二戰結束後,前蘇聯跟美國一躍成為了當時世界上最強大的兩個國家。二國為了確立霸主地位,美國跟前蘇聯基本上在任何能較勁的方面都下了血本,今天你扶持這個國家,明天我就花重金去拉攏;今兒個你研究個探月工程,明天我就開始計劃載人航空。
在天空已經不足以與地表抗衡之後,兩國開始將目光投向地表以下,他們展開了一場奇特的項目比拼,那就是"挖地球"。
該項目在美國率先啟動。上世紀50年代,美國提出了鑽透莫霍面、揭示地幔秘密的設想,於是決定設立莫霍面鑽探計劃。莫霍面是莫霍洛維奇不連續面的縮寫,可以理解為地殼底部與地幔之間的界面。莫霍面的探測對於研究地殼底部結構、天然地震以及地殼底部均衡等地理問題具有重要意義。
1961年,莫霍鑽探計劃在拉霍亞海岸正式啟動,這是世界上第一個科學鑽探計劃。但想法很好,真正實施起來有多難不得而知,美國首先決定對海底進行勘測,因為海底的底層地殼比陸地薄得多,所以鑽探可以節省很長的距離,卻忘了考慮海水的浮力對鑽探的影響。
當水下鑽孔打到315米時,美國發現了這一技術問題,分析認為原來的3億美元撥款不夠,後續費用會越來越大。因此,在技術困難和經濟成本的雙重壓力下,1966年美國國會投票否決了該項目的撥款預算,莫霍鑽井項目被終止。
如果美國做不到,蘇聯肯定會挺身而出,迎頭痛擊,於是1970年,科拉超深井計劃在科拉半島正式實施。水面鑽探無疑比海底鑽探更簡單,再加上前蘇聯不惜血本與美國競爭,資金投入毫不吝嗇,光是每一個參加項目的科研人員,就能在莫斯科分到一套住房,而且工作期間的月薪能趕上普通大學教授的年薪。
科拉超深井項目一開始進行得很順利,因為前期的工作在技術上並沒有太大的難度,只是把旋挖鑽機安裝在一根鑽杆的底部,然後讓發動機啟動,讓鑽井不斷向底殼更深處推進。工作人員要做的就是不斷更換廢棄的鑽頭。
但隨著探索的日益深入,這項工作的難點開始凸顯。首先,底殼內部溫度過熱,很容易讓鑽頭派不上用場,科學家不得不花費大量資金研發有效的冷卻方式;另一方面,則是因為越往下,底殼形狀越複雜,鑽頭經常會卡在一些巖層碎屑中;而且如果深度太深,每次換鑽頭的時間會越來越長,光是把鑽頭拉上來就要7、8個小時。
如此勞動密集型的工程,回報卻並不大,雖然探測地下9500米處,檢測出了含金量超過10克/噸的礦石,而且其中還含有大量的鑽石,但顯然,這個深度是他們無法開採的。
由於投入與回報不對等,越來越多的前蘇聯人開始質疑科拉超深井計劃,再加上前蘇聯已經無力支付這筆高額開支,因此1991年前蘇聯解體後,俄羅斯只多挖了兩年,就因資金不足而停止了這項工程。這項技術不斷出現,但在2008年,該地點最終被廢棄,一個生鏽的金屬蓋覆蓋了鑽孔。
今天,順便說一下,這個超深科拉鑽孔仍然是到達地球最深的人造物體。