Международная Арктическая Станция
«Снежинка»

МАС «Снежинка» создается по инициативе Московского физико-технического института (национальный исследовательский университет).

МАС «Снежинка» — круглогодичный и полностью энергетически автономный комплекс, создаваемый на базе возобновляемых источников энергии
и водородной энергетики. Объект предполагается
к реализации в период председательства Российской Федерации в Арктическом совете,
в качестве научной и образовательной платформы для международной кооперации инженеров, исследователей, ученых и научной молодежи.

32,3 га

80 человек

49 900 м³

10 200 м²

Цель – тестирование и демонстрация природосберегающих технологий жизнеобеспечения, робототехники, телекоммуникаций, медицины, биотехнологий, новых материалов, решений с искусственным интеллектом.

Географическое расположение Станции

Земельный участок расположен в Приуральском районе Ямало-Ненецкого автономного округа, Российская Федерация, в зоне Полярного Урала.

Участок строительства расположен в долине между горными массивами Райиз и хребет Ханмейнырд включает в себя часть безымянного водоёма и ручей Нордвымен-Шор.

Перепад высот по участку составляет 20 метров (без учёта глубин водоёма). Отметки участка и ближайших горных вершин имеют разницу
до 500 м с повышением рельефа к северо-востоку и юго-западу от участка строительства. Рельеф участка представляет собой пологий спуск от южного подножья хребта Ханмейнырд с понижением к югу.

49 км

70 км

180 км

на юг до линии Полярного круга

по азимуту на северо-запад от Салехарда

на север до Карского моря

Природные и климатические условия участка строительства

Климат Ямала определяется близостью холодного Карского моря, наличием многолетней мерзлоты, обилием заливов и водоёмов.

Климат арктической части ЯНАО характеризуется длительной, холодной зимой (до 8 мес.) с сильными бурями, морозами и частыми метелями, малым количеством осадков, очень коротким летом (50 дней).

В июле температура может повышаться до +35°С. Частые магнитные бури, сопровождаемые полярным сиянием.
Данные погодные условия максимально соответствуют требованиям к размещению МАС "Снежинка" в качестве полигона тестирования и внедрения новых технологий для суровой Арктики.

-10°С

-50°С

среднегодовая температура воздуха округа

минимальная пятидневная температура

Здание главного комплекса Станции

Главный комплекс Станции является четырёхэтажным зданием, сориентированным по оси восток-запад.

Габариты здания главного комплекса в плане: 68х61 метр, высота 18,4 метров. Площадь здания главного комплекса составляет 5358 м².

Здание главного комплекса состоит из семи корпусов купольного типа различного назначения: центрального корпуса «А» и шести радиально расположенных корпусов. Периметральные корпуса соединены переходами с центральным корпусом. Каждый корпус представляет собой многогранный купол радиусом 18 метров.

Купольная форма корпусов позволяет:

- снизить высокую ветровую нагрузку,
- уменьшить площадь кровли и снеговую нагрузку,
- уменьшить пятно посадки корпуса и теплового воздействия от здания на грунт,
- оптимизировать энергоэффективность в части отопления и вентиляции,
- организовать объёмно-планировочную структуру здания с возможностью модульного расширения здания или деления на автономные этапы строительства.

Состав корпусов:

- Центральный корпус «А»
соединительный корпус имеет общий проходной холл второго этажа, помещение проведения досуга, конференций, форумов, презентаций, выставок, молодежных образовательных лагерей;

- Общественно-функциональный корпус «Б»
кухня, столовая, спортзал, зал для йоги, раздевалки, душевые, сауны, массажная;

- Лабораторные исследовательские корпуса «В» и «Г»
два купола с помещениями для научных исследований и разработок,
в помещениях физических лабораторий, тестирования
и демонстрации новых технологий;

- Административно-бытовой корпус «Д»
кабинеты администрации Станции, жилые комнаты персонала, для проживания 16 человек, медицинский блок уровня фельдшерского пункта
c расширенным составом помещений и возможностью организации поста телемедицины.

- Корпуса «Е» и «К»
два купола общежития с номерами для проживания 60 человек.

