сам Владивосток – это уникальная точка на карте России. Благодаря муссонному климату и сложному рельефу здесь на относительно небольшой территории соседствуют представители субарктической и субтропической фаун. Но главный феномен в том, что хищные птицы здесь не редкие гости, а подчас полноценные «горожане». Некоторые виды приспособились круглогодично жить рядом с человеком и даже выводить потомство буквально в «городских условиях». К таким можно отнести сокола сапсана и ястреба-тетеревятника. Сапсаны выращивают птенцов как на скалах на побережье в черте города, так и на жилых и нежилых высоких городских постройках. Тетеревятники гнездятся на деревьях в зелёных массивах в городской черте и пригороде. Пищей этим хищникам в городе служат, в основном, птицы, например, сизые голуби и врановые (вороны и сороки). На голубей сапсаны и тетеревятники охотятся в городских дворах и скверах, а подчас и в самом центре города. В густом лесу на сопках в пригороде Владивостока гнездятся редчайшие для России хохлатые орлы – крупные лесные хищные птицы, выходцы из тропических районов Азии. Зимой над бухтой Золотой Рог в самом центре города часто можно видеть парящих огромных хищников – это белоплечие орланы и орланы-белохвосты. Первые прилетают на юг Приморья на зимовку из более северных районов Дальнего Востока России, а вторые как зимуют, так и могут строить гнёзда и выводить потомство в поймах рек и даже на островных территориях, прилегающих к Владивостоку.

Автор предоставил доказательную базу этого уникального природного богатства южных районов Дальнего Востока России, снабдив атлас снимками, большинство из которых сделаны в дикой природе. Некоторые кадры были сделаны в ветклиниках и зоопарках, куда ослабевших в силу разных причин птиц приносили сердобольные горожане, и где хищные птицы проходили реабилитацию перед выпуском в дикую природу.

Книга посвящена светлой памяти доктора биологических наук, профессора Георгия Петровича Дементьева – классика отечественной орнитологии, всемирно известного специалиста по хищным птицам, автора фундаментального труда «Птицы Советского Союза».

Об авторе

Олег Николаевич Катугин – зоолог, выпускник Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (1984), уже более 40 лет живёт и работает во Владивостоке. Кандидат биологических наук, сотрудник Тихоокеанского филиала ВНИРО, он является признанным специалистом по фауне региона. Автор многочисленных публикаций и соавтор ряда книг, таких как «Животные и растения Японского моря» (2007, 2012), «Атлас головоногих моллюсков Дальневосточных морей России» (2010) и «Птицы “Земли Леопарда”: справочник-определитель» (2020). Однако именно дневные хищные птицы стали главной страстью учёного-фотографа, и результат этого увлечения вы держите в руках.

Олег Николаевич КАТУГИН

Научный контекст

Дневные хищники – группа, вызывающая споры в академической среде. Если традиционно до недавнего времени их объединяли в один отряд Соколообразных, то по современным воззрениям, основанным во многом на молекулярно-генетических исследованиях, систематика дневных хищных птиц перетерпела некоторые изменения. Сегодня специалисты-орнитологи склонны выделять три самостоятельных отряда дневных пернатых хищников: Ястребообразные, Американские грифы и Соколообразные. Более того, анализ ДНК показал, что эволюционная ветвь соколов развивалась независимо от ястребов, орлов и грифов, а их ближайшими родственниками на общем филогенетическом древе птиц являются попугаи. Тем не менее, в своём атласе автор придерживается классической зоологической традиции, рассматривая вместе представителей семейств дневных хищных птиц: Ястребиных, Скопиных и Соколиных.

Пегий лунь, самец, Приморье

Важно подчеркнуть экологическое и природоохранное значение книги. Хищные птицы – это эффективные регуляторы численности сельскохозяйственных вредителей, в первую очередь, мышевидных грызунов, которые являются основой питания канюков и мелких соколов, таких как пустельга. Хищники вообще и хищные птицы в частности – это мощный фактор естественного отбора в природных популяциях, своего рода «санитары», находящиеся на вершине «трофических пирамид» и отбраковывающие слабых и больных животных. Вместе с тем, хищники весьма уязвимы и практически повсеместно нуждаются в охране. Усиливающийся с годами антропогенный прессинг привёл к тому, что 18 из 30 (то есть около 60%) видов дневных хищных птиц, обитающих в Приморье, занесены в Красные книги РФ и Приморского края. К тому же все без исключения виды дневных хищных птиц включены в списки животных Конвенции СИТЕС, так как большинство из них имеют низкую численность и нуждаются в мерах по сохранению. Эта книга – это не просто энциклопедия, в которой собрана систематизированная информация, а серьёзный вклад в познание, мониторинг и сохранение этих величественных птиц.

