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苏联「挖穿地球」计划:为何1993年挖到12226米时,便停止钻探计划?

2020-05-01 18:00:13

实力即底气。众所周知,于20世纪70年代,苏联开启了一项"挖穿地球"的实验计划。此计划一出,震惊众国,毕竟地球半径6378.137千米,想要"挖穿"是何其艰难。

当时的苏联老大哥依然决定开展此项计划,究其原因,有二,一:为庆祝列宁诞辰100周年,列宁生于1870年4月22日,是对苏联前期发展举足轻重的人物;二是与美国争锋,打击其嚣张气焰,打破僵局。

苏联"挖穿地球"计划,轰轰烈烈的开展,最终并未实现其最初理想而结束。此计划,从1970年持续到1994年,据最终记录,还钻孔最深达12263米,既然计划进行至此,为何不继续进行,反而停止相关计划。几十年来,为人纷纷猜疑。


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计划伊始,与其争锋


实际上,称此计划为"挖穿地球"计划,有些不妥。按照计算结果,如果苏联想要挖穿地球,需要钻孔近6400公里,也就是说,相当于一个长江的长度。基于当时的技术条件,都是人类无法完成的计划,最终也将钻孔计划挖至12公里深处。

实际上,苏联本无挖穿地球的想法,只是与美国争锋,比较先探测到莫霍洛维奇不连续面(理论上是坚固的地壳和充满岩浆的地幔之间的界限)。回望历史,不难发现,当时之局势苏联与美国,可谓是当时的超级大国,"冷战"之时,双方均准备竞赛,各不相让,争取在各个领域取得新高。

所谓"挖穿地球"计划便是于双方竞赛之时开展,美国航空航天取得新的进展,苏大哥也不甘落后,科研目标向地下发展。"挖穿地球"计划也可以叫做科拉超深钻孔计划。前苏联于1970年在科拉半岛邻近挪威国界的地区开始科学钻探。从地理位置上看,距离北极圈内不冻港—摩尔曼斯克比较近。


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在当时背景下,苏联不得不打起十二分精神,认真对待。在当时苏联成千上万的科学家中,只有少数研究人员参加项目,给予重酬。于钻井现场设立16个实验室对地质实时研究。高层给予高度重视,整个科拉钻孔计划中,苏联地质部长的进行直接领导,可见其重视程度。

既然是双方竞赛,另一国家必然不能缺席。美国在航天中取得突破,却在钻孔中失利。据说,美国斥资3亿美元,最终进展至4000米处停止。虽不是一无所获,却也是"投资失败"。

技术极限,多重困难


苏联轻松超过美国钻孔深度,更是斗志激昂。前期的钻孔工程中,几乎一帆风顺,尚未遇到坎坷。钻孔深度顺利达到7000米,至此一帆风顺只是过去。各种困难接踵而来,7000米的深度尚且不难解决,在300名精英科学家的协助下,克服困难。

从理论上说,钻超深洞的过程可以说是非常简单,就是将旋转钻机安装在钻杆的底部即可。当钻头抵至底部的时候,便可以以其强力钻入更深处,如此循环往复,洞便可不断加深,达到目标。同时,灌入冷却液体,随钻头进出洞内,达到冷却钻头的目的


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虽然钻洞的基本原理众所周知,不难理解,但是钻一个超深洞却不似钻探理论一般简单易懂。在钻到地下极深的地方时,未知因素甚多,苏联便遇到了一系列钻探技术问题。众多因素中,影响最深的问题便是地壳深处的地热问题,深度越大,距离岩浆越近,热度越大。

科拉超深钻洞的科研人员,在当时技术不成熟,资源不完备的情况下,想出了有效的制冷方法,使得几十个特制钻头在超过600华氏度(合316摄氏度)的高温下正常工作。除去地热问题,在地下7000米以下,地质情况大有不同,给苏联科拉钻孔计划造成不同程度的阻碍

"坚持就是胜利"。此项工程耗费巨大,也许过程中几乎停止,但终不辜负工程中的努力。当钻探深度达到9500米时,钻头无意中发现了含有黄金和钻石的矿层。经科学家研究表明,在此次取出的研究物中,金的含量居然高达每吨80克。

金含量达到4克/吨的金矿层就具有商业开采价值,地球表层中很少能找到金含量超过10克/吨的矿层,相比之下这里几乎是金子的宝藏。碍于钻探工程上部直径92cm,下部直径21.5cm,难以取出矿石,从地下9000米深处取出矿石谈何容易?黄金矿暂且搁置

虽有财富,不为所动,似乎只是为了科研而科研


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苏联无存,计划停止


苏联的科拉钻孔计划可以分为3个阶段,第一阶段便是1970年—1983年,在此期间,钻孔深度达12公里。由于深度增加,不确定性递增,钻孔难度随之增大,在1983年—1993年间,完成最后262米的钻探,最终因经费不足停止钻探。在此计划中,钻探工程虽然结束,但与之相伴的科学研究并未停止,直至2006年,资金耗尽,研究停止

为何1993年在尚未达到目标时,便停止钻探计划?据坊间传言,是深处有不为人知的可怕怪物,钻孔不远处尚可听到声声叫声。传言无据,尚不可信。据当时的综合分析来看,有几方面困难。首先是政治因素,上世纪90年代初,苏联改革失误,双方对峙,棋差一招,苏联解体,在混乱的政治背景下,科研工作也难以继续

再者,技术因素,钻探越深,未可知的事物越多,地质变化,无不影响科学钻探的进程,加之技术限制,便是有心无力。最后,经济因素,由于双方竞赛,耗资巨大;苏联解体,经济下滑,支撑科研工作的资金不足,科研工作难以维持。


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科拉超深钻井是苏联三大科研成果之一,一直以来是俄罗斯科学家的骄傲。虽说苏联科拉钻孔计划,费心费力,但并不一无所获,钻探中保有大量地质,地热信息资源,为其科研工作一大收获。