Жилой модуль в здании главного комплекса

Помещение для долговременного пребывания в изолированных условиях должно обладать рядом свойств:

- минимизация форм с прямыми и острыми углами,

- интерьерно-пластические приёмы, визуально расширяющие пространство помещений,

- декоративно-колористические способы имитации разнообразной природной среды,

- освещение с изменяемой температурой и силой свечения
для имитации естественных суточных циклов солнечного освещения
в период полярной ночи,

- материалы финишной отделки с преимущественно природными текстурами и фактурами (под камень, дерево, ткань, бумага,
кожа и т.д.)

Здание технологического комплекса Станции

Площадь здания технологического комплекса составляет

Габариты здания технологического комплекса в плане

4747,8 м²

97х90,4 м, высота 12,745 м

Технологический комплекс Станции является двухэтажным зданием, сориентированным по оси север-юг и состоящим из девяти корпусов различного инженерно-технологического назначения и крытого перехода к зданию главного комплекса. Корпуса имеют безопорную ширину в осях 18 м.

Шаг несущих конструкций составляет 6 метров. Здание сконструировано по рельефу с целью сохранения криогенного состояния грунта. Н-образная планировка здания образует два внутренних двора, выходящих на юг и на север. Во дворы выходят эвакуационные выходы с лестницами и пандусы, ведущие ко въездным воротам в здание.

Состав корпусов:

Корпус 1: Электролизная,
Корпус 2: Генераторная электрохимических генераторов,
Корпус 3: Водоснабжение и водоотведение,
Корпус 4: Электротехническое ОПР и ИТП,
Корпус 5: Хозяйственно-бытовые, технические и рабочие помещения,
Корпус 6: Мастерские,
Корпус 7: Гараж вездеходной автотехники,
Корпус 8: Гараж эксплуатационной автомототехники,
Корпус 9: Складская зона.

4

2

1

3

5

6

7

8

9

Переход между зданиями главного и технологического комплексов

Проектом предусмотрено строительство крытого наземного перехода с техническим коридором и магистральным инженерным каналом, находящимся под прохожей частью данного перехода.

Площадь коридора коридора перехода, конструкция перекрытия и полов позволяют использовать переход для движения средств малой механизации, таких, как электропогрузчики, самоходные подъёмники, электротележки, габаритное клининговое оборудование и т.д.

Рекреационные объекты на территории Станции

Набережная является единственным рекреационно-эстетическим объектом, предназначенным для отдыха сотрудников и гостей станции. Располагаясь на перепадах рельефа настилы набережной располагают к прогулкам с видом на окружающий горный пейзаж и водную гладь крупного водоёма в тёплый сезон.

Малые беседки
сориентированы на водоём и способны вместить до 4 человек для проведения досуга на природе.

Большая беседка
предназначена для проведения общественно-досуговых мероприятий численностью до 45 человек.

Пешеходный настил, ведущий от перехода между зданиями главного и технологического комплексов к водоёму, также предназначен для прокладки в специальном утеплённом коробе трубных и кабельных трасс систем технического и пожарного водопровода, циркуляционной системы теплообмена теплового насоса.

В то же время, по данному настилу проходит пешеходный путь следования к набережной, расположенной вдоль берега большого природного водоёма.

Территория Станции и дорожно-транспортная сеть

Существующий рельеф можно охарактеризовать, как равнинный и слабопересеченный, имеющий отчетливую разницу высотных отметок и наличие водоразделов.

Отвод поверхностных вод с территории предусмотрен по водоотводным лоткам и кюветам, по твердым дорожным покрытиям, со сбросом воды в дождеприемные колодцы и дальнейшей очисткой.

На территории комплекса запроектированы дороги:

Шириной 4,5 м
Разворотным радиусом 6 м

Дороги выполнены в твердом покрытии (дорожные плиты по гравийной подготовке).

Шириной 6 м
Разворотным радиусом 6 м

Шириной 7 м
Разворотным радиусом 12 м

Обращение с хозбытовыми и технологическими вторичными ресурсами

Морфологический состав ТКО

Пищевые отходы
34.34

Макулатура
31.33

Иное
0.1

Кожа, резина
0.05

Полимеры
16.62

Стекло
7.99

Текстиль
3.83

Цветной металлолом
2.15

Черный металлолом
2.45

Дерево
1.09

Опасные отходы
0.05

Энергообеспечение за счёт энергии ветра и солнца

«Зелёный режим» работы станции предполагает получение электроэнергии от природных возобновляемых источников, таких как ветряные и солнечные энергоустановки.