Тетеревятник, самец, Владивосток

Книга Олега Катугина – это больше, чем коллекция фотографий в сопровождении научного текста. Это документ, фиксирующий биологическое разнообразие Владивостока и южных районов Приморья в эпоху активной урбанизации региона. Для науки – это ценный справочный материал по биологии, распространению и сезонным миграциям видов. Для общества – повод взглянуть на город иначе, увидеть в нём не просто каменные джунгли, а часть живой экосистемы. Издание можно считать своеобразной яркой и привлекательной «визитной карточкой» Владивостока, ведь под данным углом зрения с показом разнообразия и красоты пернатых хищников наш город ещё никто не рассматривал. Книга может быть интересна как жителям, так и гостям нашего города, которые интересуются уникальной природой юга Дальнего Востока России, её неповторимым животным и растительным миром. Несомненно, этот труд займет достойное место на полках не только институтских библиотек, но и у всех, кто интересуется природой Дальнего Востока нашей страны.

Самец хохлатого орла в пригороде Владивостока

Фото Олега КАТУГИНА

Колымский малыш

В научных подразделениях ДВО РАН

Мамонтёнок, два зенитчика и три академика

История находки, научное значение и судьба уникального экспоната

Недавно Геолого-минералогический музей Дальневосточного геологического института ДВО РАН пополнился необычным экспонатом – гипсовой копией мамонтёнка Димы, переданной из музея Национального научного центра морской биологии имени А.В. Жирмунского ДВО РАН. Эта передача – повод вспомнить удивительную историю находки, которая в 1977 году стала мировой сенсацией и до сих пор остаётся одним из ценных источников знаний о шерстистых мамонтах.

Точная копия мумии мамонтёнка Димы в Геолого-минералогическом музее Дальневосточного геологического института ДВО РАН – одном из пяти обладателей уникального экспоната в мире. Фото Александра МАРКЕВИЧА

Много лет тому назад копия мамонтёнка вместе с небольшим пакетиком его шерсти поступила в музей Дальневосточного государственного морского заповедника, структурного подразделения Института биологии моря (ИБМ) Дальневосточного научного центра АН СССР из Зоологического института (ЗИН) АН СССР. По словам сотрудника заповедника, шерсть на ощупь была «тонкая и даже шелковистая».

Директор ЗИН академик Орест Александрович Скарлато и директор ИБМ академик Алексей Викторович Жирмунский были дружны ещё со студенческой скамьи биологического факультета Ленинградского университета. В годы Великой Отечественной войны, которую оба прошли с ранениями и боевыми наградами от первого и до последнего дня, они служили зенитчиками. В послевоенные годы полюбили дальневосточные моря, стали выдающимися учёными, возглавили ведущие в стране академические институты, научные коллективы которых успешно сотрудничают и сейчас, спустя много лет после их ухода из жизни.

Случай, изменивший палеонтологию

23 июня 1977 года, работавший в ночную смену бульдозерист старательской артели «Знамя» Анатолий Владимирович Логачёв расчищал площадку для золотодобычи в долине ручья Киргилях (Сусуманский район, Магаданская область). Сдвинув пласт мёрзлого грунта, он заметил необычный буро-рыжий предмет. В этих краях в мерзлоте иногда попадались останки животных, и зачастую их просто оставляли без внимания или сбрасывали в отвал. Потрогав находку, бульдозерист обнаружил мягкую шерсть и решил подождать до утра. Когда утром из-под осколков льда вытаяла голова маленького «слоника», сомнений не осталось, – это был мамонтёнок.

О находке немедленно сообщили руководству прииска, а оттуда весть дошла до директора Северо-Восточного комплексного НИИ ДВНЦ АН СССР академика Н.А. Шило. Уже через несколько часов была собрана экспедиция для спасения экспоната. Первым из учёных к месту находки прибыл заведующий лабораторией геологии и палеогеографии кайнозоя Анатолий Владимирович Ложкин. К тому моменту туша частично оттаяла под жарким солнцем, а из-за задержки с прибытием специалистов пострадала ещё и от собак. Чтобы не допустить дальнейшего разрушения, мамонтёнка упаковали в деревянный ящик с опилками и доставили в морозильную камеру СВКНИИ.

