53年后弄明白了：当年苏联想挖穿地球，为何挖到12262米就停了？
- 生活
- 2023-11-28 09:31:14
“要挖穿地球！”当这句豪言在1970年从苏联领导人的口中说出时，全球为之一震。
难道人类科技已经如此发达，能随心所欲地对地球“动刀”了吗？
起初，这句话果然“火了”，西方媒体纷纷猜测苏联会使用什么样的新技术，能让钻头深入地幔，科学家也推测，12千米深处会有什么奇特发现。
甚至连政客和军方也对这个项目投以密切关注，担心苏联会从中获取什么新矿产或是部署核武。
然而，兴奋归兴奋，23年后当这口“世界最深井”终于停止运转时，却很快无人问津——它“只”挖到了12262米的深度。
不少人感叹这个结局，但真相远不止失败那么简单。
如今53年后，我们终于可以客观地剖析，当年苏联之所以在半路“放弃挖穿地球”的诸多原因。
作为一个耗资巨大的超大型工程，科拉超深钻探项目的命运无可避免地与苏联当时的经济形势和财政状况紧密相关。
20世纪70年代初，正值“超级大国”苏联的鼎盛时期，其庞大的重工业体系支持下的强大经济实力，足以与美国分庭抗礼，成为冷战期间力量对比的关键支柱。
为进一步彰显自己的国力和科技实力，苏共中央毫不犹豫地批准了这一工程总投资高达20亿卢布的超深钻探计划，并承诺提供持续的财政支持。
考虑到项目的高难度和重要性，为吸引顶级科研人才积极投入，工作人员和技术工人都获得了极为优厚的薪酬待遇。
其中，主要科研人员的平均月薪高达1500卢布，相当于一般大学教授全年收入总和；技术工人的平均月薪也达到800卢布，是当时普通工人的5倍。
此外，所有工作人员还统一安排入住位于莫斯科的高级公寓，并提供定制化的后勤服务。
在设备投入上，作为当时世界上最尖端的钻探装置，主钻机乌拉尔马什-15000型的总价值超过3000万卢布。
它配备有能够达到15000米理论垂直深度的深度挖掘系统，被誉为“开凿地心的利器”。
此外还投入使用了大量国际先进的测井和岩心采集设备，总价值超过2000万卢布。
主要生活设施如食堂、宿舍的建造和维护成本更是高达4000万卢布左右。
种种投入充分彰显了苏共中央对这一项目“不惜工本”的极大重视程度。
然而，随着与美国展开的激烈军备竞赛以及长达10年的阿富汗战争的持续消耗，庞大的国防开支严重挤占了财政支出，苏联国力进入衰退通道。
到了80年代中期，项目的持续运转面临严重挑战：设备更新和维修资金短缺，备件供应不足，主要工作人员的实际生活水平也在惊人的通货膨胀下直线下降。
1985年以后，项目的实际年度拨款经费平均下降了60%。
这些经济挤压效应造成了设备老化问题普遍存在而无力更新改造，大大削弱了继续运转的可能。
更为致命的是，到1991年苏联解体后，这个项目完全失去了中央财政的支持，仅依靠勉强维持到1993年的地方临时拨款，于1994年完全停止了运转。
本已面临热胀冷缩极端环境的机械设备，更是在此后被迫暴露状态，很快就在严寒环境中冻裂变形、严重损坏，这最终导致了核心钻机在1996年彻底报废。
除了经济因素，我们还不能忽视当时钻探技术本身的局限性所起的关键制约作用。
实际上，当超深钻探计划最初在20世纪70年代初被苏联提出时，全球的相关技术水平就严重制约了其实现的可能性。
最显著的难题，就是来自极端地层环境的双重挑战——高温和高压对设备的巨大磨损作用。
根据苏联科学院的测量，从地表向下每深入约33米，温度就会以线性规律升高约1摄氏度；而由压强引起的应力也在呈几何级数增加。
这意味着，到5000米时温度就达150°C，10000米时达300°C；压强更是从地表的1个大气压猛增至1500个大气压。
在如此恶劣环境下，任何已知的金属和非金属材料的机械强度和抗腐蚀性能都会急剧下降——根据拉马-奥本霍夫关系，强度的损耗速度约为原始值的一半。
