北京時間1月6日消息，據(jù)國外媒體報道，在冷戰(zhàn)期間，美國和蘇聯(lián)都制定了雄心勃勃的鉆探計劃，試圖穿過地殼，接近地球中心。

湖泊、森林、霧氣和積雪，在俄羅斯位于北極圈深處的科拉半島上，一切看起來就像是童話故事里的場景。然而，在這片自然美景中，卻矗立著一座蘇聯(lián)科學(xué)研究站的廢墟。在這棟搖搖欲墜的建筑中間，混凝土地板上嵌著一個沉甸甸、銹跡斑斑的金屬帽，由一圈同樣銹跡斑斑的金屬螺栓固定著。

一些人說，這里是地獄的入口。這就是科拉超深鉆孔(Kola Superdeep Borehole)，地球上最深的人造洞，也是到達地球最深處的人造物。這座建筑深達12.2公里，以至于當(dāng)?shù)厝税l(fā)誓稱，你可以聽到在地獄里受刑的靈魂的尖叫聲。蘇聯(lián)人花了將近20年的時間才鉆到這么深的地方，但當(dāng)這個項目在蘇聯(lián)解體后戛然而止時，鉆頭才鉆到地殼到地幔距離的三分之一處。

蘇聯(lián)的超深鉆孔并非個例。冷戰(zhàn)時期，超級大國之間展開了一場競賽，都想要盡可能地深入地殼，甚至到達地幔。

現(xiàn)在，日本人也想試一試。國際大陸科學(xué)鉆探計劃(ICDP)的烏利•哈姆斯說：“鉆探開始的時間正好處于鐵幕時代。”當(dāng)時哈姆斯還是一位年輕的科學(xué)家，參與了德國的超深鉆孔項目。“我們之間肯定存在競爭。其中一個主要的動機是，俄羅斯人并沒有真正公開他們的數(shù)據(jù)，”哈姆斯說，“當(dāng)俄羅斯人開始鉆探時，他們聲稱發(fā)現(xiàn)了自由水——但大多數(shù)科學(xué)家根本不相信這一點。過去，西方科學(xué)家普遍認為，在地下5公里處，地殼密度非常大，水無法滲透到那里。”

“(新)項目的最終目標是獲得目前活躍的地幔實際樣品，”日本海洋研究開發(fā)機構(gòu)的項目經(jīng)理肖恩·托茲科說，“在阿曼這樣的地方，你可以找到接近地表的地幔，但那是數(shù)百萬年前的地幔。這就相當(dāng)于活恐龍和恐龍骨骼化石的區(qū)別。”

如果將地球比作一個洋蔥，那么地殼就像洋蔥的薄皮，它只有40公里厚。地殼下方是2900公里深的地幔，再往下便是地球的中心——地核。

就像太空競賽一樣，探索未知“深度邊疆”的競賽展示了工程能力和前沿技術(shù)，以及某種“正確的東西”?？茖W(xué)家們要前往從來沒有人去過的地方。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員從月球上帶回的任何東西。唯一的不同是，這次美國人沒有贏得比賽。事實上，也沒有人真正獲勝。

在探索“深度邊疆”的競賽中，美國進行了第一次預(yù)演。20世紀50年代末，美國百科學(xué)會提出了第一個深入研究地幔的嚴肅計劃。這是一個非正式團體，由美國科學(xué)界的領(lǐng)軍人物組成。他們將這一鉆過地殼直達地幔的計劃稱為“莫霍計劃”(Project Mohole)，以提出莫霍不連續(xù)面的克羅地亞地震學(xué)家安德里亞·莫霍羅維奇的名字命名。

美國人并沒有鉆一個很深很深的洞，而是決定在墨西哥瓜達盧佩附近的太平洋海底進行鉆探。在海底鉆探的好處是那里的地殼比較薄，而缺點是地殼最薄的地方通常是海洋最深的地方。

蘇聯(lián)于1970年開始在北極圈進行鉆探。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公里。

與登月任務(wù)一樣，超深鉆探所需的技術(shù)必須從頭開始摸索。1961年，當(dāng)莫霍計劃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(dāng)時還沒有發(fā)明出諸如動態(tài)定位等關(guān)鍵的技術(shù)。在石油深海鉆探中，這種技術(shù)可以使鉆探船停留在油井上方的位置。于是，工程師們不得不臨時想辦法。他們在鉆探船的兩側(cè)安裝了一套螺旋槳系統(tǒng)，使船在鉆孔上方保持穩(wěn)定。

德國工程師面臨的最大挑戰(zhàn)之一，是如何鉆一個盡可能垂直的洞。他們當(dāng)時提出的解決方案，現(xiàn)在已成為世界油氣田的標準技術(shù)。

“根據(jù)俄羅斯人的經(jīng)驗，你必須盡可能垂直鉆探，否則就會加大鉆機的扭矩，造成孔內(nèi)扭結(jié)，”烏利•哈姆斯說，“解決辦法是開發(fā)垂直鉆井系統(tǒng)。”現(xiàn)在這已經(jīng)是一個行業(yè)標準，但它們最初是為大陸深層鉆探計劃開發(fā)的。該系統(tǒng)直到鉆探深度達7.5公里還能奏效，但在最后的1.5至 2公里，這個洞偏離了垂直線將近200米。

“上世紀90年代初或80年代末，當(dāng)俄羅斯變得更加開放，并愿意與西方合作時，我們試圖利用一些俄羅斯的技術(shù)，”哈姆斯補充道，“不幸的是，我們無法及時得到相關(guān)設(shè)備。”