Анатолий Владимирович ЛОЖКИН и Дима. Фото из архива СВКНИИ ДВО РАН

Возраст, размеры и обстоятельства гибели мамонтёнка Димы

Мамонтёнок, вошедший в науку как Киргиляхский (или магаданский), имел рост около 104 см и прижизненную массу примерно 100 кг. Имя Дима происходит от названия небольшого ручья, вблизи которого был найден мамонтёнок. Его возраст на момент гибели оценивается в шесть-семь месяцев, а время смерти – примерно 39-40 тысяч лет назад. Степень сохранности туши была очень хорошей: уцелели кожа, внутренние органы, мягкие ткани и фрагменты шерсти.

Обследования мамонтёнка позволили реконструировать последние дни Димы. У него была травмирована нога – в районе колена обнаружили большую припухлость, вероятно, вызванную инфекцией. Сморщенный желудок свидетельствовал о голодании, а полный кишечник – о том, что в более ранние периоды мамонтёнок нормально питался. Предполагают, что он отстал от стада из-за хромоты, ослаб и провалился в яму, наполненную водой и грязью, или умер от истощения. Затем тело смыло в низину и засыпало грунтом. Частицы почвы, найденные в лёгких Димы, подтверждают версию о том, что он задохнулся в грязево-щебневой массе.

Геологические особенности места находки дополняют картину. Мамонтёнок покоился в семиметровом пласте щебня с глинистым заполнителем, пронизанном жильными льдами. Такая структура указывает на быстрое накопление осадков в сухом и холодном климате. Рядом учёные обнаружили погребённый во льдах лес: стволы лиственниц с пятью ярусами добавочных корней свидетельствовали о том, как деревья боролись с поднимающейся мёрзлой почвой. Это подтверждает гипотезу о стремительных изменениях ландшафта в ту эпоху и о том, насколько суровыми были условия, в которых жили мамонты.

29 июля 1977 года тело мамонтёнка было доставлено в Ленинград. С тех пор он хранится в Зоологическом музее ЗИН РАН.

Научное значение находки

До обнаружения Димы учёные могли судить о мамонтах преимущественно по костным останкам. Находка целого детёныша открыла новые возможности: впервые удалось изучить анатомию молодой особи и сравнить её с современными слонами.

Рентгенограммы и томограммы позволили получить объёмные изображения черепа и внутренних органов. Впервые для мамонтов детально изучили строение сердца, лёгких и печени – и не выявили кардинальных отличий от современных слонов. Кроме того, были отобраны образцы тканей, включая фрагменты крови, что открыло перспективы для биохимических и генетических исследований.

Особую ценность представляет тафономическая информация: условия захоронения, состав окружающих пород и погребённых растительных остатков помогли реконструировать экосистему позднего плейстоцена. Выяснилось, что в регионе преобладали тундростепи, где обитали не только мамонты, но и дикие лошади, сибирские бизоны и другие крупные травоядные.

Сохранение мамонтёнка

После комплексных исследований встал вопрос о долгосрочном сохранении экспоната. Эту задачу взял на себя выдающийся советский таксидермист Михаил Абрамович Заславский – основатель советской школы скульптурной таксидермии. Перед ним стояли две цели: немедленно остановить разложение и найти способ сохранить тушу для музейной экспозиции в обычных условиях.

Заславский применил метод парафинирования – пропитку тканей горячим парафином после предварительной обработки спиртами и ксилолом. Этот метод в подобных случаях ранее не использовался, и его последствия оказались неоднозначными: туша сильно потемнела, местами став почти чёрной. Но именно парафинирование позволило надёжно законсервировать останки.

Дима в мире науки и культуры

С момента обнаружения мамонтёнок Дима стал не только научным сокровищем, но и культурным феноменом. Он регулярно демонстрируется на выставках по всему миру. Когда в 1979 году мамонтёнка показали в Лондоне, выставку посетили 150 тысяч человек, включая премьер-министра Маргарет Тэтчер. Наибольший интерес мамонтёнок вызывал у детей.

История Димы вдохновила художников, писателей и мультипликаторов. Именно находка в Киргиляхе легла в основу знаменитого мультфильма «Мама для мамонтёнка», а позже появился и кукольный фильм «Про мамонтёнка», предлагающий более драматичную трактовку судьбы доисторического малыша. В Якутске установлен памятник мамонтёнку, а в научных и популярных изданиях ему посвящены сотни публикаций.

Любопытный эпизод связан с международными выставками: однажды немецкие таможенники потребовали ветеринарное заключение о смерти мамонтёнка. Пришлось оформлять официальный документ о том, что животное умерло десятки тысяч лет назад и не может стать источником опасных инфекций.

Россия – главный источник уникальных находок

Хотя Дима был первым, полностью сохранившимся мамонтёнком, попавшим в руки учёных, позже были сделаны и другие выдающиеся находки. В 2007 году на Ямале оленеводом Юрием Худи был обнаружен мамонтёнок Люба – её сохранность оказалась ещё выше. В 1988 году на Ямале нашли мамонтёнка Машу, а в 2010 году в Якутии обнаружили Юку – самку, погибшую в возрасте 6–8 лет, чьи ткани позволили провести уникальные исследования на клеточном уровне.

