Представьте: под тысячами метров воды и еще несколькими километрами твердой породы лежит слой, который составляет 67% массы нашей планеты. Ученые изучают его косвенно — по сейсмическим волнам, по редким обломкам в вулканической лаве, по теоретическим моделям. Но получить настоящий, чистый образец мантии Земли еще не удавалось никому. Каждая попытка заканчивалась провалом: то не хватало оборудования, то финансирования, то просто технологий. Но в 2026 году все может измениться. Китай построил корабль, который способен пробурить земную кору на глубину 11 километров под водой и первым в истории человечества достичь мантии.
Судно называется Meng Xiang, что переводится как "Мечта". И это название выбрано не случайно. То, что планируют китайские ученые, действительно похоже на мечту геологов последних ста лет. Первая научная экспедиция начнется в 2026 году, а к 2030 году исследователи надеются получить образцы пород, которые расскажут, как формировалась наша планета, как двигались континенты и какие процессы управляют тектонической активностью.
Что такое граница Мохоровичича и почему до нее так сложно добраться
Между земной корой и мантией находится граница, которую открыл в 1909 году хорватский сейсмолог Андрий Мохоровичич. Это место называют разрывом Мохоровичича, или просто Мохо. Здесь легкие породы коры резко сменяются плотными породами мантии. Под океанами толщина коры составляет всего 5-10 километров, что значительно меньше, чем на суше — там она достигает 70 километров.
Казалось бы, под водой добраться до мантии проще. Но на практике это одна из самых сложных инженерных задач. В 1960-е годы в США запускали проект "Мохол", в рамках которого пробурили под водой пять скважин глубиной всего 180 метров — и на этом остановились. Не хватило финансирования. В СССР бурили Кольскую сверхглубокую скважину — достигли 12 километров, но это было на суше, где толщина коры составляет десятки километров. До мантии так и не дошли.
На глубине 11 километров под водой давление достигает 2000 атмосфер, температура поднимается до 150-300 градусов Цельсия. Породы сначала становятся хрупкими, а потом пластичными, как раскаленная замазка. Бур постоянно рискует застрять или сломаться. Скважина может обрушиться под давлением. Для стабилизации в отверстие нужно закачивать специальный раствор, который предотвращает обрушение стенок.
Что из себя представляет Meng Xiang
Судно Meng Xiang — это плавучая научная лаборатория длиной 180 метров и шириной 33 метра. Водоизмещение составляет 42 600 тонн. Дальность плавания — 27 800 километров, то есть корабль может обойти почти всю Землю без дозаправки. Автономность — 120 суток. На борту могут находиться 180 человек: моряки и исследователи.
Главная особенность судна — уникальная буровая установка с гидравлическим приводом грузоподъемностью 907 тонн. Механизм работает в четырех режимах бурения, что позволяет адаптироваться к разным типам пород. Испытания показали, что производительность превзошла проектные ожидания. Судно оснащено девятью научными лабораториями для геологов, геохимиков, микробиологов и специалистов других направлений.
Особого внимания заслуживает автоматизированная система хранения образцов керна — таких в мире больше нет. Керн — это цилиндрические образцы породы, которые извлекаются при бурении. Их нужно хранить в строго контролируемых условиях, чтобы не потерять важные данные. Система на борту Meng Xiang позволяет сохранять образцы идеально.
Для бурения используются титановые штанги и алмазные коронки — только такие материалы способны выдержать экстремальные условия на глубине. Система циркуляции бурового раствора предотвращает обрушение скважины. Судно стабилизируется в бурных морях и выдерживает тайфуны силой до 12 баллов.
Почему это важно для науки
Мантия составляет 80% объема Земли, но прямых образцов у ученых нет. Все, что мы знаем о мантии, получено косвенными методами. Редкие мантийные конкреции, которые встречаются в вулканической лаве, загрязнены и не дают полной картины. Сейсмические волны позволяют строить модели, но это все равно гипотезы.
Прямые образцы мантии раскроют множество тайн. Как формировалась Земля? Как появились континенты и океаны? Что заставляет литосферные плиты двигаться? Какие процессы происходят на границе между корой и мантией? Можно ли предсказывать землетрясения и извержения вулканов, зная состав мантии?
Но это не только фундаментальная наука. Китай также ищет нефть, газ и гидраты метана — так называемый "горючий лед". Это важно для энергетической безопасности страны. Кроме того, Китай контролирует 60-70% мирового производства теллура — редкого элемента, который используется в солнечных панелях и электронике. Изучение глубин океана может открыть новые месторождения.
План экспедиций
Первая экспедиция Meng Xiang запланирована на 2026 год. Судно отправится в Южно-Китайское море, где толщина океанической коры минимальна. Это даст возможность достичь мантии, пробурив меньшее расстояние. К 2030 году ученые надеются завершить бурение до границы Мохоровичича и получить образцы мантийных пород.
Всего за десять лет планируется провести около 30 буровых экспедиций. В них смогут участвовать специалисты со всего мира. Это международный проект, который выходит за рамки национальных интересов одной страны. Результаты исследований будут доступны ученым разных стран.
Экологи, правда, опасаются утечек метана, который может повысить кислотность океана и навредить морским экосистемам. Но китайские инженеры утверждают, что разработали системы безопасности, которые минимизируют риски.
Вопрос вам
Согласны ли вы, что такие проекты должны быть международными, а не национальными?
Делитесь своим мнением в комментариях!
Не забудьте подписаться на канал, чтобы не пропустить новости о самых амбициозных научных проектах!