20世紀60年代,美蘇在航天領域競爭激烈,對應天空的地下探索低調得多。人類腳下的土地下存在著什麼?有生物嗎?地球的年齡是多少?內部結構怎麼樣?大陸漂移假說有證據嗎?這些問題在當時是無法回答的。1956年,美國地球科學小組成員沃爾特科曼首次提出向地幔進軍的口號,並計劃鑽穿地殼到達殼幔之間的莫霍界面。這個計劃也叫莫霍計劃。
因為海洋地殼平均厚度比陸地薄7 km,在海洋底部鑽10 km深就能突破地殼,而且海底的土壤更軟,海水也能冷卻鑽頭。該計劃始於1961年。第一階段鑽探來到海底3.6公裡深度,發現洋殼中有大量玄武巖。
再繼續鑽下去,用當時海洋學家的比喻,就是用一根軟軟的義大利麵條在混凝土上鑽孔難度可想而知。此外,項目第二階段預計每年需要7億美元。美國國會認為項目預算過高,於1966年投票終止莫霍項目。在這個過程中,海底鑽探和樣本採集技術都被證明是可行的,因此人類穿透地殼的最有希望的機會已經喪失。
蘇聯看到機會,想在地下勘探方面超過美國。於是1970年,國內頂尖的地質學家和鑽井工人集結起來,開始在適合鑽井的科拉半島工作。根據維基百科,參與這個項目的所有工作人員都被分配到莫斯科的一個套間,平均工資是大學教授的10倍以上。
鑽孔本身並不使用高超的技術,只需將轉載機與長杆狀鑽杆和鑽頭連接,不斷向下挖掘幾個工人就能保持轉載機在現場穩定運行。操作簡單,但實踐中遇到的問題是最難克服的。
當深度下降100米,溫度上升2攝氏度左右,壓力和巖石硬度也隨之上升。當時蘇聯用的一個鑽頭成本幾萬塊,轉了幾圈就裂了,需要更換。但是,花了10多個小時才把幾公裡深的東西拉下來,替換鑽頭。
為了節省換鑽頭的時間,科學家們發明了一種更適合高強度作業的三面錐形鑽頭。如果把地球比作雞蛋,柯拉鑽只磨掉了一部分皮,連蛋殼都沒有穿透。蘇聯在地球上挖了一萬米深的洞,發現了什麼?為什麼停下來?
鑽井過程中發生了許多事故。最遺憾的是,某井鑽至7公裡深時,鑽出的鋼管斷裂留在井內。研究人員花了7個月的時間,才把鋼管取出來,這一口井前5年的工作都白費了。幸運的是,科拉鑽井計劃中有很多井,其中最深的是鑽井一號。SG-3,也是世界上人類探索最深的12262米。前12000米用了13年,後262米用了整整10年。
按當時的實際情況來看,挖通17000米的地殼至少需要幾百年的時間和天文數字的資金,完全負擔不起。而且深度也超過了美國,沒必要繼續競爭。最後蘇聯科拉鑽探沒能挖透地殼。直到1993年,科拉鑽井因缺乏資金而關閉,該場地於2008年被放棄。
然而,在鑽井過程中仍然有許多科學發現。首先,地殼含有大量的水。本來以為花崗巖會很乾,結果把熱的礦化水都挖出來了。一些科學家認為,它可能處於地下的高溫高壓之下。
氫和氧形成的水;其次,在3000多米的深度發現了多細胞生物,這是發現生物存活的最深程度;200萬年前的微生物化石是在6700米深處發現的;地下沸騰的泥漿中發現了大量的氫氣,最終在近萬米的深度發現了一個含金量很高的地質層,比商業開採價值最低標準高出20倍。
至於網上說柯拉鑽進發現有怪物從洞裡爬出來,從地獄裡嚎叫,純屬網絡謠言。經不起推敲。鑽孔底部直徑只有20釐米,任何生物都不可能生活在1000倍大氣壓、溫度超過300攝氏度的環境中。