向地球深处发射探测器有可能吗?

Question

迄今为止钻的最深的钻孔只有12公里。

考虑一下这种可能性。一个小型的自行推进的探测器被制造出来，它大约有一个足球大小，而且非常坚固，由熔点为几千k的材料制成，如果它被扔进地球上各种火山熔岩湖中的一个，它能飞多远?还是熔融岩石的粘度随着深度的增加而增加，将其限制在几米以内?

Answer 1

首先，阅读以下三个非常相关的问题和答案:

为什么“地核任务”建议使用液态铁而不是铅?

我们真的能穿越地核吗?

假设，如果在地球中心钻一个大洞，地球会发生什么?

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向地球深处发射探测器有可能吗?

不。

原因如下:

首先，有一个非常普遍的误解，认为地壳下面有某种岩浆海洋。不——没有。地球的地幔绝大部分是坚硬的岩石。有非常小的和局部的地方会融化，那里就会有火山(如果它到达地表——大多数情况下不会)。

其次，即使你去火山，把你的探针扔在那里，也没有简单的管子可以下去。火山“管道”系统更像是一个迷宫，有分叉、弯曲、扭结等等。不仅如此，你还在逆水行舟。你可能看过熔岩流喷发的视频(一个，两个）.这些东西又大又快。你的探针必须逆着那个东西的流动。这将比试图逆流而上更糟糕河急流．

第三，即使你设法制造了一个探测器，可以自主地在狭窄的地下熔岩走廊上逆流而上，那里有令人惊讶的弯曲，你也必须记住，地下岩浆室不是100%的液体。它们就是我们所说的“晶体糊状物”，是一堆小晶体(即岩石碎片)，中间夹着液体。思考更像湿沙，而不是纯液体。所以你不是在没有阻力的东西里游泳，你也会有更多的固体挡住你的路。

第四，熔岩是极腐蚀性。你说的是高熔点的材料。这不是你的问题。即使是最热的熔岩也只能达到1400摄氏度左右。我们有相对便宜的材料，可以在更高的温度下熔化。问题是岩浆和物质之间的反应产生新的物质，或者完全溶解在岩浆中。举个例子，以氯化钠为例。盐。这一点融化如果你把它放进炉子里，温度大约是800°C。当然，这比海洋的温度高得多，用盐制造潜艇可能是个好主意!显然，这是个坏主意。因为盐会溶解在海洋里。它是否会融化是无关紧要的。所以这就是探测器的大问题——岩浆只会溶解它。

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总而言之，你需要你的探测器能够在黑暗中航行，并推动自己在岩浆中逆流而上，能够挖掘和清理前方的空间，以便它能够向前移动，并且由一种对岩浆来说是惰性的材料制成。抱歉，不可能。但这是一个有趣的思想实验。

Answer 2

我想说，它最多可以到达大陆地壳的底部(通常在30公里深左右)。即使到达那里也可能很棘手:探测器必须穿过我们所说的火山“管道系统”，由相互连接的金属组成堤坝(它可能很窄:在某些情况下只有几厘米)和储层，在那里对流和晶体会使它的生活变得困难……但假设探测器能穿过这个迷宫，它最终会到达大陆地壳下的一个巨大岩浆库。更深的地方需要钻探:地幔坚固但不脆弱，所以它不会破裂让岩浆上升(像岩脉一样)。相反，人们通常认为岩浆是通过晶界，即地幔岩石(橄榄岩)晶体之间的小空间，在地幔中迁移的。它们太小了，任何探测器都无法穿过。

另外，你提到了高熔点的材料，但你也需要一些能够抵抗高压的材料……最后，如何获取数据?我无法想象探测器有什么办法把数据传回火星表面，所以即使它成功到达火星表面，你也不会知道它的发现……

Answer 3

考虑一下这种可能性。一个小型的自行推进的探测器被制造出来，它大约有一个足球大小，而且非常坚固，由熔点为几千k的材料制成，如果它被扔进地球上各种火山熔岩湖中的一个，它能飞多远?或者熔体的粘度岩石增加，深度限制在几米?

