本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
一个葡萄柚大小的探测器可能有助于解开我们脚下的奥秘
在“太难为科学？”系列中，我采访了科学家们关于他们渴望探索但认为无法研究的想法。例如，它们可能涉及超出可能性的机器，例如像太阳一样大的粒子加速器，或者它们可能是完全不道德的，例如涉及人类的致命实验。此专题旨在关注不可能实现的梦想，以及科学中看似棘手的问题。然而，“太难为科学？”末尾的问号表明没有什么是不可能的。
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科学家：大卫·史蒂文森，加州理工学院行星科学的乔治·范·奥斯多尔教授。
想法：人类发射的最遥远的航天器旅行者1号，现在距离地球超过170亿公里，但我们的地下任务仅到达地球内部仅12公里多一点。史蒂文森希望向地球核心发送一个探测器，一个葡萄柚大小的通信设备，它将乘坐数吨熔融铁，沿着行星表面炸开的裂缝向下，金属将在机器后面闭合孔洞。
史蒂文森说：“这将使我们能够查明地核的成分、温度，或许还能了解其动力学——产生地球磁场的流体运动的强度。” “我们可能会认为我们知道这些问题的大概答案，但科学史表明，在我们以前从未去过的地方，或者任何地方，都存在惊喜。”
裂缝需要大约30厘米宽，几百米长和深才能开始。创造它所需的能量相当于几百万吨TNT，里氏震级7级的地震，或者像许多国家目前拥有的核武器。
史蒂文森说，这次旅程应该需要至少10万到1000万公吨的铁，或者大约相当于地球钢铁铸造厂总产量的一小时到一周。他计算，总而言之，探测器应该以每小时约18公里的速度行进，大约需要一周才能到达地下3000公里的地核。它将测量温度、电导率和化学成分，并使用高频声波将其发现传回地面。
尽管该计划听起来可能有些牵强，但他认为与太空旅行的需求相比，这算是适度的。
问题：史蒂文森在2003年5月15日《自然》杂志上首次提出了这项前往地球核心的任务，但没有人认真地追求这个想法。
史蒂文森说：“这可能是不切实际的。” “我有点开玩笑地提出了我的想法，部分原因是为了让人们思考一些通常没有得到足够关注的事情——向下旅行而不是向上旅行。但我确实认真尝试正确识别基本物理原理。有可能一个想法在物理学上大致正确，但由于所需规模庞大，这转化为成本，或者首次尝试时失败的可能性，因此是不切实际的。人们有时会忘记早期火箭发射航天器失败的频率有多高。”
解决方案？科学家们可能不会很快前往地球核心，但他们可能会在未来十年内前往地幔，目标是比以往任何人都深入。研究人员希望复兴莫霍面计划，该计划在50年前从海底取回了第一个科学岩芯，并试图钻探到地幔，但该项目最终因管理不善导致成本失控而失败，法国蒙彼利埃第二大学的贝诺伊特·伊德方斯和英国南安普顿大学的达蒙·蒂格尔在3月24日的《自然》杂志中解释道。
如果能够找到资金，新的莫霍面计划的钻探可能会在未来10年内开始，并在15年内完成，取出仅约6厘米厚的地幔样本。为了练习他们的深海钻探，伊德方斯和蒂格尔是获取下层洋壳首批样本的任务综合大洋钻探计划335航次的首席科学家，该航次于4月13日开始，预计于6月3日结束。
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关于作者：查尔斯·Q·崔是《大众科学》的常驻撰稿人。他的作品也曾发表在《纽约时报》、《科学》、《自然》、《连线》和《生命科学》等刊物上。在他的业余时间，他游历了七大洲。在Twitter上关注他@cqchoi。
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