Mokslininkai siekia pirmą kartą prasigręžti pro Žemės plutą

Giliausias pasaulio gręžinys – mokslinių tyrimų laivas „Chikyu“. Gręžinio kaina 540 milijonų dolerių; dabartinis didžiausias gylis: apie 6,9 km vandenyno dugno atžvilgiu. Ekipažą sudaro 150 žmonių: laivo ekipažas – 50; gręžimo technikai ir inžinieriai – 50; mokslininkai ir laborantai – 50.
Ši penkių aukštų mašina patalpinta viršum gręžinio angos; ji stebi sudėtingą viduje susidarančio slėgio balansą. Jei sistema detektuoja staigų slėgio padidėjimą, ji gali uždaryti reikiamus vožtuvus ar net ištisą gręžinio angą, taip apsisaugant nuo galimo sprogimo.

Giliausias pasaulyje grąžtas greitai taps pakankamai giliu, kad galėtų prasigręžti iki Žemės mantijos. Bandymams bus naudojamas mokslinių tyrimų laivas „Chikyu“. Dabartinis šio laivo įranga padaryto gręžinio gylis siekia beveik 7 kilometrus, tačiau mokslininkai tuo neapsiriboja ir tikisi 2013 metais prasigręžti dar giliau, pirmą kartą įveikdami paviršinį planetos sluoksnį.

Tam, kad pasiektų gilesnius sluoksnius, mokslininkai turės gerokai patobulinti esamą įrangą. Inžinieriai turės šiuo metu naudojamą plieninį statvamzdį pakeisti lengvesne medžiaga, tokia kaip anglies pluoštu armuoto plastiko vamzdžiu, arba, vietoj vieno vamzdžio jie naudos du: pirmąjį – gręžimui, o antrą mažo diametro vamzdį, kuriuo išgręžtos uolienos būtų iškeliamos iki tyrimų stoties laivo, kuriame ši medžiaga būtų perdirbama. Gilesniam gręžimui, kur temperatūra pasiekia 260 laipsnių Celsijaus ir suaktyvėja korozijos procesai, bus naudojamas padidinto atsparumo tempimui plienas, kuris bus naudojamas grąžto ašmenims gaminti. Taip pat yra kuriami ir tobulinami nauji gręžimo skysčiai, kurie aušina sistemą gręžimo metu.

Šio tyrimo metu mokslininkai tikisi ištirti tokių Žemės gelmių geologinę sandarą ir atrasti organizmų, kurie gyveno ankstyvuose žemės formavimosi etapuose, liekanas. Tam, kad laivas nenuklystų nuo kurso, ant vandenyno dugno yra patalpinti specialūs siųstuvai-imtuvai, kurie pagal GPS navigacijos sistemos duomenis kartu su šešiais kompiuterio kontroliuojamais varikliais palaiko stotį vienoje vietoje. Grąžtui prailginti naudojami „klasikiniai“ metodai – į gręžinio koloną leidžiami nauji vamzdžiai – segmentai – kurie jungiami vienas su kitu. Jais pumpuojami sintetiniai skysčiai, kurie grąžtą atvėsina bei sustiprina, kad jis atlaikytų milžinišką tokiame gylyje egzistuojantį aplinkos slėgį.

Atrodo, jog realybe tampa dar vienas visai neseniai atrodęs neįmanomas dalykas, sutinkamas nebent fantastinėse knygose. Viskas vyks šiek tiek kitaip, negu kažkada įsivaizdavo Žiulis Vernas, tačiau ateityje žingsnis po žingsnio šis grąžtas galbūt prasigręš ir iki Žemės centro.

Klampus mineralų, polimerų ir jūros vandens „kokteilis“ stabilizuoja gręžinio sieneles. Kadangi šis skystis yra brangus ir, patekęs į aplinką, taptų kenksmingas jūrų gyvūnijai, jis gręžiant yra recirkuliuojamas atgal į laivą.

Parengta pagal:

• How It Works: The Deepest Drill (PopSci);
• The World's Deepest Drill To Tickle Earth's Mantle (Gizmodo).