为什么不挖一个通往地心的大洞——野心背后的疯狂科学


为什么不挖一个通往地心的大洞——野心背后的疯狂科学


文章图片


为什么不挖一个通往地心的大洞——野心背后的疯狂科学


在下面的摘录中 , 作者瑞安·诺斯对围绕极端采矿的问题进行了深入的探索 , 以及让我们看到科拉超深钻孔的相同原理是如何被用来支配人类的 , 或者是一笔可观的利润的 。
书名为《如何接管世界:雄心勃勃的超级反派的实用方案和科学解决方案》 , 作者为瑞恩·诺斯 , 出版于2022年3月15日 , 由企鹅出版集团旗下的Riverhead出版 。
在撰写本文时 , 世界上最深的洞是现在被遗弃的科拉超深钻孔 , 位于北极圈以北的俄罗斯科拉半岛 。 这是一个直径23厘米的洞 , 于1970年5月开始 , 目标深度为15000米 。 到1989年 , 苏联科学家已经到达了12262米的深度 , 但他们发现由于一些相关的问题 , 他们无法取得进一步的进展 。 第一 , 气温上升的速度比他们预期的要快 。 他们原本预计在那个深度会遇到100°C左右的温度 , 但却遇到了180°C的高温 , 这损坏了他们的设备 。 再加上发现的岩石类型和这些深度的压力 , 使得岩石几乎具有了一种可塑性 。 每当钻头被移除进行维护或维修时 , 岩石就会进入洞内将其填满 。 多年来 , 人们一直试图挖得更深 , 但没有一个洞的深度超过了12262米 , 科学家们被迫得出结论 , 当时没有任何技术可以把它挖得更深 。 苏联于1991年在一次不相关的事件中解体 , 1992年停止钻探 , 现场被关闭 , 通往钻孔的地表开口于1995年被焊接关闭 。 今天 , 这个钻探地点已经是一个废弃的、摇摇晃晃的废墟 , 仍然保持着世界纪录——最大深度12262米 , 距离地球中心不到0.2% , 大约在6371公里以下 。

但那是上世纪90年代的事了 , 从那以后我们人类就一直在挖洞!国际海洋发现计划(IODP)计划挖掘更薄的海洋地壳 , 希望突破地幔 , 并恢复其在该地区的第一个样本——但这个预计花费10亿美元的项目尚未成功 。 尽管如此 , 为该项目建造的一艘船(Chikyū)还是保持了最深海底洞的世界纪录(低于海平面7740米!) , 直到深水地平线钻井平台在低于海平面10683米的地方挖了一个洞 , 然后爆炸 , 打破了这一纪录 。
【为什么不挖一个通往地心的大洞——野心背后的疯狂科学】所有的证据都指向一个令人沮丧的结论:人类制造最深的洞还远远不够 , 而且它们已经达到了这样的程度:物体变得太热 , 太塑料 , 无法继续下去 。
但是 , 这些洞都不是超级恶棍挖出来的 , 而是科学家挖出来的 , 他们在很大程度上受到“伦理原则”和“社会公认道德”的约束 。 对于一个超级反派来说 , 解决办法是显而易见的 。 如果问题是岩石太热 , 会损坏设备并流入洞中 , 为什么不简单地造一个足够宽的洞 , 这样轻微的移动不会造成灾难性的后果 , 同时又足够冷 , 这样岩石就会全部硬化到位?为什么不干脆放弃苏联的23厘米直径的小钻孔和IODP的类似大小的钻孔 , 而想一些更大的东西呢?或者 , 一个巨大的露天矿场?

这样的矿井可以在岩石成为问题之前 , 给它们更多的移动空间 , 以及我们更多的反应时间 , 从而最大限度地减少岩石移动的影响 。 你可以用我们拥有的最方便的冷却剂之一来保持这些岩石的凉爽和坚硬:冰冷的液态水 。 当水接触到热的岩石或岩浆时 , 就会变成蒸汽 , 把热量带走 , 带到大气中 , 在大气中 , 水可以自然消散——同时冷却岩石 , 使它们既保持足够的固体 , 可以钻孔 , 又保持足够的刚性 , 可以留在原地 。 这需要大量的水 , 但幸运的是 , 地球表面71%都覆盖着这种物质!
如果你构建一个足够大足够开放的坑——旁边就是海洋 , 使用一个大坝来控制水流入坑 , 冷却所需的岩石然后你会自豪地你达到更大的深度超过历史上其他任何人!如果我们够聪明的话 , 这个方案还有一个额外的好处 , 那就是我们可以利用冷却所有热岩石和岩浆产生的蒸汽来旋转涡轮机 , 这样就可以为钻探提供更多的动力 。 你将制造一台蒸汽机它的动力来自地球本身原始的 , 几乎取之不尽的热量 。
露天矿的确切尺寸取决于正在开采的东西 , 但它们都是不规则的锥形 , 最大的部分在地面上 , 最小的部分在坑底 。 犹他州的Bingham Canyon铜矿是世界上最大、最深的露天矿场:自1906年以来一直在使用 , 在此期间 , 它在地壳上产生了一个4公里宽、1.2公里深的洞 。 使用这些尺寸作为粗略的参考 , 可以得出以下图表:

推荐阅读