Po co Sowieci wywiercili najgłębszą dziurę na Ziemi?

Na pół­noc­nym krańcu Pół­wy­spu Kol­skie­go, pośrod­ku suro­we­go pust­ko­wia, znaj­du­je się naj­głęb­szy odwiert świata. Brzmi eks­cy­tu­ją­co, ale w rze­czy­wi­sto­ści mógłbyś go bardzo łatwo prze­oczyć. Otwór skry­wa­ją resztki obskur­nych murów, przy­po­mi­na­ją­cych ruiny dawno opusz­czo­nej kopalni albo fabryki. Dopiero, kiedy zagłę­bił­byś się w to gru­zo­wi­sko (i nie umarł na tężec, po ska­le­cze­niu o poroz­rzu­ca­ne wszę­dzie zardze­wia­łe blachy), natra­fił­byś na nie­po­zor­ną okrągłą pokrywę.

Przy­pad­ko­wy wędro­wiec mógłby ją uznać za element infra­struk­tu­ry albo starą stu­dzien­kę kana­li­za­cyj­ną. Ale to właśnie tu, pod zaplom­bo­wa­nym meta­lo­wym wiekiem znaj­du­je się SG‑3, czyli Kol­ska­ja Swierch­głu­bo­ka­ja Skwa­ży­na – Super­głę­bo­ki Odwiert Kolski. Schodzi 12 262 metry pod powierzch­nię ziemi, co od czter­dzie­stu lat stanowi for­mal­ny i wciąż nie­za­gro­żo­ny rekord.

O samej głę­bo­ko­ści jeszcze poga­da­my, ale naj­pierw parę słów o tym, dla­cze­go sowiec­cy geo­lo­dzy w ogóle wpadli na pomysł prze­wier­ce­nia zmar­z­nię­tej powierzch­ni kol­skiej tundry.

Podob­nie jak w przy­pad­ku wielu innych sza­lo­nych przed­się­wzięć ubie­głe­go stu­le­cia, tłem dla powsta­nia SG‑3 była zawzię­ta rywa­li­za­cja Związku Radziec­kie­go i Stanów Zjed­no­czo­nych (polecam wła­ści­wy sound­track). Dwa super­mo­car­stwa nie prze­pusz­cza­ły żadnej okazji do udo­wod­nie­nia swojej wyż­szo­ści. Kto zmaj­stru­je potęż­niej­szą bombę jądrową? Kto przy­wie­zie więcej medali z igrzysk olim­pij­skich? Kto osią­gnie wyższe plony? Kto wznie­sie wyższy budynek? Kto jako pierw­szy postawi stopę na Księ­ży­cu? Kto zdo­bę­dzie mistrzo­stwo świata w sza­chach?

W cieniu tego wszyst­kie­go, niemal rów­no­le­gle do wyścigu kosmicz­ne­go, trwał wyścig w głąb Ziemi. Zaini­cjo­wa­li go Ame­ry­ka­nie. W 1958 roku naukow­cy zgru­po­wa­ni w Ame­ri­can Miscel­la­ne­ous Society wyszli ze zwa­rio­wa­nym pomy­słem dowier­ce­nia się do nie­cią­gło­ści Moho­ro­vi­či­cia (w skrócie Moho) – obszaru gra­nicz­ne­go oddzie­la­ją­ce­go skorupę ziemską od górnego płaszcza.

Projekt Mohole zakła­dał wyko­na­nie odwier­tów w dnie oce­anicz­nym, gdzie logicz­nie rzecz biorąc, skorupa planety jest wyraź­nie cieńsza (~10 km) niż na powierzch­ni kon­ty­nen­tów (20−80 km). Pomysł ambitny, ale skały nie chciały współ­pra­co­wać. Trzy lata i sto milio­nów dolarów później, wywier­co­no pięć otworów, z których naj­głęb­szy sięgnął 183 metrów poniżej dna. Projekt nie poszedł na marne, ponie­waż powie­dział uczonym co nieco o struk­tu­rze skał oce­anicz­nych i wpłynął na rozwój tech­ni­ki wiert­ni­czej (ku wiel­kiej radości kon­cer­nów naf­to­wych), ale powiedz­my szcze­rze – ledwie zary­so­wał skorupę ziemską.

Dla radziec­kich uczo­nych było to dosko­na­łe pole do udo­wod­nie­nia swojej siły. A także okazja do odzy­ska­nia części pre­sti­żu, utra­co­ne­go w momen­cie wbicia ame­ry­kań­skiej flagi w powierzch­nię Księżyca. 

