（原標題：The deepest hole we have ever dug）

作者 小小

出品 網(wǎng)易科技《知否》欄目組（公眾號：tech_163）

　　鉆穿地球，親眼目睹地球內(nèi)部構(gòu)造始終都是人類的夢想，但迄今為止這個目標都還沒有實現(xiàn)。不過在歷史上，與這個夢想最為接近的就是科拉超深鉆孔（Kola Superdeep Borehole）。它被稱為現(xiàn)實版“地獄之門”，據(jù)說這個地球上最深的人造鉆孔能聽到來自“地獄”深處的“靈魂尖叫”。

　　湖泊、森林、霧氣和積雪，位于北極圈深處的俄羅斯科拉半島（Kola Peninsula）看起來就像是童話故事中的仙境。然而，在這片自然美景中，矗立著前蘇聯(lián)科學(xué)研究站的廢墟，里面隱藏著“地獄的入口”。它就是科拉超深鉆孔，地球上最深的人造鉆孔。

　　科拉超深鉆孔深達12。2千米，當?shù)厝松踔列Q能聽到地獄深處靈魂的尖叫聲。蘇聯(lián)人用了將近20年時間才鉆到這種深度，但當這個項目在蘇聯(lián)解體后嘎然而止時，鉆頭只是鉆到了地殼到地幔距離的1/3左右。

　　科拉超深鉆孔并非獨一無二的人類杰作。在冷戰(zhàn)期間，美國和德國也曾想要盡可能地深入地殼，甚至要到達地幔所在。現(xiàn)在日本也想試一試。

　　日本海洋與地球科學(xué)廳項目經(jīng)理肖恩·托茲科(Sean Toczko)表示！“新項目的最終目標是獲得當前地幔的實際樣本。在阿曼這樣的地方，你可以在地表附近找到地幔，但那是數(shù)百萬年前的地幔。這就像活恐龍和恐龍骨頭化石的區(qū)別。”

　　圖2：科拉半島的荒野景象

　　如果地球像個洋蔥，那么地殼就像洋蔥的薄皮，它只有40公里厚。其下面是2897千米深的地幔，再往下就是地球的中心——地核。就像太空競賽一樣，探索這個未知“深度邊疆”的競賽可以證明工程實力、前沿技術(shù)。

　　科學(xué)家們要去人類從未去過的地方。這些超深鉆孔所能提供的巖石樣本對科學(xué)的重要性，可能不亞于美國宇航局從月球帶回的任何東西。唯一的不同是這次美國還沒有贏得比賽。

　　美國在探索“深度邊疆”的競賽中進行了第一次演習(xí)。20世紀50年代末，美國百科學(xué)會（American Miscellaneous Society）提出了第一個鉆入地幔的計劃——莫霍計劃

　　（Project Mohole），它以地殼和地幔之間的莫霍維奇不連續(xù)面(Mohorovi i discontinuity，簡稱莫霍面）命名。

　　美國探險隊沒有鉆很深的孔洞，而是決定從墨西哥的瓜達盧佩出發(fā)，抄近路穿過太平洋海底。鉆穿海底的好處是那里的地殼更薄，不利之處是地殼最薄的地方通常都是海洋最深的地方。

　　圖3：鉆孔仍然存在，但入口已被焊接封死

　　1990年，德國大陸深層鉆探計劃(KTB)在巴伐利亞州啟動，最終鉆探深度達到9千米。

　　就像登月任務(wù)一樣，問題是這些探險成功所需的技術(shù)必須從頭摸索。1961年，當莫霍計劃（Project Mohole）開始在海床上鉆探時，石油和天然氣的深海鉆探還未出現(xiàn)。當時還沒有人發(fā)明像動態(tài)定位這樣的關(guān)鍵技術(shù)，這種技術(shù)可以讓鉆探船保持在油井上方的位置。相反，工程師們不得不即興發(fā)揮，他們在鉆探船的兩側(cè)安裝螺旋槳系統(tǒng)，以使其在鉆孔上方保持穩(wěn)定。

　　德國工程師面臨的最大挑戰(zhàn)在于，他們需要鉆一個盡可能垂直的洞。他們提出的解決方案現(xiàn)在已經(jīng)成為世界石油和天然氣領(lǐng)域的標準技術(shù)。

　　年輕時曾參加德國超深鉆孔項目的烏利·哈默斯(Uli harm)表示！“從俄羅斯人的經(jīng)驗來看，你必須盡可能垂直鉆井，否則就會加大鉆機的扭矩，導(dǎo)致孔內(nèi)出現(xiàn)扭結(jié)。這個洞偏離了垂直線將近200米。20世紀80年代末或90年代初，當俄羅斯變得更加開放，愿意與西方合作時，我們試圖利用俄羅斯的某些技術(shù)。不幸的是，我們無法及時得到相關(guān)設(shè)備。”

　　圖4：德國人在1990年開始了他們自己的超深鉆孔項目

　　然而，所有這些探險都以某種程度的失敗而告終。有的啟動之初就受阻，有的鉆探機器在地下深處遭遇高溫，還有其他成本和政治因素，所有這些都讓科學(xué)家們的夢想破滅了。在尼爾·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)登上月球的兩年前，當成本開始失控時，美國國會取消了對莫霍計劃（Project Mohole）的資助。

　　然后就是科拉超深鉆孔。1992年，當溫度達到180攝氏度時，鉆孔工作停止。其深度已經(jīng)是此前預(yù)期的兩倍，再往深處鉆似乎也不太可能。蘇聯(lián)解體后，沒有額外資金來資助這些項目。三年后，整個設(shè)施被關(guān)閉。現(xiàn)在這個荒涼的地方成了喜歡冒險的游客的天堂。

　　德國的超深鉆孔被完整保留下來。巨大的鉆機仍然挺在那里，如今那里已經(jīng)成為頗受歡迎的旅游景點。實際上，它還充當著天文臺、藝術(shù)畫廊等作用。

　　圖5：科拉超深鉆孔設(shè)施自上世紀90年代初以來始終處于廢棄狀態(tài)

　　當荷蘭藝術(shù)家洛蒂·吉文(Lotte Geevan)將由隔熱罩保護的麥克風放到德國超深鉆孔下面時，麥克風捕捉到了科學(xué)家無法解釋的低沉隆隆聲。她說：“這種聲音讓我覺得自己非常渺小，這是我生命中第一次看到這個我們賴以生存的大球蘇醒過來，那種聲音讓人難以忘懷。有些人認為其聽起來像地獄，其他人則認為那是地球的呼吸聲。”

　　人們難免會有這樣一種感覺：奔向地幔的賽跑就像著名小說《地心之旅》的最新版本。雖然科學(xué)家們并不期望找到一個充滿恐龍的隱藏洞穴，但他們將自己的項目描述為“探險”。哈默斯說：“那里以前沒有人去過，你總會在那里發(fā)現(xiàn)些真正讓你吃驚的東西，尤其是當你深入地殼深處的時候。”

　　英國南安普頓大學(xué)南安普頓國家海洋學(xué)中心海洋與地球科學(xué)學(xué)院地球化學(xué)教授達蒙·蒂格爾（Damon Teagle）表示！“這些任務(wù)就像行星探索，它們是純粹的科學(xué)事業(yè)，你永遠不知道自己會發(fā)現(xiàn)什么。”

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