November 25,  Hétfő
header-pic

Határokon Átívelő Szellemi Táplálék
Adomány

Mani kövek


Spectator: A legnagyobb mélység, ahova eddig az ember eljutott (1)

Ez a felület kizárólag önkéntes olvasói támogatásokból működik. Nem politikusok, háttérhatalmak és gazdasági érdekcsoportok tulajdona, kizárólag az olvasóké.

Kiszámítható működésünket körülbelül havi 3,000,000 forint biztosítja. Ebben a hónapban összegyűlt 2,501,960 forint, még hiányzik 498,040 forint.
A Szalonnát ITT támogathatod, a Szalonnázó extra cikkeire ITT tudsz előfizetni.

Köszönjük, hogy fontos számodra a munkánk.

Az amerikai és szovjet szuperhatalmak fél évszázadon át tartó folyamatos versengése a gazdaság (mindenek előtt a hadiipar), a tudomány és persze az ideológia területén egyaránt érvényesült. A technológia területén az űrverseny mindvégig sokkal inkább előtérben volt, mint a földkéreg kutatása. A szilárd kéreg kutatását az amerikaiak kezdték el 1961-ben, a Mexikói öbölben. Az elgondolás azon alapult, hogy ilyen módon hamarabb és könnyebben elérhető a óceáni aljzatot alkotó bazalt litoszféra-övezet. A Moho projekt (nevét az óceáni kéreg feltételezett felületéről kapta) azonban a műszaki irányítás elégtelensége, és a pénzügyi támogatás megszűnése miatt három év után sikertelenül lezárult.

Az Egyesült Államok ezt követően az űrkutatásra helyezte át a tudományos és műszaki fejlesztés céljait és erőforrásait. A szovjet kormányzat viszont szintén ugyanekkor kezdett bele egy nagyszabású, a kéreg szerkezetének és potenciális erőforrásainak felkutatását célul kitűző programba. A 60-as évek elején a legfelső vezetés – nagyon ambiciózus terv keretében – az ország különböző területein 13 nagymélységű  (7000 m vagy ezt meghaladó) fúrás mélyítését határozta el; a kutatás célja a regionális geológiai ismeretszerzés, és a nagy mélységben feltételezett ásványi nyersanyagok feltárása volt. A mélyfúrások többsége az elkövetkező évtizedekben meg is valósult. Egy fúrás azonban kivétel volt: a Kola félszigeten tervezett SzG-3 fúrás kizárólag tudományos és műszaki fejlesztési célokat szolgált, tervezett mélysége pedig 15 km volt. A teljes nagymélységű fúrási program – az SzG-3 pedig különösen szigorú – államtitok volt. Az alkalmazott technológiáknak, felhasznált anyagoknak és műszaki megoldásoknak kizárólag szovjet eredetűeknek kellett lenniük. Külön vállalatot hozott létre a kormány Jaroslavlban a Kola szupermély fúrás irányítására, és minden tevékenység koordinálására.

Kezdettől fogva az ország különböző helyein levő 16 kutató- és műszaki fejlesztő intézet, és 50 nagy iparvállalat működött közre a program megvalósításában, 500 kutató és mérnök szolgálta ki a műveleteket. A mélyfúrást helyét a Kola félszigeten, a finn és norvég határokhoz közel, Zapoljarnij várostól 10 km-re nyugatra jelölték ki. (Az ötvenes évek derekán létesített településen már működött egy ásványércbánya és kohászati üzem.) A helyszín megválasztása felszíni geofizikai mérések alapján véglegesült; a szeizmikus adatok szerint ezen a területen volt viszonylag kisebb vastagságú (kb. 6 km) a kéreg gránitból álló felülete, a gránit és a mélyebben elhelyezkedő kőzetek között markáns határ látszódott, ahol a rezgéshullámok sebessége megváltozott. Ezt a határt az un. Conrad-felületnek vélték a geológusok, azaz a kontinentális gránit aljával azonosították. A szélsőségesen zord klimatikus körülmények miatt, és az előreláthatólag is hosszú ideig tartó művelethez a fúrótornyot és a munkához kapcsolódó üzemi és lakóépületeket 1957 és 1970 között építették meg.