Мощности расположенных на станции установок с избытком хватит на все потребности в электричестве для полноценного функционирования станции.
Также энергия будет направляться на постоянное поддержание полного заряда большой группы литий-ионных аккумуляторов.

Помимо того, от «зелёной» энергии будет запитано производство энергии «голубой». То есть, избытки энергии от солнца и ветра пойдут на производство и хранение чистого водорода для дальнейшего использования в качестве альтернативного источника электроэнергии.

"Зеленый режим"

Энергообеспечение водородным топливом

«Голубой режим» работы станции предполагает получение электроэнергии из ранее запасённого водорода.

Накопленный в ресиверном газохранилище водород поступает на группу электрохимических генераторов.

В безветренную погоду при помощи ЭХГ (электрохимический генератор) вырабатывается количество электроэнергии, достаточное для поддержания жизнеобеспечения и основного функционала станции. В том числе подача электропитания на тепловые насосы, отвечающие за теплоснабжение станции.

Таким образом предполагается обеспечение перманентной энергетической независимости станции от погодных условий.

"Голубой режим"

Ветроэнергоустановки

Одним из основных добывающих компонентов системы энергоснабжения будут две группы ветроэнергоустановок (ВЭУ).

ВЭУ работает в автоматическом режиме и преобразует кинетическую энергию ветра в электрическую.

Модификация применяемых установок позволяет эксплуатировать их в экстремальных режимах Арктики, с учётом порывистого ветра и обледенения лопастей.

ВЭУ относится к экологически чистым производством и не имеет существенных негативных факторов воздействия на окружающую среду.

1050 кВт

Солнечная электростанция

Целью строительства солнечной электрической станции (СЭС) является использование солнечного света, преобразуемого с помощью фотоэлектрических модулей
в электрическую энергию.

Технологическая схема СЭС предусматривает применение оборудования:

- фотоэлектрических модулей,
- инверторов стрингового типа.

Предусматривается СЭС установленной мощностью

Для выработки требуемой электрической мощности расчетом определена необходимость размещения на данном земельном участке

Для преобразования постоянного тока от панелей в переменный предусмотрено применение

308кВт

560

3

фотоэлектрических модуля

инверторов

Отопление и обеспечение теплотой. Тепловые насосы

В связи с полной автономностью объекта и задачей максимальной экономии энергии в Арктических условиях для нужд отопления и горячего водоснабжения принято использование тепловых насосов суммарной мощностью

Тепловые насосы экономнее традиционных электрических котлов в 2,5-3 раза.

В соответствии с нормативами предусматривается установка резервных электрических котлов.

750 кВт.

К примеру, на обогрев одного купола площадью 650 м² достаточно 8 кВт теплоты, на подогрев приточной вентиляции в холодное время года в том же куполе тратится около 60 кВт теплоты.

Тепловые насосы используют постоянный уровень плюсовой температуры на дне водоёма в качестве источника тепла.

Генерация водорода. Электролиз

В качестве альтернативного источника энергии будет использоваться водород.

С этой целью планируется строительство электролизной станции. В которой организуется площадка производства водорода методом электролиза специально подготовленной деионизированной воды.

Подготовка воды для электролиза производится в отдельном помещении технологического комплекса.

Принцип действия электролизных модулей основан
на применении электрохимического способа производства водорода методом электролиза воды под давлением.

Электролизные модули производят водород и кислород путем электролитической диссоциации молекулы воды.

Молекула воды под действием электрического потенциала распадается на газообразный водород и кислород.

Накопление и хранение водорода. Ресиверный парк

Накопление и хранение водорода, как бессрочного источника энергии, является одним из приоритетов работы станции. Для этого организуется площадка ресиверного хранения водорода и азота.

Ресиверы водорода предназначены для приема, накопления, хранения и выдачи сжатого водорода, используемого в качестве топлива в энергоустановке на водородных электрохимических генераторах.

Комплекс ресиверов водорода включает в себя
24 ресивера суммарным объемом 42 000 нм3.