这对井下设备的使用寿命带来了无法想象的巨大冲击。
面对挑战，苏联相关工程师只能从材料学研发和结构优化方面着手，希望能使主要机械得到一定程度的增强与保护。
大量新型紫铜和合金材料被设计出来，应用于关键高压部件；同时使用星芒封装和涂层技术来提高系统密封性和抗腐蚀性。
这些方法使主要设备得以勉强支撑至12000米左右，创造了当时空前的纪录，但也终究是杯水车薪。
在20世纪80年代之前，全球没有任何理论或实验结果可以准确认知和模拟井下10000米级深处的复合环境，对于开拓者们来说，一切都笼罩在未知的迷雾中。
更为致命的是，极端环境的影响往往呈现滞后性：设备并不会在安装初期就直接发生故障，而是会在反复热胀冷缩的循环作用下逐步疲劳或腐蚀。
果然，在反复试错中，主钻机相继出现了管材扭曲变形、高压软管破裂、测绘仪失灵等“不可修复”的事故。
其中1951年出现的多米诺式管材扭曲堵塞事件，更直接造成了第一个主探井的彻底报废。
工程师们就像在与一个隐形的敌人进行殊死搏斗，但对手的底细和下一步行动永远是未知，这种技术环境的极度不确定性，让整个计划的前景难以预料。
除了机械故障，数据采集和传输过程中的种种难题也在消磨着科学家们的决心。
光是小批量的岩芯样本，就因为取放操作复杂、频繁污染而难以正确获取；即使成功取出也需要在极端低温环境下特殊包装运输，有效样本往往要反复多次才能到达实验室。
更为严峻的是，大量原始测试数据在向地表上传输和存储过程中就出现了不同程度的丢失或错误，使研究人员很难系统进行分析应用，这无疑也浪费了宝贵的样本。
上述种种技术挑战和问题都在明确无误地向决策者们发出信号：想要进一步开启地球奥秘的大门，人类还需要更先进、更顽强的科技工具。
当时的苏联，终究难以完成这一跨度。
前面分析过的经济与技术双重因素的联合作用，直接导致了科拉超深钻探这一庞大工程的投入产出严重失衡，利益预期趋近于零，从而动摇了项目的存在基础。
具体来看，从纯科研产出的角度，该项探索无疑为人类开拓了大量有关地壳结构、岩浆活动等地质科学领域的全新认知。
超过上万条的岩心样本为研究人员提供了宝贵的第一手实地观测数据。
基于这些原始素材，全球地质学界不得不修改更新了数十个重要的地层构造模型；同时还发现和鉴定了30余种地下新型矿物结构以及特殊适应环境的微生物化石。
这为地质科学理论奠定了更为丰富和真实的实证基础，影响深远。
但与之相对的是，这些看似丰硕的科研业绩与整个项目的巨额资金投入严重不匹配——预算数十亿卢布，相当于数十亿美金的投入；人力成本也高达数万人年的数量级。
这种低投入产出比势必会招致质疑。
更为遗憾的是，这些原始科研成果很难被快速转化为具有现实意义的工业应用或民用衍生品，无法像航天技术那样在短期内形成产业链条。
结果，在当时苏联急需增强的资源勘探和国防科技领域，该项目所获认知也难以发挥切实作用。
上述情况导致了一种尴尬局面：工程本身难以通过预期回报为自身存在正名。
事实上，在20世纪80年代中后期，就已经出现了一些苏联权威科学家和决策层的公开质疑——他们打趣这是一种毫无实际意义的“高规格打地基”活动，应该立刻停止继续“烧钱”。
这种舆论压力与日俱增，无疑也加速了超深钻探项目最终在1994年不堪重负地宣告关闭。
当然，站在今天的角度，我们也有理由相信，苏联当年那些“看似无用”的深地层调查，很可能为人类未来开发利用潜在地热资源埋下了重要基础。
只不过，计划国家苏联最终没有经历转型的历史机遇，也就无从验证这一判断——持续恶化的经济环境让所有的投资回报无从谈起。
总的来说，尽管这项工程最终“失败告终”，但它揭开的地球奥秘依然令人着迷；所面临的重重技术难题也让人敬佩当年科学家们的勇气与执着。
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