A Kola szupermély (SzG-3) fúrás helye (Forrás: Google Earth)
A fúrási üzem a Kola félszigeten

Az eszközök kizárólag szovjet fejlesztésűek és gyártásúak voltak, és a feladathoz illeszkedve számos műszaki innovációt alkalmaztak a szupermély fúrás megvalósítása során. Alapvetően új volt a fúrás módszere is; itt alkalmazták először a turbinafúrást. Ezt az tette szükségessé, hogy az előrehaladással egyre hosszabb és nehezebb fúrószár nem forgatva haladt előre, hanem a fúrófej előtt beépített turbina forgatta meg azt. Az olaj- és gáziparban akkor széleskörűen alkalmazott ún. rotary módszer (a teljes fúrószár egészének meghajtásával) a folyamatosan növekvő súly és mechanikai igénybevétel miatt nagyobb mélységben már nem lett volna alkalmazható, ezért vált szükségessé más fúrási technika. Az  alumínium-titán ötvözetből készült fúrószár szállította nagy nyomással a turbina meghajtásához az öblítőfolyadékot, ami azután a fúrószár mentén visszatérve felszínre hozta az összezúzott kőzet törmelékét. (Nagy mélységnél és hőmérséklet esetében – mint később kiderült – a hagyományos öblítőiszap tulajdonságai megváltoztak, és ez számos probléma forrása lett.) A fúrórudazat szilárdsága és teherbírása a mind nagyobb mélység elérésekor lett kulcsfontosságú, hiszen kőzetminta-fúrások, vagy az előrehaladással egyre gyakoribb fúrófejcsere alkalmával  minden esetben teljes hosszában ki kellett emelni a felszínig. A fúrás hosszú során még a későbbiekben is számos fúrási, és 35 különféle mélyfúrási geofizikai eszközt fejlesztettek ki a műszaki fejlesztőintézetek. Menet közben – már 7200 m mélységet elérve – szükségessé vált jóval nagyobb teljesítményű energetikai egység beépítése, amit alig egy év alatt terveztek meg és gyártottak le, kifejezetten a kolai mélyfúrás számára. Az üzemi épülettől 50 m-re még létesítettek egy sekély mélységű fúrólyukat (Szputnyik SzG-3), ahol beépítés és használat előtt még ellenőrizték a fúrási és geofizikai eszközöket. 1970 elejére minden készen állt a fúrás megkezdésére.

A fúrási munkacsarnok (Forrás: RIA Novosztyi)

Az elkövetkező másfél évtized során teljes mértékben titokban maradt a Kola szupermély fúrás. A Szovjetunió nem hozta nyilvánosságra a projektet, és nem túl meglepő módon semmi nem is került nyilvánosságra. A világ csak 1984-ben szerzett tudomást erről a tagadhatatlanul egyedülálló tudományos és technológiai vállalkozásról, és az elért eredményekről. A mindmáig legmélyebb függőleges fúrás azonban nem pusztán csak fúrási rekord, hanem számos földtudományi és műszaki eredmény is kapcsolódik a fúráshoz. 

2021. 11. 02. 

A Szalonna egy teljes mértékben civil, független véleményportál. Nem kérünk és nem fogadunk el támogatást senkitől, csak az olvasóinktól. Ha olvasni szeretnél, nem ugrik az arcodba egyetlen reklám sem. Ez csakis úgy lehetséges, ha te fizetsz a munkánkért. Kizárólag ezekből a támogatásokból működik a Szalonna, hónapról hónapra. Ha kiürül a becsületkassza, elfogy a Szalonna. Ne úgy fogd fel, mintha koldusnak adnál, hanem úgy, mintha az újságosnál fizetnél rendszeresen a kedvenc magazinodért.