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2024 09/26 09:38:32
來源:新華網

向着地球深處不斷挺進

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  我們腳踩的這片土地深處究竟是什麼?

  地球深處到底藏着怎樣的奧秘?

  想要探究這些問題,最直接、最有效和最可靠的方法是向地球縱深打一口科學鑽探井,將人類的“視距”向地球內部延伸數千米甚至上萬米,一探究竟。

  “地殼一號”向着地球深處不斷挺進,成為了眾人矚目的焦點。這&超強鑽機不斷探索背後,經歷了怎樣的“艱辛歷程”,又實現了怎樣的技術突破?

  新華訪談《大國總師》系列第三期,讓我們跟隨“地殼一號”萬米大陸科學鑽機項目研發總負責人孫友宏,聽他講述中國人不斷挺進地球深處的故事。

為什麼“入地”這麼難

  在孫友宏看來,“上天不易,入地更難。”

  相比於38萬公里外的月壤樣本,地球內部幾公里深處的堅硬岩石仿佛近在咫尺,卻又遙不可及。

  早在上個世紀五十年代,地質學家們就夢想打一口超深鑽井,一直鑽穿地球殼幔邊界的“莫霍面”,“但是這個夢想到現在都沒有實現。”

  鑽地過程中,堅硬的岩石、巨大的壓力、高溫的環境……每一個難題都考驗着人類的智慧和勇氣。隨着鑽頭一寸寸突破地層,鑽探難度必然會成倍增加。孫友宏説,“地溫梯度每往下100米,溫度增加3度,達到1萬米的時候,那就要達到300度的溫度。我們預測地核溫度是將近5000度。你想什麼物體能經得起5000度?”

  為了向地球深部進軍,孫友宏坦言,真正要實施一口萬米的科學鑽探,難度不亞於製造一個小型航空母艦。

十年磨一“鑽”

“地殼一號”萬米鑽機打穿了白堊紀

  從2004年開始研發“地殼一號”,到2013年研製成功並通過驗收,十年間,孫友宏帶領團隊通過反復研究和實驗,針對地球深部的高溫、高壓和高地應力等極端條件,科研團隊攻克了“鑽井過程中鑽具的重量”“ 萬米地下鑽頭的精準控壓”“整套系統的動力傳輸”等一系列關鍵技術難題。

  2014年,在松遼平原上的大慶油田松科2號井場,“地殼一號”正式開鑽,此後,孫友宏在這一待就是將近五年。隨着“地殼一號”萬米鑽機不斷連續獲取地下岩心樣品,地質人員不僅在松遼盆地發現了金礦、銀礦、鐵礦等平時我們所熟知的金屬,還發現了新的能源——天然氫氣。更重要的是,他們成功打穿了白堊紀盆地,將7000萬至8000萬年前的地層信息完整地呈現在世人面前。

“我希望能打一口世界上最深的超深鑽”

  大學期間,孫友宏曾被一位外國教授的南極探險故事深深吸引。那位教授帶領的冰下科學鑽探項目,成功打穿了3700多米的南極冰蓋,創造了鑽探領域第二個吉尼斯世界紀錄。孫友宏期待,“如果中國人有一天也在鑽探領域創造這樣一個吉尼斯世界紀錄,那多好。”

  2024年2月,我國開展南極麒麟冰下湖科學鑽探工程選址工作,孫友宏便是第四十次中國南極科學考察隊其中一員。這是他第一次到訪南極,雖然之前聽學生講述過南極環境的惡劣,但當地的低溫、大風、缺氧環境,“親自經歷了一下,確實是很艱難。”

  在南極,孫友宏帶領團隊進行了冰下基岩鑽探項目的野外試驗,他們用自主研發的冰下基岩鑽探裝備“完整地取出了地下岩心”,項目完成得很好。

  下一步,孫友宏團隊將繼續研發新的鑽探裝備,“把這個3600米的冰蓋打穿,要把下面的湖水沒有污染地取出來。所以對我們來説這也是一個挑戰。”

  “地殼一號”從設計到研製成功已經過去10多年了。孫友宏還有一個夢想,他希望在不久的將來,“我們中國人也能在鑽探領域達到世界領先,能打一口世界上最深的超深鑽,能打一口中國人引以自豪的超深鑽,更好地研究地球,認識地球、保護地球,更好地建設好我們人類共同的家園。”

策劃:儲學軍 車玉明 

統籌:李曉雲  李由 

編導:徐可 戴麗婷

視頻製作:陳傑  湯子涵

主持人:許丹睿

導播:李何銘  彭雨荷  

拍攝:趙祎鑫 陳琳 王小驥 東子寒 夏悅涵 

設計:鄧豪俁 

專業指導:趙研 周子健 張競月 鞏達

鳴謝:中國地質大學(北京)  吉林大學建設工程學院

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