Z takim nasta­wie­niem, przy akom­pa­nia­men­cie mię­dzy­na­ro­dów­ki i par­tyj­nych okrzy­ków o pry­ma­cie nauki, powo­ła­no Mię­dzy­re­sor­to­wą Radę Naukową ds. Badań Wnętrza Ziemi i Ultra­głę­bo­kich Odwier­tów. Jej zada­niem było przy­go­to­wa­nie naj­do­kład­niej­sze­go modelu skorupy ziem­skiej, opra­co­wa­nie nowo­cze­snych metod poszu­ki­wa­nia surow­ców mine­ral­nych i przede wszyst­kim, prze­pro­wa­dze­nie serii odwier­tów badaw­czych o nie­osią­gal­nej dotąd głębokości.

Łopatę wbito w 1970 roku, na pamiąt­kę setnej rocz­ni­cy urodzin ojca bol­sze­wi­zmu, Wło­dzi­mie­rza Lenina. W odróż­nie­niu od leni­wych zachod­nich impe­ria­li­stów, Sowieci posta­no­wi­li wiercić na lądzie. Zdawali sobie sprawę, że w ten sposób nie dotrą do płasz­cza (jeszcze raz: skorupa kon­ty­nen­tal­na jest znacz­nie grubsza od oce­anicz­nej), ale i tak widzie­li szansę na zapi­sa­nie się w histo­rii i wyma­za­nie paru rekordów.

Na loka­li­za­cję wybrano obwód mur­mań­ski, a dokład­niej zachod­ni frag­ment Pół­wy­spu Kol­skie­go, blisko granicy z Nor­we­gią. Jedyną ludzką osadą na tym obsza­rze było mia­stecz­ko Zapo­lar­nyj, zamiesz­ka­ne przez pra­cow­ni­ków prze­my­słu wydobywczego. 

Od strony geo­lo­gicz­nej jest to nie­zwy­kłe miejsce, gdzie ziemia odsła­nia naj­star­sze for­ma­cje skalne w Europie, liczące nawet 3 miliar­dy lat. Sta­bil­ność podłoża gwa­ran­to­wa­ła, że otwór nie zapad­nie się nie­spo­dzie­wa­nie, a każda kolejna warstwa będzie cenną stroną w kronice dziejów naszej planety. Badacze mieli też nadzie­ję, że skały za kołem pod­bie­gu­no­wym nie będą tak roz­grza­ne jak w innych regio­nach, co nieco uła­twi­ło­by ope­ro­wa­nie na dużych głębokościach.

Było naukowo, ale z roz­ma­chem. Przy SG‑3 w szczy­to­wym momen­cie pra­co­wa­ło nawet 3 tysiące osób, w tym naukow­cy, inży­nie­ro­wie, geo­fi­zy­cy oraz zwykli robot­ni­cy. Pierw­sze siedem kilo­me­trów szło jak z płatka. Na tym etapie prace pro­wa­dzo­no seryjną wiert­ni­cą Ural­masz-4E, wyko­rzy­sty­wa­ną do poszu­ki­wań i wydo­by­cia ropy naf­to­wej oraz gazu. Przej­ście na głę­bo­kość 7200 m zajęło cztery lata.

Potem zaczęło się piekło. Nie tylko w związku z tem­pe­ra­tu­ra­mi, które rosły szyb­ciej niż zakła­da­no. Zamiast posłusz­nych jed­no­rod­nych skał, maszy­ne­ria coraz czę­ściej natra­fi­ła na warstwy przy­po­mi­na­ją­ce babciny prze­kła­da­niec. Tu twardo, tam miękko, wiertło się klinuje, sprzęt pęka, co chwila ktoś rzuca soczy­stym Сука блять!

Wtedy do gry wkro­czył praw­dzi­wy potwór. Ural­masz-15000 – spe­cjal­nie zapro­jek­to­wa­na plat­for­ma roz­mia­rów bloku z wiel­kiej płyty i ważąca tyle, co pięćset radziec­kich czołgów (porów­na­nie celowe, ponie­waż podczas wojny zakłady Ural­masz w Jeka­te­ryn­bur­gu zaj­mo­wa­ły się właśnie pro­duk­cją czołgów T‑34).

Na wszelki wypadek wyja­śnię od razu, że w urzą­dze­niu tego rodzaju nie obraca się cała wpro­wa­dza­na do otworu rura, lecz tylko jej dolna część z zain­sta­lo­wa­nym wier­tłem. Oczy­wi­ście pisząc “wiertło” nie mam na myśli spi­ral­ne­go podłuż­ne­go wiertła, jakie kupu­je­my w Casto­ra­mie. Do takich ope­ra­cji wyko­rzy­sty­wa­ne są spe­cjal­ne głowice, zakoń­czo­ne tar­cza­mi z dia­men­to­wy­mi wypust­ka­mi lub zębami. Podczas pracy napę­dza­na hydrau­licz­nie głowica skrobie skałę, zbie­ra­jąc mate­riał do środka rury (często przy pomocy wpro­wa­dza­nej pod ciśnie­niem płuczki). Taki rdzeń w formie kolumny wycię­te­go podłoża, jest później wycią­ga­ny na powierzch­nię i trafia do laboratoriów.

