Ученые представили новые разработки, которые призваны улучшить условия жизни в Норильске — городе, расположенном примерно в 300 км севернее Полярного круга. В частности, исследователи предложили использовать нейросети для повышения урожайности клубники и огурцов в условиях Крайнего Севера. Технологии ИИ также помогут прогнозировать и предотвращать снежные заносы. Еще одно направление — озеленение Норильска. Для этого специалисты создают банки плодородных почв и выводят новые сорта деревьев и кустарников, адаптированные к арктическим условиям. Ожидается, что внедрение этих разработок позволит сформировать в Заполярье современную городскую среду и приблизить реализацию концепции города-сада.

Чтобы рационально использовать энергию, ученые из Заполярного государственного университета создали аппаратно-программный комплекс для автоматизированного управления микроклиматом теплиц. Разработка предполагает умную систему распределения освещения и тепла и использование излучения от ламп для подогрева воздуха.

— Проект включает развертывание сети датчиков, тепловизоров и исполнительных механизмов для оптимизации теплового контура теплиц и утилизации рассеянного тепла. Особенность подхода — в применении самообучающихся нейро‑нечетких моделей. Исследования показали, что они эффективнее классических алгоритмов, — рассказал «Известиям» заведующий кафедрой электроэнергетики и автоматики ЗГУ Алексей Петров.

По его словам, в отличие от традиционной математики с точными формулировками, нечеткая логика оперирует категориями вроде «слегка прохладно», «умеренно холодно», «критически морозно». Поэтому система управления микроклиматом вместо жестких пороговых значений использует гибкие правила. Например: «Если снаружи сильный мороз и растения немного замедлили рост, нужно добавить умеренное количество тепла».

Это позволяет контроллеру принимать решения, приближенные к человеческой интуиции, что особенно важно в нестабильных и экстремальных условиях Заполярья. Разработка поможет создавать необходимые условия для выращивания клубники, огурцов и других сельхозкультур на Крайнем Севере.

«Потапов 2.0» — еще один проект ученых и студентов ЗГУ. Он направлен на совершенствование снегозащитных щитов, разработанных инженером Михаилом Потаповым и названных в его честь.

Эти конструкции предназначены для защиты железных и автомобильных дорог от многометровых снежных заносов. Новая разработка предусматривает использование инструментов искусственного интеллекта, моделирование воздушных потоков и 3D-печать для создания наиболее эффективных снегозащитных сооружений.

Вместе с тем ученые разработали технологии для озеленения улиц, рассказал директор Агентства развития Норильска, руководитель Норильского отделения Российского географического общества Максим Миронов. Речь о способах, которые позволят обойтись без привозного материала.

— В связи с природоохранными ограничениями невозможно взять в тундре плодородный слой и привезти его в город. При этом доставлять грунт и посадочный материал с материка — дорого. Поэтому ставку сделали на подготовку местного субстрата с добавлением необходимых питательных веществ. Второй элемент системы — питомники для выращивания саженцев. В них будут высаживать адаптированные сорта сирени, ивы, березы и других растений. Внедрение технологий уже на горизонте 2035 года превратит Норильск в заполярный город-сад, — сообщил специалист.

Однако уличные газоны и насаждения на Севере живут лишь короткое лето, а значительную часть года город находится в условиях сильных морозов и ветров. Поэтому зеленый каркас нуждается в теплом контуре — оранжереях, зимних садах и общественных интерьерах с живыми растениями, интегрированных в городскую застройку. Это закрытые, всепогодные и всесезонные пространства «под куполом», где можно гулять и проводить досуг. Развитию таких объектов уделяется особое внимание, отметил Максим Миронов.

Также он рассказал о крупных туристических объектах, которые будут построены в ближайшем будущем. В их числе — самая высокая в России прогулочная лестница. По ней можно будет подняться на гору Шмидта — возвышенность в окрестностях Норильска — и познакомиться с историей этого района.

— На первых этапах освоения города здесь добывали уголь. Отсюда, по сути, начиналась местная промышленность. Другой пласт истории связан с палеонтологией, поскольку прежде на этом месте был древний океан. Об этом свидетельствуют остатки флоры и фауны. На лестнице будут устроены утепленные информационные площадки и интерактивные стенды, которые в интерактивном виде расскажут об этих событиях, — уточнил Максим Миронов.

В частности, на горе сохранилась штольня, в которой можно создать экспозицию об истории угольной промышленности. С возвышенности открывается панорамный вид на город и окрестности, на этом месте можно оборудовать павильон для комфортного наблюдения за северным сиянием.

Один из масштабных научных проектов Заполярного государственного университета — система фонового мониторинга вечной мерзлоты, сообщил проректор по научной работе и международной деятельности Аркадий Тарасевич.

По его словам, сеть охватывает около 600 кв. км — от Дудинки до Норильска. В нее входят 30 скважин глубиной до 200 м, оснащенных датчиками, которые непрерывно измеряют температуру, влажность и другие параметры грунта. Показания через спутниковую связь передаются в центр обработки данных. На их основе исследователи строят модели состояния пород.

— Такая сеть позволяет видеть, как мерзлота реагирует на изменение климата и техногенную нагрузку, — пояснил Аркадий Тарасевич. — Это важно, поскольку от устойчивости грунтов зависит состояние зданий и инженерных сооружений, а значит и безопасность города.

Как отметил специалист, стоимость инфраструктуры в российской Арктике может достигать 20 трлн рублей. Поэтому таяние мерзлоты способно привести к значительным убыткам. Задача ученых — разработать методы управления этим процессом и предотвратить его негативные последствия. В частности, сейчас внедряются системы термосифонов. Они помогают зимой накапливать холод в грунте, а летом — сдерживать его оттаивание.

По словам эксперта, результаты мониторинга уже используют проектные и эксплуатирующие организации. При этом сеть мониторинговых скважин планируют расширить на другие территории, где вечная мерзлота служит несущим основанием для застройки.