Эти находки подчёркивают исключительную роль России как «кладовой» мамонтовой фауны. Мамонтёнок Дима – не просто уникальный экспонат, а ключ к пониманию эпохи плейстоцена. Благодаря российским находкам в вечной мерзлоте учёные реконструируют биологию мамонтов, выясняют причины их вымирания и оценивают экологические риски современности. История Димы напоминает: природа сохранила для нас бесценную библиотеку прошлого, а кропотливый труд исследователей позволяет прочесть её страницы. Пусть эта находка вдохновляет на новые открытия, которые раскроют ещё неизвестные тайны «волосатых гигантов» ледникового периода.

Удержать робота в океане

Молодёжь в науке

Победитель конкурса на стипендию Президента РФ

Система позиционирования для подводных манипуляций

Роман Павлович ВАСИЛЕНКО

     Проблема позиционирования – один из главных барьеров на пути к полной автономности подводной робототехники. Если телеуправляемый аппарат можно удерживать «на привязи» с судна, то автономный робот должен самостоятельно решать, как не уйти в дрейф при контакте с объектом. Роман Павлович Василенко, аспирант третьего курса обучения, научный сотрудник Института проблем морских технологий им. академика М.Д. Агеева ДВО РАН и победитель конкурса на стипендию Президента России, разрабатывает систему, которая позволит роботам с высокой точностью «зависать» над объектом работ, несмотря на течения и воздействия со стороны манипулятора. Как устроен этот механизм, в чём сложность моделей движителей, и когда роботы смогут самостоятельно обслуживать подводные трубопроводы – в нашем материале.

Биография: от школы до аспирантуры

Наш герой родился и вырос во Владивостоке. В 2018 году окончил школу № 74, затем поступил в Дальневосточный федеральный университет на специальность «Мехатроника и робототехника». Бакалавриат завершил в 2022-м, затем магистратуру – по тому же направлению. После этого Роман продолжил обучение в аспирантуре, но уже в стенах Института проблем морских технологий им. академика М.Д. Агеева ДВО РАН, где сегодня занимает должность научного сотрудника.

– С детства меня увлекали технологии, – рассказывает Роман. – Хотелось не просто учить теорию, а своими руками создавать что-то новое. Подводная робототехника даёт такую возможность: здесь результат твоей работы осязаем и реализуется на практике.

Лаборатория подводных манипуляционных комплексов

В ИПМТ Роман работает под началом доктора технических наук Александра Юрьевича Коноплина. Сотрудники лаборатории занимаются разработкой систем, методов и технологий для подводных аппаратов с манипуляторами – в первую очередь автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА). Здесь разрабатывают методы обработки сенсорных данных, системы согласованного управления АНПА и судна сопровождения, а также управляющие алгоритмы для выполнения контактных операций – от отбора проб грунта до стыковки.

– Моё исследование нацелено на создание системы позиционирования, – поясняет Роман. – Она позволит автономному аппарату подойти к объекту работ необходимым образом, а затем удерживать его в нужной точке пространства, пока манипулятор выполняет операцию. Без такой системы большинство задач невыполнимы: аппарат попросту снесёт течением или отбросит в момент контакта.

Особую благодарность Роман выражает коллегам:

– Всегда можно обратиться за помощью – и тебе действительно помогут. Это касается и науки, и инженерии, и административных вопросов. Хочу поблагодарить кандидата технических наук Владимира Владимировича Костенко за помощь в исследовании работы движителей – он поделился теоретическим заделом и предоставил оборудование для натурных испытаний. И, конечно, научного руководителя – Александра Юрьевича Коноплина – за поддержку и конструктивную критику. Именно его предмет на бакалавриате помог мне окончательно выбрать путь в науку и подводную робототехнику.

Роман ВАСИЛЕНКО (справа) с коллегами на конференции

Автономный аппарат – против «робота на проводе»

– Сегодня подводные роботы с манипуляторами в большинстве случаев работают по кабелю. Оператор на судне управляет движениями по видеоизображению. Но у такого подхода масса недостатков: высокая стоимость эксплуатации судна-носителя, риск повреждения троса, нагрузка на человека, зависимость от погоды, невозможность работы подо льдом, – перечисляет Роман.