Na Pół­wy­spie Kolskim używano głównie głowic o śred­ni­cy 214–230 mm, które ulegały znisz­cze­niu mniej więcej co 10 metrów. Dlatego prace cią­gnę­ły się całymi latami: po zale­d­wie czte­rech godzi­nach wier­ce­nia potrze­ba było kolej­nych kil­ku­dzie­się­ciu godzin na wycią­gnię­cie wiertła, zamon­to­wa­nie nowego i powtór­ne wpro­wa­dze­nie go do kanału. W sumie podczas pro­jek­tu zużyto ponad 50 kilo­me­trów alu­mi­nio­wych rur (stal pękłaby pod własnym cię­ża­rem) i kil­ka­set głowic, z których każda kosz­to­wa­ła tyle, co nowa Wołga.

Magicz­ną granicę 12 kilo­me­trów prze­kro­czo­no pod koniec 1983 roku. Zbliżał się Mię­dzy­na­ro­do­wy Kongres Geo­lo­gicz­ny w Moskwie, więc wstrzy­ma­no prace, zachę­ca­jąc naród do cele­bra­cji miaż­dżą­ce­go sukcesu radziec­kiej myśli tech­nicz­nej. Wydano oko­licz­no­ścio­we znaczki pocz­to­we, Pół­wy­sep Kolski odwie­dzi­ło 70 dele­ga­cji z różnych stron świata, a Mini­ster Geo­lo­gii stał się nagle jednym z naj­po­pu­lar­niej­szych poli­ty­ków w ZSRR. Odwier­tem Kolskim zain­te­re­so­wa­li się nawet redak­to­rzy Księgi rekor­dów Guinnessa.

Poświęć­my chwilę na doce­nie­nie głębi tego osią­gnię­cia. Pomy­śl­cie tylko. Rekor­do­we szyby połu­dnio­wo­afry­kań­skiej kopalni złota Mponeng sięgają 4,2 km. Mount Everest ma wyso­kość 8,8 km. Dno Rowu Mariań­skie­go (nota­be­ne również zmie­rzo­ne przez radziec­kich uczo­nych) znaj­du­je się 11 km poniżej poziomu morza. Nawet jeżeli mówimy tylko o wąskim odwier­cie badaw­czym, prze­bi­cie się przez 12 kilo­me­trów skał, nadal robi kolo­sal­ne wrażenie.

Na tym jednak Sowieci nie mieli zamiaru zakoń­czyć – wyma­rzo­nym celem pozo­sta­wa­ło 15 kilo­me­trów. Po paru mie­sią­cach hucz­ne­go świę­to­wa­nia, wrócono do pracy. Wtedy doszło do katastrofy.

Po prze­wier­ce­niu zale­d­wie 60 metrów, oderwał się potężny frag­ment kolumny wiert­ni­czej. Pięć kilo­me­trów (!) rur zwy­czaj­nie utknęło w ciasnym otworze głęboko pod ziemią. Przez siedem mie­się­cy inży­nie­ro­wie pró­bo­wa­li znaleźć sposób na wydłu­ba­nie sprzętu. Despe­rac­kie sta­ra­nia przy­po­mi­na­ły pro­wa­dze­nie ope­ra­cji wycię­cia guza mózgu w ręka­wi­cach bok­ser­skich. Po ciemku. 

W końcu nale­ża­ło pogo­dzić się z losem i wykonać duży krok wstecz. Jedyną szansą było wydrą­że­nie bocz­ne­go toru i obej­ście przeszkody.

W sumie podczas wie­lo­let­nich zmagań z kapry­śny skałami, powsta­ły cztery duże obej­ścia (powyżej dwóch kilo­me­trów) i kilka pomniej­szych. W efekcie odwiert nie przy­po­mi­nał już pro­ste­go pio­no­we­go tunelu, a bar­dziej coś na kształt zło­żo­ne­go systemu korzeni z odno­ga­mi o śred­ni­cy zale­d­wie 21 cen­ty­me­trów. Jednak nawet impro­wi­zo­wa­ne objazdy i olbrzy­mia cier­pli­wość, nie pozwo­li­ły zejść wiele niżej. Sowieci osta­tecz­nie poddali się w 1990 roku, po dotar­ciu na głę­bo­kość 12 262 metrów.

Wie­lo­krot­nie prze­bą­ki­wa­no o kon­ty­nu­owa­niu prac, inwe­sty­cji w lepszy sprzęt, posta­wie­niu nowo­cze­sne­go labo­ra­to­rium lub chociaż muzeum. Zamiast tego parę lat później projekt stracił finan­so­wa­nie, obiekt został opusz­czo­ny, a słynny otwór zwy­czaj­nie przy­kry­to meta­lo­wą pokrywą i zaspawano.