最終，所有這些探險都以某種程度的挫折告終。有的在起步時就遭遇阻礙，有的則是鉆探機器在地下深處遭遇高溫，加上成本和政治因素，所有這些都讓科學(xué)家的夢想破滅。他們都想要鉆得更深，并打破最深洞的記錄。

在尼爾·阿姆斯特朗登上月球的兩年前，由于成本開始失控，美國國會取消了對莫霍計劃的資助?？茖W(xué)家開采出來那幾米厚的玄武巖，以今天的貨幣計算，大約花費了4000萬美元。

接下來就輪到科拉超深鉆孔了。1992年，當(dāng)溫度達到180攝氏度時，鉆探停止了。這個溫度是原先估計值的兩倍，再往深處鉆是不可能的。蘇聯(lián)解體后，再沒有資金來資助這些項目;三年后，整個設(shè)施被關(guān)閉。如今，這個荒涼的地方成了喜歡冒險的游客的目的地。

德國的超深鉆孔沒有像其他項目那樣遭遇厄運。巨大的鉆機仍然在那里，今天已成為旅游景點。這個地方實際上已經(jīng)變成了地球的觀測臺，甚至是一個藝術(shù)畫廊。

當(dāng)荷蘭藝術(shù)家洛蒂·吉文將帶隔熱罩的麥克風(fēng)放入德國的超深鉆孔時，麥克風(fēng)接收到了一種低沉的隆隆聲，科學(xué)家也無法做出解釋。這種隆隆聲讓她“覺得自己非常渺小”。她說：“這是我生命中第一次看到這個我們賴以生存的大球活了過來，它的聲音讓人難以忘懷。有些人認為，這聽起來就像地獄，也有人以為，他們聽到的是地球的呼吸。”

哈姆斯表示，當(dāng)時德國的計劃是比蘇聯(lián)鉆得更深，但當(dāng)時他們甚至還沒有達到預(yù)期的10公里深度。“我們鉆探的地方比俄國人的鉆孔要熱得多。很明顯，要想再深入下去，難度要大得多，”他說，“當(dāng)時正是20世紀90年代初的德國，沒有很好的理由來籌集進一步推進計劃的額外資金，因為德國的統(tǒng)一耗資太大了。”

奔向地幔的競賽似乎就是著名小說《地心之旅》的升級版，這種感覺很難擺脫。雖然科學(xué)家們并不期望找到一個藏有恐龍的洞穴，但他們確實把深度鉆探的計劃描述為“探險”。“我們認為這是一次探險，因為在準備和執(zhí)行過程中確實花了一些時間，而且你真的要進入無人地帶，那里從來沒有人去過，這在今天看來真的很不尋常。”哈姆斯說，“你總會在那里發(fā)現(xiàn)一些讓你感到驚訝的東西，尤其是當(dāng)你深入地殼深處的時候。

當(dāng)我們談?wù)摰聡箨懮顚鱼@探計劃或科拉超深鉆孔時，需要了解的一點是，這些計劃背后的理論在鉆探開始時已經(jīng)有30至40年的歷史了。

這些任務(wù)的意義在于，它們就像是行星探索，它們是純粹的科學(xué)事業(yè)，你永遠不知道你會發(fā)現(xiàn)什么。在1256號孔[由深海鉆探項目(DSDP)和海洋鉆探項目(ODP)鉆探的一個孔]，我們第一次看到了完整的海洋地殼。以前沒有人到過那里。這真的很令人興奮，總是會有驚喜出現(xiàn)。

今天，“從莫霍界面到地幔”(M2M-MoHole to Mantle)計劃是國際海洋發(fā)現(xiàn)計劃(IODP)最重要的組成部分之一。和最初的莫霍計劃一樣，科學(xué)家們計劃在地殼只有6公里深的海床上鉆孔。這個超深鉆探項目將耗資10億美元，其目標是在人類歷史上首次獲取原位的地幔巖石。達蒙•蒂格爾也參與了該項目，他說：“這將是一項了不起的任務(wù)，需要日本做出巨大承諾。”

地球號(Chikyū)是日本建造的世界最大深海鉆探船，建于大約20年前，排水量達到59500噸。利用全球定位系統(tǒng)系統(tǒng)和6架可調(diào)計算機控制的飛機，地球號可以使船體位置的變化幅度僅為50厘米。

“我們的想法是，這艘船將接過火炬，繼續(xù)50年前啟動的莫霍計劃，”日本海洋研究開發(fā)機構(gòu)的肖恩·托茲科說，“超深鉆孔在研究厚大陸地殼方面取得了很大進展，我們要做的是找出更多關(guān)于地殼-地幔邊界的信息。

目前主要的難點在于如何選擇鉆探點，已有的三個候選站點分別位于哥斯達黎加海域、墨西哥巴哈海域和夏威夷。每一個鉆井點都需要在海洋深度、與鉆井點的距離以及是否需要在岸上建立基地之間做出妥協(xié)。“基礎(chǔ)設(shè)施可以建設(shè)，但這需要時間和金錢，”托茲科補充道。

哈姆斯表示，超深鉆探最終確實可以歸結(jié)為一個成本問題，“這些探險活動非常昂貴，因此很難重復(fù)。它們的成本可能高達數(shù)億歐元，其中只有一小部分將用于地球科學(xué)，其余部分將用于技術(shù)開發(fā)，當(dāng)然還有維持運營。我們需要懂得鼓舞人心的政治家來宣揚這些探險的價值。”(任天)