– Автономные аппараты лишены этих проблем. Но плата за автономность – жёсткие ограничения формы корпуса и компоновки движителей. Мы не можем произвольно расположить аппарат, особенно при течении. Моя система как раз для таких случаев: она рассчитывает оптимальное положение и управляет движителями для удержания в заданной точке. В сочетании с системами управления манипуляторами, которые разрабатывают коллеги, это позволит выполнять очистку объектов, обследование трубопроводов, работу с вентилями и клапанами, отбор проб. Главная трудность – учесть максимум факторов и при этом сохранить быстродействие и адаптивность к меняющимся условиям.

Во время работы с АНПА ММТ-3500

Секрет точности: от винта к электроприводу

– Винт и электропривод работают как единое целое, – объясняет Роман. – Для точного моделирования важно учитывать, как привод реагирует на внешнюю нагрузку, поэтому нужна модель не только винта, но и самого привода в полном диапазоне сигналов управления и внешних возмущений. Также натурные испытания помогли нам учесть реальную специфику систем управления, что сделало моделирование значительно точнее.

Почему победил в конкурсе на стипендию Президента РФ?

– Думаю, решающую роль сыграли практическая значимость и комплексность предлагаемого решения задачи, – считает Роман. – С каждым годом очевиднее, что будущее – за беспилотниками. А стабилизация в оптимальном положении – критически важная часть их работы. Без неё безаварийная автономная операция практически невозможна.

Натурным экспериментом уже подтверждена часть работы, связанная с разработкой динамической модели подводного движителя. В перспективе – испытание системы позиционирования в целом. Результаты исследования в первую очередь будут интересны и востребованы внутри нашего института. Среди потенциальных заказчиков таких подводных аппаратов – научные организации, нефтегазовые компании, МЧС, военные. Система будет полезна и при разведке месторождений, и при обслуживании уже работающей инфраструктуры.

Планы: учёт манипулятора и «воплощение в железе»

– В ближайшее время предстоит решить задачу подхода так, чтобы робот располагался относительно объекта наилучшим образом для выполнения конкретной операции. На предыдущих этапах работы учитывались ограничения, обусловленные формой корпуса и характеристиками движителей аппарата-носителя. Теперь же настало время учесть ограничения, накладываемые манипулятором. После этого объединю разработки в единую систему и начну подготовку комплексного натурного эксперимента, – делится планами Роман.

– Помимо защиты, главная цель для меня – реализовать разработки «в железе». Хочется увидеть, как это работает «вживую».

Роман ВАСИЛЕНКО на конференции «Экстремальная робототехника»

Совет молодым учёным

– Выбирайте тему, интересную с теоретической, либо полезную с практической точки зрения, даже если она очень сложная, – советует Роман. – Браться за простые, но невостребованные задачи в каком-то смысле даже опасно, так как к концу аспирантуры не удастся набрать опыта и новых знаний, которые обязательно пригодятся в будущем.

С коллегами на велосипедах

На пути к полной автономии

Человечество уверенно осваивает космос, но глубины океана для нас до сих пор остаются «терра инкогнита» в прямом смысле этого слова. И если раньше мы могли заглянуть туда лишь с помощью «привязных» систем, то работы Романа Василенко и его коллег из ИПМТ приближают время, когда автономные роботы станут полноценными хозяевами подводного мира. Создание интеллектуальной системы позиционирования, способной учитывать множество возмущающих факторов, – это вклад в технологический суверенитет страны и будущее мировой океанотехники. Мы уверены, что достижение способности «зависания» над исследуемым объектом, о котором говорит наш герой, – это не просто элемент диссертации, а проявление свойства современной науки – не терять устойчивости, несмотря ни на какие внешние воздействия.

Работа с АНПА ММТ-3500

Фото из личного архива Романа ВАСИЛЕНКО

Андрей Забияко: «Мы – единое человечество»

 Лауреат премии ДВО РАН имени выдающихся учёных Дальнего Востока России

Интервью с создателем «Петроглифов Амура»

Андрей Павлович ЗАБИЯКО

     Он начинал свой путь юным исследователем, а сегодня его имя известно в мире религиоведения и археологии. Андрей Павлович Забияко, заведующий кафедрой религиоведения и истории, заведующий лабораторией археологии и антропологии Амурского государственного университета, доктор философских наук, профессор, – автор фундаментальной монографии «Петроглифы Амура», за которую в 2025 году был удостоен премии ДВО РАН имени академика А.И. Крушанова. В интервью «Дальневосточному учёному» он рассказал о том, как тайга становится морем, а скалы – маяками в прошлое, о секретах чтения каменной летописи и о том, какое послание современный учёный отправил бы древним художникам.

Личное и человеческое

– Андрей Павлович, археология – это наука, требующая романтики полевых экспедиций и скрупулезной лабораторной точности. Что для вас стало главным в выборе этого пути? Было ли это детское увлечение поиском древностей или осознанный выбор в студенчестве?