При этом номинальная выдача составит
554,4 нм3/ч в течение не менее трех суток.

Ресиверы азота предназначены для продувок системы водородопроводов и технологического оборудования с водородом.

Генерация электроэнергии из водорода. ЭХГ

Заключительной фазой «водородного цикла» является генерация электрической энергии из водорода.

Организуется площадка производства электрической энергии путем электрохимической генерации на основе водородных топливных элементов с протонообменной мембраной с жидкостным охлаждением.

При работе энергоустановки возможны выбросы
в атмосферу небольших объемов азота и водорода
через продувочные линии.

Являясь естественным компонентами атмосферы, эти газы не представляют никакой экологической опасности.

составляет суммарная мощность группы электрохимических генераторов электричества на водородном топливе.

500 кВт

Опорно-балансирующая система аккумуляторов на литий-ионе

При возникновении избыточной мощности от систем генерации электроэнергии, опорно-балансирующая система выступает в качестве первичного регулятора мощности. Происходит заряд накопителя энергии в виде литий-ионных батарей.

При возникновении дефицита генерации мощности
в энергосистеме, аккумуляторы также выступают в качестве первичного регулятора мощности и обеспечивают компенсацию недостающей части мощности от генераторов энергии.

Алгоритмы управления системой накопления энергии разработаны на основе методов локального управления первичным регулятором в режиме опорной шины с поддержанием напряжения и частоты.

Распределение электроэнергии по энергопотребителям

Состав электрической сети энергосистемы включает в себя порядка 80 основных потребителей.
Из них ¾ это инженерно-технологические процессы.

Распределение электроэнергии организовано по принципу архитектуры «Интернета энергии»– тип децентрализованной электроэнергетической системы, в которой реализовано интеллектуальное распределенное управление, осуществляемое за счет энергетических транзакций между ее пользователями.

Алгоритмы действия системы строятся исходя из учёта текущего энергопотребления по пиковым нагрузкам с получасовым интервалом и дифференциацией приоритетов по потребителям.

В случае увеличения вырабатываемой на станции «Снежинка» электроэнергии предусмотрена возможность организации энергомоста на иные потребители.

Рекуперация тепловой энергии приточно-вытяжной вентиляции

В процессе вентилирования, из помещения вытягивается
не только отработанный воздух, но и часть тепловой энергии. Зимой это приводит к увеличению энергозатрат и потерь.

Сократить неоправданные расходы позволяет рекуперация тепла в системах вентиляции централизованного
и локального типа.

Для регенерации тепловой энергии используются теплообменники – рекуператоры.

Устройство предусматривает наличие теплообменного элемента и вентиляторов для прокачки разнонаправленных воздушных потоков.

позволяют возвращать применяемые в нашем проекте сотовые рекуператоры.

до 76% теплоты

Аварийная дизель-генераторная Станция

Для аварийного электроснабжения станции предусмотрена дизельная генераторная электростанция (ДЭС).

В случае аварийного отключения электроэнергии
на Станции, по причине отсутствия ветра, солнца и водорода одновременно, автоматически подключается ДЭС.

На ДЭС построена взаимо-резервируемая система электроснабжения.

Включение в параллельную работу и распределение нагрузки между дизель-генераторами производится автоматически, при этом один или несколько дизель-генераторов могут работать с определенной недозагрузкой или находится в спящем режиме, в зависимости от потребляемой мощности в сети.

Водоснабжение

Водоснабжение станции делится на четыре категории.

1. Хозяйственно-бытовая вода.
2. Вода для тушения пожаров.
3. Деионизированная вода.
4. Питьевая вода.

Хозяйственно-бытовые и технологические нужды обеспечиваются водой
из водозаборного узла.

Хозяйственно-бытовые и технологические нужды обеспечиваются водой
из водозаборного узла. Комплексный водозаборный узел расположен
в природном водоёме на территории станции.
Он предназначен для забора и подачи воды для внутреннего хозбытового водопровода, а также на установки приготовления деионизированной воды для станции приготовления водорода. Из этого же источника подаётся вода на противопожарный водопровод.

Питьевая вода для приготовления пищи
и непосредственного употребления предполагается привозной.

составляет проектная мощность совокупного водопотребления станции.

