Dự án xây "cổng vào địa ngục": Người Nhật dự định tiếp nối các nhà khoa học xưa, muốn khoan xuống lòng đất một hố sâu nhất có thể
| 17/06/2020 11:00 PM
Lại một lần nữa, các nhà nghiên cứu ôm mộng thám hiểm lòng đất, hòng "đặt chân" tới nơi chưa ai từng tới.
Hồ nước, rừng rậm, sương mù và tuyết trắng vùng bán đảo Kola khiến góc khuất này của nước Nga hiện ra thơ mộng như tranh vẽ. Nhưng giữa cái khung cảnh hữu tình này, một khu nghiên cứu khoa học bị bỏ hoang, với "niên đại" từ thời Xô-viết, nằm trơ trọi. Giữa đống đổ nát là một cái nắp gỉ sét, được đóng chặt xuống nền bê tông lạnh giá và quanh miệng nắp là một loạt các đinh tán cũng đã ngả màu nâu theo năm tháng.
Một số người gọi đây là đường xuống địa ngục.
Nắp cái hố sâu 12km do các kỹ sư, nhà khoa học Nga khoan được.
Những câu từ trên mô tả Lỗ khoan Sâu thẳm Kola - Kola Superdeep Borehole, lỗ nhân tạo sâu nhất thế giới. Với độ sâu lên tới 12,2 km, người dân địa phương còn kháo nhau rằng tiếng hét của những linh hồn bị giày vò dưới địa ngục rực lửa chạy ngược đường ống, văng vẳng trong không gian lạnh giá. Các nhà khoa học Xô-viết mất 20 năm để khoan sâu đến vậy, nhưng họ cũng chỉ tới được ⅓ lớp vỏ Trái Đất (và phải 6.300km nữa mới xuống tới tâm) thì dự án bị hoãn vô thời hạn.
Lỗ khoan sâu thẳm của Liên Bang Xô-viết không phải "lối xuống địa ngục" duy nhất. Trong thời kỳ chiến tranh lạnh, các siêu cường quốc đua nhau tìm đường xuống sâu nhất có thể, cố gắng tới được tận lớp man-ti nằm sâu tới 2.900 km.
Ước vọng vươn sâu này chưa dừng lại; người Nhật cũng đang muốn đào thật sâu xem chính xác dưới độ sâu kia có những gì.
"Ấy là trong thời kỳ , hoạt động khoan bắt đầu. Hiển nhiên có cạnh tranh giữa các bên nghiên cứu rồi. Việc các nhà khoa học Nga không sẵn lòng chia sẻ toàn bộ thông tin họ thu thập được là một trong những động cơ lớn nhất thúc đẩy chúng tôi tự mình thực hiện dự án", Uli Harms tới từ Chương trình Khoan Khoa học Lục địa Quốc tế, người cũng đã từng làm việc trong dự án khoan của Đức hòng vượt mặt dự án lỗ khoan Kola, thuật lại.
"Khi người Nga bắt đầu ngoan, họ tuyên bố rằng mình đã tìm thấy nước - đa số các nhà khoa học đương thời không tin. Lúc đó các nhà khoa học phương Tây vẫn tin rằng lớp vỏ Trái Đất sâu 5km đặc đến mức nước không thể thẩm thấu tới được".
Mũi khoan người Nga sử dụng.
Sean Toczko, quản lý dự án của Cơ quan Khoa học Hải dương - Trái Đất của Nhật bản nói về dự án mới: "Mục đích cuối cùng của chúng tôi là lấy được mẫu của lớp manti của thời điểm hiện tại. Ở những vùng như Oman chẳng hạn, bạn có thể nhận thấy lớp manti rất gần bề mặt Trái Đất, nhưng đó lại là những lớp manti có niên đại vài triệu năm rồi. Có thể so sánh với những điểm khác biệt giữa một con khủng long còn sống và hóa thạch xương khủng long vậy".
Cũng như những nỗ lực lên Vũ trụ, chặng đua xuống lòng đất, tìm kiếm giới hạn của một lỗ khoan nhân tạo cũng là màn phô diễn sức mạnh kỹ thuật của một quốc gia. Các nhà khoa học mong muốn đặt chân (theo nghĩa bóng) tới nơi chưa bóng người; những mẫu đất đá lấy lên từ lòng đất sâu cũng quý giá như bất cứ viên đá ngoài hành tinh nào được NASA mang về.
Nhưng trong cuộc đua này, Mỹ không phải quốc gia dẫn đầu. Mà thật ra, không đất nước nào giành được chiến thắng chung cuộc cả.
Nước Mỹ không chịu ngồi yên nhìn các quốc gia khác vượt mặt mình. Cuối thập niên 50, Cộng đồng Hỗn hợp Mỹ công bố ý tưởng đào xuống lớp manti. Do những bộ óc khoa học sáng giá nhất nhì nước Mỹ chèo lái, Cộng đồng khởi xướng dự án Mohole, đặt theo tên "gián đoạn Mohorovičić" (Moho) - giới hạn nằm giữa lớp vỏ Trái Đất và lớp manti, định nghĩa bởi nhà địa chất học người Croatia Andrija Mohorovičić.