– Всё начиналось с романтики полевых экспедиций. Первая экспедиция состоялась в возрасте шести лет. У меня был трёхколесный велосипед, мы жили почти на окраине города. В сумочку, которая крепилась сзади к седлу, я положил бутерброд и, поутру тронувшись, скоро выехал на автодорогу Благовещенск – Свободный. По ней, тогда пустынной, моё путешествие длилось километров пять мимо заболоченной поймы реки с одной стороны и леса – с другой. Город пропал из виду, передо мной открывались неизведанные горизонты. Но солнце уже перевалило за зенит, крутить педали по полугравийной дороге становилось всё труднее, а неизведанные горизонты немного озадачивали отдалённостью открытий. К вечеру я был дома без впечатляющих результатов, но с твёрдой уверенностью, что время и силы были потрачены не зря.

Андрей накануне первой экспедиции, 1967 год

Большую роль сыграл год жизни в 10-летнем возрасте в Москве. Каждую субботу и воскресенье я получал утром на руки по 20 копеек и пропадал до вечера в экспедициях по музеям, которые обошёл практически все. Во многих я увидел богатейшие археологические и этнографические коллекции и понял, зачем люди ездят за город, и что они там могут открыть. Позднее благодаря школьной секции спортивного туризма и ориентирования привились разные нужные навыки.

На первом курсе я конспектировал книгу А.П. Окладникова о петроглифах Нижнего Амура. Она увлекла меня, тем более что я с детства увлекался рисованием. Потом траектории научной работы складывались сложно, иногда далеко уходя от первоначальных замыслов. Но с начала 1990-х годов эти траектории вернулись к археологии и антропологии. Последние 25 лет у нас каждый год в разные сезоны проходит по несколько экспедиций, две-три обязательно по петроглифам, почти каждый год по наскальным изображениям Северо-Восточного Китая. Главное, видимо, в том, что удалось соединить детское увлечение с осознанной целью.

Китай. На памятнике Цюньли, 2014 год

– Если бы вы не стали археологом, кем бы вы видели себя в гуманитарной науке или вне её? Где бы ещё мог пригодиться ваш талант исследователя?

– Вообще говоря, я и сейчас не только археолог. Основной вектор моих научных исследований направлен на понимание древних культур, прежде всего ранних форм символического поведения – ранних форм религии и искусства, а также на изучение создававших их народов, их генезиса и миграций. Можно сказать, что мы изучаем становление символического поведения археологическими методами. К изучению этнокультурных контекстов раннего символизма и более поздних этапов мы привлекаем методы этнографии. Поэтому археологический профиль исследователя совмещается с этнографическим, антропологическим, что вообще часто встречается в нашей среде. В классификации наук это может называться этноархеологией.

– Работа с петроглифами требует особого терпения и даже философского склада ума. Удается ли вам, глядя на тысячелетние рисунки, мысленно вести диалог с их создателями?

– Хороший вопрос, ответ на который неразрывно связан с предыдущим ответом. Самое главное в работе с петроглифами – не трудности экспедиционного пути, а трудности понимания увиденного. А что мы видим? Мы видим графически оформленные образцы символического мышления. На этапе восприятия и интерпретации наскальных изображений мы не можем остаться в границах традиционных археологических и этнографических методов. Мы должны привлечь методы, теории когнитивных наук. Когнитивистика синтезирует подходы археологии, антропологии, психологии, философии и ряда других наук в особые исследовательские стратегии, где очень велика роль теоретических моделей описания и понимания объектов, в нашем случае – реликтов древнего символизма. Здесь моё участие уместно тем, что я доктор философских наук. Это помогает. Не всегда, конечно. Но диалог вести, наверное, получается. Конечно, между нами и древними людьми пролегают тысячелетия. Но человечество уже более двух миллионов лет представляет собой культурно-антропологическую целостность. Лежащие в её основе психофизиологические и когнитивные механизмы поведения являются константами, допускающими вариации проявлений, но стабильными в сущности. Поэтому археолог-палеолитчик, взяв в руки ашельское орудие, хорошо понимает, как его полтора миллиона лет назад изготовил Homo erectus, какие умственные операции и техники расщепления были использованы. Примерно так же дело обстоит с наскальными рисунками.

Хабаровский край. Сукпайская писаница, 2022 год

О премии и предмете исследования

– Андрей Павлович, вы стали лауреатом премии ДВО РАН имени выдающихся учёных Дальнего Востока России в 2025 году: вам присуждена премия ДВО РАН имени академика А.И. Крушанова за монографию «Петроглифы Амура» – это признание вашего вклада в изучение истории Дальнего Востока. Что значит для вас получить награду, носящую имя этого выдающегося учёного?