43,52 м³/сут

Очистка хозяйственно-бытовых, технологических
и поверхностных сточных вод

На Станции предусмотрено два самостоятельных очистных сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод.

Очистные сооружения, предназначены для очистки до показателей, удовлетворяющих требованиям на сброс, предъявляемым
к водоемам рыбохозяйственного значения высшей категории хозяйственно-бытовых стоков.

Исходным сырьем является хозяйственно-бытовая сточная вода, поступающая от системы канализации Главного корпуса.

Производимой продукцией является очищенная хозяйственно-бытовая сточная вода.

Иловый осадок подвергается дегидратации и вывозится
на соответствующие полигоны.

Обеспечение пожарной безопасности

На Станции предусмотрены системы наружного и внутреннего пожаротушения. Основным источником воды на нужды наружного пожаротушения является естественный водоем, находящийся рядом.

На станции предусмотрены следующие системы автоматического пожаротушения:

1) Модульная установка пожаротушения тонко распылённой водой высокого давления;
2) Объёмные установки автоматического газового пожаротушения;
3) Установка пенного пожаротушения для дизельных электрогенераторов и топливохранилища.

На станции предусмотрено содержание пожарной машины,
для которых оборудуется отдельный бокс в здании технологического комплекса.

Комплектация пожарного расчёта производится из постоянных работников станции, прошедших специальную подготовку.

Помимо указанных мероприятий будет смонтирована система автоматической пожарной сигнализации и система дымоудаления.

Системы связи, автоматизации и диспетчеризации

На станции будет предусмотрена система комплексной автоматизации и диспетчеризации технологических процессов, которая предназначена для выполнения следующих основных функций:

- сбор, обработка и архивирование оперативной информации, поступающей с технологического оборудования;

- учет наработки часов технологического оборудования
и планирование работ по техническому обслуживанию;

- визуализация параметров, дистанционное управление
и оперативный контроль со стороны оператора SCADA-системы (Supervisory Control and Data Acquisition, т.е. диспетчерское управление и сбор данных);

- оперативное информирование ответственного персонала о возникновении предаварийных и аварийных ситуаций;

- передача текущего состояния технологического оборудования в систему для оценки возможности его отключения в текущий момент времени для корректировки энергетического баланса.

Кроме этого, предусмотрено комплексное обеспечение медийно-информационного обмена.

Полигон тестирования перспективных образцов систем водородной (Н2) энергетики и систем накопления энергии

Технологические направления 1-го этапа работ:

- Сжиженный Н2 - ожижение, хранение, транспортировка
в оборотных емкостях и регазификация водорода;

- Н2 в металлогидридах - хранение и транспортировка водорода
в металлогидридных накопителях;

- Н2 в "зеленом" аммиаке – хранение, локальная транспортировка
и каталитическое дегидрирование аммиака;

- Компримированный Н2 - хранение и транспортировка водорода
в металлокомпозитных емкостях под высоким давлением;

- Н2-котлы - генерация тепловой энергии на базе конвенционального и каталитического беспламенного сжигания водорода;

- Твердооксидные топливные элементы и электролизеры
с возможностью когенерации электроэнергии и тепла - SOFC/SOEC (твердооксидные топливные элементы и твердооксидные электролизеры);

- Н2-транспорт и АЗС (автомобильная заправочная станция) - вездеходная грузопассажирская платформа и поисково-спасательный роботизированный БПЛА (беспилотный летательный аппарат)
на базе водородных топливных элементов, а также заправочные водородные комплексы;

- Система накопления электроэнергии в Н2-цикле - замещение части дизельной генерации на гибридные локальные системы накопления энергии в Н2-цикле в сочетании с возобновляемые источники энергии;

- Н2 в носимых устройствах - переносные водородные зарядные станции малой емкости;

- Н2 аэрологические станции – системы генерации, хранения
и заправки водородом оболочек метеорологических зондов.

Полигон тестирования перспективных образцов ветроэнергоустановок
и фотоэлектрических панелей

Полигон предназначен для натурного тестирования, доработки и демонстрации инновационных решений солнечной и ветроэнергетики в арктических условиях
и оснащен оборудованием, позволяющим фиксировать параметры работы перспективных изделий и погодные условия для сравнения заявленных разработчиком характеристик оборудования с реальными.

