本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
一個葡萄柚大小的探測器可能有助於解開我們腳下的奧秘
在“太難為科學？”系列中，我採訪了科學家們關於他們渴望探索但認為無法研究的想法。例如，它們可能涉及超出可能性的機器，例如像太陽一樣大的粒子加速器，或者它們可能是完全不道德的，例如涉及人類的致命實驗。此專題旨在關注不可能實現的夢想，以及科學中看似棘手的問題。然而，“太難為科學？”末尾的問號表明沒有什麼是不可能的。
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科學家：大衛·史蒂文森，加州理工學院行星科學的喬治·範·奧斯多爾教授。
想法：人類發射的最遙遠的航天器旅行者1號，現在距離地球超過170億公里，但我們的地下任務僅到達地球內部僅12公里多一點。史蒂文森希望向地球核心傳送一個探測器，一個葡萄柚大小的通訊裝置，它將乘坐數噸熔融鐵，沿著行星表面炸開的裂縫向下，金屬將在機器後面閉合孔洞。
史蒂文森說：“這將使我們能夠查明地核的成分、溫度，或許還能瞭解其動力學——產生地球磁場的流體運動的強度。” “我們可能會認為我們知道這些問題的大概答案，但科學史表明，在我們以前從未去過的地方，或者任何地方，都存在驚喜。”
裂縫需要大約30釐米寬，幾百米長和深才能開始。創造它所需的能量相當於幾百萬噸TNT，里氏震級7級的地震，或者像許多國家目前擁有的核武器。
史蒂文森說，這次旅程應該需要至少10萬到1000萬公噸的鐵，或者大約相當於地球鋼鐵鑄造廠總產量的一小時到一週。他計算，總而言之，探測器應該以每小時約18公里的速度行進，大約需要一週才能到達地下3000公里的地核。它將測量溫度、電導率和化學成分，並使用高頻聲波將其發現傳回地面。
儘管該計劃聽起來可能有些牽強，但他認為與太空旅行的需求相比，這算是適度的。
問題：史蒂文森在2003年5月15日《自然》雜誌上首次提出了這項前往地球核心的任務，但沒有人認真地追求這個想法。
史蒂文森說：“這可能是不切實際的。” “我有點開玩笑地提出了我的想法，部分原因是為了讓人們思考一些通常沒有得到足夠關注的事情——向下旅行而不是向上旅行。但我確實認真嘗試正確識別基本物理原理。有可能一個想法在物理學上大致正確，但由於所需規模龐大，這轉化為成本，或者首次嘗試時失敗的可能性，因此是不切實際的。人們有時會忘記早期火箭發射航天器失敗的頻率有多高。”
解決方案？科學家們可能不會很快前往地球核心，但他們可能會在未來十年內前往地幔，目標是比以往任何人都深入。研究人員希望復興莫霍面計劃，該計劃在50年前從海底取回了第一個科學巖芯，並試圖鑽探到地幔，但該專案最終因管理不善導致成本失控而失敗，法國蒙彼利埃第二大學的貝諾伊特·伊德方斯和英國南安普頓大學的達蒙·蒂格爾在3月24日的《自然》雜誌中解釋道。
如果能夠找到資金，新的莫霍面計劃的鑽探可能會在未來10年內開始，並在15年內完成，取出僅約6釐米厚的地幔樣本。為了練習他們的深海鑽探，伊德方斯和蒂格爾是獲取下層洋殼首批樣本的任務綜合大洋鑽探計劃335航次的首席科學家，該航次於4月13日開始，預計於6月3日結束。
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關於作者：查爾斯·Q·崔是《大眾科學》的常駐撰稿人。他的作品也曾發表在《紐約時報》、《科學》、《自然》、《連線》和《生命科學》等刊物上。在他的業餘時間，他遊歷了七大洲。在Twitter上關注他@cqchoi。
所表達的觀點是作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。