– Собственно, в вашем вопросе уже заложен ответ. Это свидетельство того, что отражённый в книге труд – мой личный и труд десятков людей, участвовавших в экспедициях, труд наших выдающихся предшественников – А.П. Окладникова и его сподвижников – важен для изучения истории Дальнего Востока.

– Монография «Петроглифы Амура» – это результат многолетней работы. Если представить, что ваш читатель никогда не видел эти рисунки и ничего о них не знает, как бы вы образно объяснили, почему их называют «каменной летописью» и почему её важно прочитать?

– Петроглифы – это символический язык человечества. Для понимания древней истории наших территорий они особенно значимы. Посмотрите на карту, посмотрите вокруг, когда мы покидаем населённые пункты. Вокруг нас огромные горно-таёжные ландшафты. Тайга велика и труднопроходима. Местность покрыта деревьями, кустарниками, травами – всё это сильно затрудняет установление мест проживания людей, обнаружение их стоянок или поселений. Тайга часто горит. Пожары уничтожают следы пребывания людей. Наши реки вздуваются наводнениями, разливы рек заносят буреломом и песком жилищные и могильные западины. Люди жили, приходили и уходили. Через несколько десятилетий что оставалось? Нередко, оглядываясь вокруг, кажется, что осталась только тайга. Она как море. Но в этом таёжном море есть острова и маяки – это скалы с петроглифами. Стойко пережив тысячелетия, они расскажут нам не только о древних идеях и образе мысли, но и об образе жизни создателей, более того – чётко укажут на локусы обитаемого пространства, границы освоенных людьми территорий и на многое другое, что, казалось бы, навсегда исчезло в глубинах тайги.

Раскопки на памятнике Калиновка, Верхний Амур, 2015 год

– Петроглифы часто сравнивают с «окном в прошлое». Что именно увидели и поняли вы благодаря этому окну такого, чего не знали историки до вас? В чём главная новизна вашего взгляда?

– Один из главных результатов – выявление общности петроглифических памятников на территории Восточного Забайкалья, Западного Приамурья, частично – бассейна Лены и памятников правобережья Амура, то есть Северо-Восточного Китая, Большого и Малого Хингана. Всего здесь находится более 120 памятников, вместе они образуют единую Амуро-Хинганскую провинцию наскальных изображений. Она отличается от Амуро-Уссурийской, Чукотской, Франко-Кантабрийской провинции и других региональных историко-территориальных групп. Такое масштабное районирование важно. Оно помогает понять, как на протяжении тысячелетий из самобытных региональных комплексов складывалось мировое петроглифическое полотно, причём не только в Евразии, но и глобально. Понять не только особенности историко-культурных ареалов северо-востока Евразии, но и то общее, что объединяет наши ареалы с другими, что, таким образом, определяет мировые закономерности исторического развития.

Нашим предшественникам сложно было охватывать такие географические пространства и объёмы научного знания из разных стран. Например, фактически невозможно было проводить полевые исследования в Китае. Сейчас для нас это обычная практика. Цифровизация результатов знания и глобальные коммуникации расширили и ускорили доступ к научным результатам. Сегодня днём мы в режиме открытого доступа узнаём, что утром опубликовали в ведущих журналах наши российские и зарубежные коллеги.

Далеко вперёд продвинулись общие знания об археологии Дальнего Востока, времени его заселения людьми на разных территориях, хронологии и динамики археологических культур. Мы более 15 лет проводили ежегодные раскопки под скалой с рисунками на памятнике Калиновка, получили достоверные знания о сопровождающих петроглифы археологических культурах, связали их с современными периодизациями и датировками. Применение совокупности таких знаний к изучению петроглифических памятников даёт возможность более строго и точно вписывать их в общий исторический контекст развития.

Это и многое другое открыло путь к новым результатам.

Китай. На памятнике Фэнлуншань, 2024 год

О пути и методе

– Цикл работ по петроглифам охватывает значительный период. Как менялись ваши методы исследования за это время? Приходят ли на помощь археологу современные физические, цифровые технологии (в том числе ИИ), или главным инструментом остается острый глаз, многолетний опыт и интуиция?

– Разумеется, без острого глаза, опыта и интуиции никогда не обойтись. Но за последние 25 лет мы пережили революцию в техническом оснащении исследования петроглифов. Взять хотя бы переход от аналогового фотографирования к цифровому. Этот переход не просто облегчил фиксацию изображений, он в огромной мере расширил возможности дальнейшей обработки отснятого материала. Стало меньше субъективизма в интерпретациях, мы дальше продвинулись в научной объективности трактовок.