Họ không định khoan một lỗ sâu ở vùng đất hợp tình hợp lý nào đó, mà quyết định "đi tắt", tìm tới đáy biển ngoài khơi đảo Guadalupe, Mexico. Ở dưới lớp nước sâu, vỏ Trái Đất sẽ mỏng hơn nhiều trên đất liền; tuy nhiên chính lớp nước sâu là trở ngại lớn: đâu là điểm lớp vỏ Trái Đất mỏng nhất, đó sẽ là điểm sâu nhất của đại dương.
Một trong sáu phao xác định vị trí động lực, cho phép con tàu cân bằng trên mặt biển khi tiến hành khoan.
Cuộc đua vào lòng đất chứng kiến một loạt các cường quốc tham gia. Từ năm 1970, các nhà nghiên cứu của Liên bang Xô-viết đã tiến hành khoan ở Vòng Bắc Cực. Tới năm 1990, Chương trình Khoan Sâu Lục địa của Đức (KTB) khởi công tại Bavaria, họ chạm tới độ sâu 9km. Cũng như sứ mệnh Mặt Trăng, các nhà khoa học phải tìm cách sáng chế ra công nghệ mới để đạt được điều không tưởng.
Năm 1961, khi dự án Mohole bắt đầu tiến hành khoan đáy biển, các công cụ khoan tìm dầu mỏ và khí đốt ngoài khơi xa và đáy biển sâu vẫn còn chưa phát triển. Khi đó, còn chưa ai nghĩ ra công nghệ thiết yếu như xác định vị trí động lực - cho phép tàu nằm yên trên mặt biển ngay trên giếng dầu. Các kỹ sư phải ứng biến: họ lắp đặt một hệ thống chân vịt dọc hai bên tàu nhằm giữ cho tàu nổi trên mặt biển sao cho cân bằng.
Còn một trong những thử thách lớn nhất của các nhà khoa học Đức là khoan hố sao cho thẳng nhất có thể. Giải pháp họ nghĩ ra được thời đó đã trở thành công nghệ quy chuẩn cho mọi dàn khoan dầu và khí đốt trên toàn thế giới.
"Rút ra kinh nghiệm từ thử nghiệm của người Nga, rõ ràng phải ngoan theo hướng thẳng nhất có thể, nếu để mô-men xoắn của mũi khoan tăng, sẽ xuất hiện các đoạn bị thắt bên trong lỗ khoan", nhà nghiên cứu Uli Harms nói. "Giải pháp chúng tôi luận ra được là một hệ thống khoan thẳng đứng. Hiện tại, nó trở thành quy chuẩn ngành rồi, nhưng hồi được phát triển cho hệ thống KTB, chúng chỉ khoan sâu được tới 7,5km. Ở khoảng 1,5 cho tới 2km cuối, lỗ khoan lệch chiều thẳng đứng khoảng 200 mét".
"Chúng tôi cố gắng tận dụng kỹ thuật của người Nga của khoảng cuối thập niên 80, đầu thập niên 90, thời điểm họ sẵn sàng hợp tác với phương Tây. Đáng tiếc, không thể kịp thời nhận bàn giao công nghệ từ họ", ông Harms nói thêm.
Dự án khoan của Đức.
Đa số các dự án khoan này đều có kết thúc không có hậu: nơi thì bắt đầu mãi không xong, lúc thì gặp quá nhiều trở ngại trong khâu thực hiện, rồi nhiệt độ cao nơi lòng đất sâu, rồi chi phí phát sinh cao tới các chính sách liên quan khiến giấc mơ đi vào lòng đất mãi chỉ là giấc mơ. Hai năm trước khi Neil Armstrong đặt chân lên Mặt Trăng, Quốc hội Hoa Kỳ hủy dự án Mohole khi chi phí duy trì chạm nóc; khoan thêm vài mét thôi mà cũng sẽ tiêu tốn tới 40 triệu USD (tính theo tỷ giá hiện tại).
Số phận của Hố khoan Sâu thẳm Kola cũng không khá hơn mấy. Việc khoan sâu phải dừng năm 1992, khi mà nhiệt độ nơi mũi khoan đã lên tới 180 độ C, cao hơn gấp đôi dự tính và ngăn các nhà nghiên cứu với xuống sâu hơn. Khi Liên bang Xô-viết tan rã, nguồn tài chính của dự án biến mất và chỉ 3 năm sau, khu vực nghiên cứu đóng cửa vô thời hạn. Giờ đây, tàn tích của trung tâm này chỉ còn là nơi lui tới của những khách du lịch tò mò.