No dobrze, ale czy pod ziemią znaleziono coś wartościowego, poza paliwem do machiny propagandowej? 

Otóż całkiem sporo:

• Sfal­sy­fi­ko­wa­no hipo­te­zę, wedle której płyty kon­ty­nen­tal­ne, głęboko pod gra­ni­tem, miały skrywać warstwę bazaltu. Wbrew ocze­ki­wa­niom tra­fia­no wyłącz­nie na kolejne pokłady granitu, gnejsy i skały metamorficzne.
• Okazało się, że tem­pe­ra­tu­ry na dużych głę­bo­ko­ściach rosną szyb­ciej niż zakła­da­no. Na pozio­mie 12 kilo­me­trów pomiary wska­zy­wa­ły 220°C, zamiast ocze­ki­wa­nych ~150°C.
• Pale­on­to­lo­dzy dostali prezent w postaci dosko­na­le zacho­wa­nych ska­mie­nia­ło­ści mikro­plank­to­nu, wydo­by­tych z głę­bo­ko­ści 6,7 km i liczą­cych sobie 2 miliar­dy lat. 
• No i woda. Do tego momentu uczeni byli prze­ko­na­ni, że eks­tre­mal­ne ciśnie­nie “wyci­snę­ło­by” ze skał wszel­kie ciecze i gazy. Tym­cza­sem nawet poniżej 9 kilo­me­trów natra­fia­no na pory więżące próbki pra­daw­nej wody, metanu, helu i wodoru.

Co prawda, pod wzglę­dem medial­no­ści Odwiert Kolski nigdy nie mógł mierzyć się z misjami kosmicz­ny­mi, ale miał swoje pięć minut sławy i, co by nie mówić, napraw­dę przy­słu­żył się świa­to­wej geo­lo­gii. Jak przy­sta­ło na duży projekt badaw­czy, docze­kał się nawet własnej teorii spi­sko­wej. Wedle niej naukow­cy zde­cy­do­wa­li się zwinąć sprzęt po tym, jak nagrali wydo­by­wa­ją­ce się z głębi planety krzyki potę­pio­nych dusz (nie wiadomo czy krzy­cza­ły po rosyjsku).

Zachod­nie bru­kow­ce powo­ły­wa­ły się na relację nie­ja­kie­go dr. Azza­ko­va, zamiesz­czo­ne w fińskim cza­so­pi­śmie nauko­wym. Nauko­wiec miał twier­dzić, że po dowier­ce­niu się na głę­bo­kość 14,5 km, do otworu wpusz­czo­no apa­ra­tu­rę, która wyka­za­ła nagły skok tem­pe­ra­tu­ry do 2000°C oraz zare­je­stro­wa­ła wysokie dźwięki, przy­po­mi­na­ją­ce krzyki. Prze­ra­że­ni inży­nie­ro­wie odmó­wi­li dalszej pracy.

Była to histo­ria godna legendy Radia Erewań. Dr Azzakov oczy­wi­ście nie istniał, fińskie źródło okazało się durną plot­kar­ską gazetą, odwiert nigdy nie sięgnął 14,5 km, a tem­pe­ra­tu­ry ledwo prze­kro­czy­ły 200°C. Nie muszę też chyba pisać, że nikt nie wpusz­czał do odwier­tu mikro­fo­nu i nie zare­je­stro­wał żadnych jęków, płaczów, ani rechotu szatana.

Oczy­wi­ście kłam­stwo potrafi okrążyć świat, zanim prawda zdąży włożyć buty. Dlatego opo­wieść o rosyj­skiej bramie do piekła została pod­chwy­co­na przez wiele bul­wa­ró­wek oraz ame­ry­kań­ską pro­chrze­ści­jań­ską stację tele­wi­zyj­ną TBN. Na wizji odtwa­rza­no nawet rzekome nagra­nia jazgotu potę­pio­nych dusz, jak się później okazało, wycięte z wło­skie­go horroru klasy B pt. Baron krwi.

To tak dla przy­po­mnie­nia, że proces tablo­idy­za­cji odkryć nauko­wych, zaczął się na długo przed roz­po­wszech­nie­niem internetu.

A TAK W OGÓLE TO… SG‑3 pozo­sta­je naj­głęb­szym odwier­tem świata, ale nie jest już naj­dłuż­szy. Od 2008 roku ten rekord należy do szybu BD-04A na katar­skim polu naf­to­wym Al-Shaheen. Mierzy on 12 289 metrów, prze­ści­ga­jąc odwiert kolski o 27 metrów. Jed­nak­że BD-03A biegnie niemal poziomo pod dnem Zatoki Per­skiej, nie scho­dząc głębiej niż 3 kilo­me­try. Pod tym wzglę­dem radziec­ki otwór pozo­sta­je niezrównany.