– Какая самая большая трудность в работе с наскальными изображениями? Это борьба с природными факторами (вода, лишайники), разрушающими камень, или сложность интерпретации сюжетов?

– Конечно, последнее.

– Амур – река своенравная. Случались ли в ваших экспедициях запоминающиеся, курьёзные или экстремальные ситуации, связанные с труднодоступностью мест, где находятся петроглифы?

– Скорее, сложно представить обратное – когда в экспедиции нет экстремальных ситуаций. Поэтому они как-то стираются в памяти. Зато остаётся противоположное. К 2017 году мы несколько лет пытались добраться до памятника в Восточном Забайкалье, в бассейне Шилки, где уже 50 лет после доктора исторических наук Анатолия Ивановича Мазина никого из исследователей наскального искусства не было. Ни на лодках, ни пешком не могли проложить путь, к тому же не было точных координат. Вдруг в геологической партии, куда мы попали, начальник говорит, что точно знает это место, более того – у них там поблизости баня. Казалось, нет основания ему не доверять. Но всякое бывало… С чувством сомнения размещаемся на крыше выданного вездехода – летом там комфортнее всего, едем часа два спокойно километров 40 по марям, потом водитель закладывает крутой вираж к склону сопки и тормозит в шести метрах от скалы. Напротив – плоскости с рисунками. Это был шок.

Скала с рисунками в Восточном Забайкалье, в бассейне реки Шилки, 2017 год

О значении и будущем

– Ваши исследования помогают понять, как мыслили наши предки. Как вы считаете, меняется ли мировоззрение современного человека, когда он прикасается к таким древним артефактам? Что даёт изучение петроглифов нам сегодня, кроме чистого знания?

– Оказаться рядом со скалой с петроглифами – это как в машине времени перенестись в далёкое прошлое. Тысячелетия исчезли. Вы стоите на расстоянии вытянутой руки рядом с подлинным созданием наших далёких предков. Человек стоял именно на вашем месте. Только в ваших руках фотоаппарат, а в его – охра, краска, которой он готовится написать для вас послание. И главное, что важно прочитать в этом послании, – то, что человечество едино, что проходят тысячелетия, а мы по-прежнему понимаем и ценим друг друга, и что важно это взаимопонимание сохранить и передать в будущее.

– Востребованы ли ваши результаты за пределами научного мира – в туризме, в образовательных программах для школьников и студентов Амурской области?

– Да. Например, сейчас в школах вводится новый предмет – история родного края. В подготовленной в Амурской области учебной программе есть раздел про наскальные изображения и их исследователей. Это вселяет уверенность, что наскальные изображения будут лучше знать и сохранять, а дело их изучения будет привлекать новых энтузиастов.

– Какая новая загадка древней истории Приамурья вас сейчас занимает? Планируете ли новую экспедицию или обдумываете наработанный материал?

– Каждая новая книга не столько закрывает прежние проблемы, сколько открывает новые. Нам сейчас не вполне ясно, где проходит граница между амурскими и ленскими петроглифами и, соответственно, между связанными с ними огромными историко-культурными ареалами. После выхода книги уже было четыре экспедиции, три – в бассейне реки Лены, одна – в Китае. Следующая экспедиция состоится на Становой хребет. Мы знаем, что там есть скала с ранее неизвестными рисунками. Теперь надо до неё добраться. На основе прежнего и нового материала вместе с сотрудниками Олёкминского государственного природного заповедника – это на юге Якутии – готовим новую книгу.

Личное и философское

– Андрей Павлович, если бы у вас была возможность прямо сейчас отправить послание через века – тем самым древним художникам, как бы оно выглядело?

– Как рисунок в виде смайлика. Уверен, они бы поняли. Ведь мы – единое человечество.

***

Встреча с Андреем Павловичем Забияко – это редкая возможность прикоснуться к тайне, которая не имеет возраста. Его путь от шестилетнего путешественника на трёхколёсном велосипеде до признанного учёного, расшифровывающего язык древних людей, доказывает: настоящая наука держится не только на точности методов, но и на романтике открытий. И пока у нас есть такие исследователи, способные услышать голоса прошлого и перевести их на язык современности, каменная летопись Приамурья будет существовать, хранить и открывать свои секреты. А мы, благодаря их труду, можем с уверенностью повторить вслед за профессором А.П. Забияко: мы – единое человечество, связанное тысячелетиями общей истории и взаимопонимания.

Андрей Павлович на памятнике Фэйлуншань, Китай, 2024 год

Фото предоставлены Андреем ЗАБИЯКО