Полигон тестирования перспективных БПЛА вертолетного и мультикоптерного типа

Поиск, разведка и разработка энергоресурсов в Арктике сталкивается с необходимостью создания оборудования
и технологий, пригодных к круглогодичной эксплуатации в условиях низких температур, снежного и ледового покрова, вечной мерзлоты. К оборудованию также предъявляются дополнительные требования по габаритам, весу и энергопотреблению.

На станции предполагается проводить испытания беспилотных летательных аппаратов вертолетного и мультикоптерного типа, оснащённых геофизическими приборами, оборудованием
и аппаратурой для осуществления дистанционного зондирования Земли, аэрофотосъёмки и видеонаблюдения.

Станция заполнения водородом оболочек аэрологических зондов

Дважды в сутки на всех метеостанциях запускают аэрологические зонды (АЗ) для получения данных о состоянии атмосферы на высотах до 40 км, что необходимо для составления метеопрогнозов, предупреждения погодных катаклизмов, планирования деятельности в сельском хозяйстве, авиации и т.д.

АЗ представляет собой оболочку, наполненную водородом.
В изолированных и труднодоступных районах, в сложных климатических условиях, водород для заполнения оболочек производят на метеостанции перед самым запуском, и его получение связано с тяжелым небезопасным трудом и загрязнением окружающего пространства.

На Станции водород производится электролизом воды (производительность 0,5 м3/ч) и под давлением накапливается в емкости, достаточной
для заполнения 4-х оболочек.
Станция включает также систему водоподготовки 5 л/ч, хранения и подачи деионизированной воды и систему контроля и управления.

Цель: обеспечить бесперебойный и безопасный запуск аэрологических зондов, снизить трудоемкость и опасность процесса подготовки запуска.

Развитие водородного транспорта подразумевает создание и развитие инфраструктуры, в том числе и водородных заправочных станций (ВЗС).

В состав ВЗС на МАС «Снежинка» в качестве хранилища водорода войдут отечественные металлокомпозитные баллоны с рабочим давлением 700 атм и суммарным количеством хранимого водорода
до 200 кг.

ВЗС предназначена для заправки водородных вездеходов-болотоходов с баком вместимостью не менее 25 кг под давлением 700 бар в течение не более 2 ч.

В качестве компрессоров будут использованы безопасные бустерные компрессоры.

Изучение магнитного поля Земли

Станция «Снежинка» располагается в авроральной зоне – области интенсивных магнитных возмущений.
Наблюдаемое быстрое смещение северного магнитного полюса приводит
к постоянному увеличению интенсивности вариаций магнитного склонения.

В регионе бурится значительное количество наклонно-направленных скважин, для проводки которых используется навигация по магнитному полю.

Неправильный учёт вариаций магнитного склонения ведёт к ошибкам вскрытия пластов и аварийности.

Создание на базе станции «Снежинка» обсерватории и центра мониторинга и прогноза геомагнитной активности региона позволит создать систему оперативного информирования недропользователей о вариациях магнитного склонения, что необходимо для повышения точности навигации бурения и снижения рисков.

На базе геомагнитной обсерватории будет проводиться отработка технических решений для Арктики в области магнитоизмерительной аппаратуры и немагнитных конструкционных материалов.

Будут решаться фундаментальные задачи в области геомагнетизма
и прогноза изменений магнитного поля Земли.

Сейсмические исследования и мониторинг

Станция «Снежинка» будет располагаться вблизи зоны возможных
6-балльных землетрясений.

- Наличие «вечной мерзлоты» существенно повышает риски, связанные
с сейсмичностью.
- Интенсивная разработка углеводородов в регионе может приводить
к заметному росту сейсмической активности.
- Источниками сейсмических сигналов также могут быть процессы
в криолитозоне.

На станции будет развёрнута сейсмическая антенна на основе созданных в МФТИ широкополосных высокочувствительных молекулярно-электронных сейсмических датчиков и распределённых оптоволоконных датчиков.

Эксплуатация сейсмической антенны позволит:

- вести наблюдения за природной и техногенной сейсмичностью на значительной территории;

- осуществлять оперативное информирование пользователей
и слежение за изменением сейсмического режима;

- оперативно обнаруживать и вести исследования воронок газового выброса.