这个问题可以在Worldbuilding SE上回答，我只回答用户询问它能走多远以及在探索任务中可能幸存的材料的部分。

首先，我将从列出高熔点的材料开始。

钽铪碳化合金(3990℃)

碳化铪钽合金在我们的熔点最高的材料列表中排名第一。

钽铪碳化合金(Ta4HfC5)实际上是指钽和五碳酸铪化合物，它是已知化合物中熔点最高的。可以认为是由碳化钽(熔点3983℃)和碳化铪(熔点3928℃)两种二元化合物组成。

钽铪碳化合金是用于火箭和喷气发动机的耐热和高强度材料，以及控制和调节设备的零件。

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源．文章列出了钽铪碳合金，“用作火箭和喷气发动机的耐热和高强度材料，以及控制和调整设备的部件。”所以你可以把这些材料放进探针里

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2.石墨(3652℃)

石墨在我们列出的世界上熔点最高的材料中排名第二。

石墨是碳的同素异形体，其中其他三个碳原子(排列成蜂窝状的六边形)以共价相互连接形成共价分子。由于其特殊的结构，具有耐高温、导电性、导热性、润滑性、化学稳定性、可塑性等特点。

传统的石墨可以作为耐火材料使用导电材料、耐磨、润滑材料铸件;砂、模具及高温冶金材料，同时新型石墨用作柔性石墨密封材料;汽车电池、新型复合材料等。

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石墨具有高熔点，可以用于许多用途，我建议将其纳入您的探针。

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3.金刚石(3550℃)

钻石是另一种熔点非常高的材料。金刚石是原子晶体，石墨是混合晶体。石墨晶体的熔点比金刚石的熔点高，这似乎令人难以置信。

而石墨晶体薄片层中共价键的键长为1.42×10-10m，金刚石晶体中共价键的键长为1.55×10-10m。共价键，键越小，键能越大，键越强，越难断裂，需要提供的能量就越多，所以熔点应该更高。

金刚石用于工艺美术和工业的刀具，如拉丝模、车刀、螺纹刀、硬度计头、地质和石油钻头、砂轮刀、玻璃刀、金刚石笔、梳妆刀、磨料等。

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虽然钻石的熔点很高，但用途有限。我建议使用它来构建探针或将其用作探针的屏蔽。

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我在文章列表中列出了前三名。如果你想了解更多前十名，请点击这个链接:https://www.refractorymetal.org/list-of-metals-that-can-withstand-high-temperatures/

如何把你的探测器放入地球

比如说，你至少有前三或前两种高熔点的材料，你使用昂贵的未来技术，你有很多研究资金，但有一件事阻碍了我们:如何把探测器送入地球。江南登录网址app下载

你们将要读到的这篇文章几乎完全基于我的观察

如果你的探针有足球那么大(就像你在问题中提到的那样)，那么我建议你在休眠或不活跃的火山地理上挖一个大洞，然后你这样做(穿火山服，离休眠火山非常近)，得到一个又大又长的金属棒。打洞底的杆。如果你发现非常热的岩石或岩浆/熔岩，试着多打几次，使其融化或进一步削弱。

一旦烟雾或蒸汽从你挖的洞里冒出来，我建议使用非电动的长铲子进一步挖掘，以确保地壳中有熔岩流“管道”，要么在熔岩沉入洞里时小心翼翼地把探针推到熔岩下面，要么干脆把探针扔到休眠的火山里。

探测器最好是脚本化和计算的，以便留在中上层地幔中(对于数据和探测器的安全探索)

Answer 4

越深入，温度和压力越差，很少有材料能同时承受这两种压力。另一件事是，当你深入岩石时，岩石表现得像塑料而不是固体，即使你钻了一个洞，它也会很快愈合，就像用手指戳泡沫一样。连续钻井需要某种材料制成的套筒，这种套筒可以承受巨大的压力，从而将其压碎。在1公里处，1100 psi的压力很常见，温度也高于50-60摄氏度。地静压是指在某一深度或地层之上的上覆岩石或岩体所施加的应力。通常为每英尺1.0 psi，但该值可能因具体区域而异。在2公里深的地方，你已经感受到比深海潜水器还大的碾压力了。

Answer 5

就电力而言，它需要的输出功率大约是太空卫星的50倍。你需要1000瓦才能将一个足球大小的物体钻穿面包面团大小的岩石。它需要一种目前不存在的能源。