Lỗ khoan của người Đức có kết cục đỡ hẩm hiu hơn. Dàn khoan khổng lồ vẫn còn đó, vẫn là nơi thu hút khách du lịch. Nơi đây trở thành một đài quan sát cho các nhà khoa học nhìn vào lòng đất, cũng là phòng trưng bày nghệ thuật cho du khách tới thưởng thức.
Khi nghệ sĩ người Hà Lan Lotte Geevan đưa xuống lỗ sâu một mic thu âm được bọc lớp cách nhiệt, cô nghe thấy những tiếng ầm mà khoa học không thể giải thích được. Âm thanh kỳ lạ khiến cô Geevan "cảm thấy nhỏ bé"; ấy là lần đầu tiên trong cuộc đời cô thấy khối cầu khổng lồ, mái nhà chung của nhân loại phát ra âm thanh cho thấy nó đang sống, và những âm thanh đó ám ảnh vô cùng. Có người cho đó là tiếng vọng của địa ngục, còn có người hoa mỹ hơn, gọi đó là tiếng thở của Đất Mẹ.
Tiếng "thở" của Trái Đất.
"Dự định ban đầu là cố gắng khoan sâu hơn nghiên cứu của Nga, nhưng chúng tôi còn chưa tới được giới hạn được cho phép, là 10km, với thời gian chúng tôi có", nhà nghiên cứu Harms nói. "Chưa kể tới việc độ sâu chúng tôi đạt tới còn nóng hơn cả kỷ lục của người Nga. Rõ ràng là càng sâu, việc khoan sẽ càng khó".
Dù dự án này chỉ bao gồm việc khoan một lỗ càng sâu càng tốt, các nhà khoa học vẫn gọi đây là những cuộc thám hiểm. Khi tính tới quá trình chuẩn bị và công việc phải thực hiện, rồi cả việc chạm tới chốn chưa từng ai khám phá, chắc chắn dưới đó sẽ xuất hiện những thứ làm các nhà khoa học ngạc nhiên.
"Những sứ mệnh này cũng tương tự việc khám phá hành tinh vậy. Toàn yếu tố thuần khoa học và chẳng ai biết đoàn thám hiểm sẽ tìm thấy thứ gì". Đó là nhận định của giáo sư địa hóa học Damon Teagle, công tác tại Đại học Southampton và cũng là người liên quan trực tiếp tới dự án khoan sâu mà người Nhật đang thực hiện.
"Tại Lỗ 1256, chúng tôi là những người đầu tiên chứng kiến lớp vỏ đại dương còn nguyên vẹn. Thú vị vô cùng. Luôn luôn có bất ngờ ẩn chứa".
Ngày nay, dự án "M2M" - viết tắt của cụm "từ lỗ MoHole cho tới lớp Manti" là một trong những dự án quan trọng nhất do Chương trình Khám phá Đại dương (IODP) thực hiện. Cũng như dự án Mohole xưa kia, các nhà khoa học mong muốn khoan sâu xuống đáy biển, nơi vỏ Trái Đất chỉ dày 6km. Mục tiêu của sứ mệnh trị giá 1 tỷ USD: lần đầu tiên trong lịch sử con người, lấy được mẫu đá manti về nghiên cứu.
Dự án này quan trọng, mà con tàu khoan mang tên Chikyū đã bắt đầu được lắp ráp từ 20 năm về trước. Chikyū sử dụng hệ thống GPS hiện đại và 6 động cơ phản lực, được điều khiển bằng máy tính, có thể điều chỉnh vị trí con tàu chính xác tới mức centimet.
Tàu Chikyū.
Sean Toczko, trưởng dự án nói: "Dự định của chúng tôi, là để con tàu này tiếp nối công việc mà dự án Mohole đã khởi động từ 50 năm trước. Hố khoan cực sâu cho chúng ta biết nhiều điều về lớp vỏ lục địa. Có ba địa điểm tiềm năng là ngoài khơi Costa Rica, ngoài khơi Baha và ngoài khơi Hawaii".
Mỗi khu vực nghiên cứu này đều cần đối đầu với độ sâu của biển cả, khoảng cách từ nơi khoan cho tới bờ và một trung tâm điều khiển có tiềm năng kiểm soát hoạt động của dự án tỷ đô lênh đênh trên mặt biển. "Cơ sở hạ tầng nào cũng xây được cả, chỉ có điều cần nhiều thời gian và tiền bạc thôi", ông Toczko nhận định.
"Suy cho cùng, thì vấn đề chính vẫn là chi phí", giáo sư Harms nói. "Những buổi thám hiểm này đắt đỏ vô cùng - nên khó có thể thực hiện lần hai. Chúng có thể tiêu tốn hàng triệu USD, mà chỉ đẩy xa hiểu biết của ngành khoa học địa chất lên chút đỉnh, đột phá lớn nhất nằm tại giới hạn của công nghệ cơ. Chúng tôi cần tiếng nói của các chính trị gia, đẩy giá trị của những cuộc thám hiểm này lên cao nữa".
Tham khảo BBC