Астрономические наблюдения

Астрономические наблюдения в районе станции "Снежинка" представляют значительные возможности.

Продолжительная полярная ночь, отсутствие техногенной засветки
и чистая атмосфера делают возможным проведение регулярных наблюдений как за объектами Солнечной системы, искусственными спутниками Земли так и за объектами дальнего космоса.

Целый ряд интересных автономических объектов практически недоступных для наблюдений в условиях средних широт из-за низкого положения над горизонтом предстают в Арктике во всей своей красе и деталях.

Практическая ценность астрономических наблюдений в Арктике также заключается в слежении за спутниками Земли, находящимися на полярной орбите.

Изучение вечной мерзлоты и её изменений

Станция «Снежинка» предоставляет уникальные возможности
для изучения талых и многолетнемерзлых пород, их свойств
и процессов под воздействием естественных и антропогенных
(вблизи Станции) факторов.

На станции и в её окрестностях будут развернуты площадки
для долговременного мониторинга сезонно-талого слоя и состояния верхних горизонтов криолитозоны в соответствии с программами
и проектами международной ассоциации по мерзлотоведению (IPA).

Будут реализованы геофизические исследования состояния и физических свойств мерзлых и талых пород.

Площадки будут оборудованы разработанными в МФТИ современными датчиками на основе оптического волокна, обеспечивающими высокоточные долговременные наблюдения.

Карбоновая ферма

Сокращение выбросов CO2 от деятельности человека называется декарбонизацией.

Ее можно достичь двумя способами:

- уменьшением выбросов в атмосферу;

- увеличением поглощения CO2 за счёт связывания углерода
в процессе деятельности живых организмов — растений, водорослей и бактерий.

В условиях тундры увеличить поглощение CO2 можно за счёт выращивания леса.

В соответствии с международными стандартами карбоновая ферма — это любой участок поверхности, на которую есть документы
об объеме поглощения ею CO2.

Карбоновая ферма на станции «Снежинка» - участок лесного массива, для которого будет проводиться оценка объёма поглощаемого CO2.

Мониторинг климатически активных веществ

Потепление климата сопровождается процессами деградации вечной мерзлоты и выделением парниковых газов. Согласно ряду моделей, выделение углеводородов в атмосферу также происходит вследствие тектонических процессов на активных разломах.

Мониторинг этих явлений является необходимой составляющей
для понимания причин, прогноза климатических изменений
и опасных геологических процессов в криолитозоне, включая формирование воронок газового выброса.

На станции будет развёрнута разработанная МФТИ спектральная аппаратура с уникальными характеристиками, которая позволяет:

- осуществлять мониторинг состава и динамики атмосферы;

- проводить аэрологическое зондирование;

- вести прецизионный мониторинг, оценку источников и стоков парниковых газов.

Атмосферное электричество

На станции «Снежинка» будут выполняться:

- наземные и аэростатные исследований электрического состояния атмосферного пограничного слоя;

- инструментальные наблюдения за радоном и тороном, которые выделяются в атмосферу из земной коры, а также за их турбулентным переносом в атмосферном пограничном слое.

Радиоактивные элементы радон и торон, наряду с космическими лучами и гамма-квантами, служат источниками ионизации, а значит, электрической проводимости воздуха.

Потепление климата сопровождается процессами деградации вечной мерзлоты и выделением парниковых газов.

На станции будет проводиться выполнение оперативных оценок электрической обстановки посредством оригинальной физико-математической модели.

Практическое значение исследований состоит в изучении изменений климата и прогнозе молниевой опасности.

Разработка и тестирование перспективной приборной базы для исследований и освоения Арктики

В настоящее время требуется замещение импортного геолого-геофизического оборудования, которое составляет 70-90% от всего используемого отраслью.

Важнейшей задачей является организация национальной системы сертификации и эталонирования такого оборудования.

Уникальное положение станции «Снежинка», наличие акваторий, позволяют создать полигон для тестирования и сертификации отечественного оборудования и технологий исследования недр, создаваемых в рамках достижения технологического суверенитета,
с учётом их экологической безопасности для применения в Арктике.