بلندترين مته حفاري جهان با وزن 1200 تن قرار است در عمق 6.5 كيلومتري اقيانوس، پوسته زمين را بشكافد و با نفوذ به مرز بين پوسته و گوشته زمين، شرايط آغازين زمين و حيات احتمالي موجود در آن را بررسي كند.
فاطمه محمدي‌نژاد: عميق‌ترين مته دنيا قرار است آن‌قدر بلند ساخته شود كه بتواند به گوشته زمين نفوذ كند. اين ابزار تحقيقاتي كه چيكيو نام دارد، در حال حاضر قادر به نمونه‌برداري از عمق 7600 متري زير بستر درياست كه دو تا چهار برابر عميق‌تر از ديگر مته‌هاي موجود در دنيا است.
به گزارش پاپ‌ساينس، اين مجموعه 540 ميليون دلاري، يك كشتي حفاري است كه به طولاني‌ترين مته جهان مجهز است و با 150 خدمه، قصد دارد اسرار زير پوسته زمين را آشكار كند. از اين 150 نفر 50 نفر خدمه كشتي، 50 نفر مهندس و تكنيسن حفاري و 50 نفر ديگر، دانشمندان و كارشناسان آزمايشگاه هستند.
در سال 2007 / 1386، اين مته نخستين بار توانست در مناطق دورافتاده كنار سواحل ژاپن، به محدوده برخورد صفحات زمين‌شناختي برسد كه منشا زمين‌لرزه‌هاي متعدد اين ناحيه به شمار مي‌رود. طي سه سال آينده نيز دانشمندان حداقل 1500 متر ديگر نفوذ خواهند كرد و بلندپروازانه‌ترين هدف عمليات يعني سوراخ كردن گوشته زمين را انجام خواهند داد. دانشمندان انتظار دارند با شرايطي شبيه به زمين آغازين روبرو شوند و اگر كمي شانس داشته باشند، شايد نمونه‌هايي از حيات آغازين روي زمين را نيز در آنجا كشف كنند.
نكات برجسته
دكل: در انتهاي كشتي، حفره‌اي به پهناي 22 متر وجود دارد كه مجموعه جرتقيل، موتور و بالابرها، 1250 تن لوله متصل به مته را از درون آن هدايت مي‌كند. سرهم كردن اين مجموعه 3 ساعت طول مي‌كشد.
لوله‌هاي اتصال: لوله‌اي به قطر 120 سانتي‌متر، كشتي را به سوراخ مته متصل مي‌كند. حول اين لوله افزايش‌يابنده، چنديدن لوله لاستيكي كوچك‌تر براي جمع‌آوري گل‌ولاي تركيبي و كنترل بازدارنده انفجار وجود دارد. محيط داخلي اين لوله نيز براي رشته‌هاي مته نگهداشته شده است. در عمق 2600 متري، اين لوله 1000 تن وزن خواهد داشت.
ارتقاي برنامه‌ريزي شده: مهندسان براي فرورفتن به اعماق بيشتر آب، ممكن است برخيزنده فولادي را با ماده‌اي سبك‌تر مثل پلاستيك تقويت‌شده با فيبر كربن جايگزين كرده و يا از دو لوله، يكي براي رشته‌هاي مته و ديگري با قطري كمتر براي بازگرداندن گل‌ولاي حفاري شده به كشتي براي بازيافت استفاده كنند. براي كاوش در مناطق عميق‌تر، جايي كه دما به بيش از 260 درجه سانتي‌گراد مي‌رسد و مواد شيميايي فاسدكننده وجود دارند، مهندسين از فولادي مستحكم‌تر براي ساخت رشته‌هاي مته استفاده مي‌كنند.
محافظ انفجار: اين دستگاه كه ارتفاع آن معادل ساختماني پنج طبقه است، در بالاي سر مته قرار گرفته و تعادل فشار دروني را كنترل مي‌كند. اگر متوجه افزايش ناگهاني در فشار شود، مي‌تواند برخي از لوله‌ها يا كل مته را براي جلوگيري از انفجار خاموش كند.
چطور مي‌توان به پوسته رسيد؟
1. رفتن به موقعيت. ابتدا با استفاده از مكان‌ياب به محل مورد نظر در بستر اقيانوس مي‌رويد. سيستم‌هاي موقعيت‌ياب كشتي نيز نيروهاي تاثيرگذار بر حركت وسيله نقليه را مانند باد، امواج و مسير و سرعت محاسبه مي‌كنند. شش پروانه كه با رايانه كنترل مي‌شوند، كشتي را از فرو رفتن بيش از 5 متر در آب محافظت مي‌كنند.
2. سرهم كردن مته. براي شكستن نخستين لايه پوسته، كاركنان لوله‌اي فولادي را با مته‌اي 11 اينچي (28 سانتي‌متري) در سر آن به كار مي‌گيرند. سپس طول بيشتري از لوله را يكي يكي مي‌افزايند تا طول رشته مته براي برخورد به كف دريا مناسب باشد.
3. آغاز حفاري. در حالي كه مته، رسوبات و صخره‌ها را سوراخ مي‌كند، لوله‌اي در كنار مته گل‌ولاي مصنوعي را براي خنك كردن مته در مقابل فشار موجود در آن عمق به داخل مي‌كشد. اين گل و لاي مصنوعي، تركيبي از مواد معدني، پليمرها و آب شور است كه ديواره‌هاي مته را تثبيت مي‌كنند. به دليل اينكه اين گل‌ولاي گرانقيمت بوده و براي زندگي اقيانوس نيز مضر هستند، در طول حفاري براي بازيافت به كشتي بازگردانده مي‌شوند. (عكس مقابل)
4. جمع‌آوري صخره‌ها. دانشمندان در هر چندصد متر، نمونه‌هاي سنگ را براي مطالعه جمع‌آوري مي‌كنند. يك بشكه باريك با لبه‌اي تيغه مانند، شليك شده و قسمت سوراخ نشده صخره‌ها را مي‌شكافد. نمونه‌هاي پوسته جمع‌آوري شده براي يافتن مواد شيميايي و خواص مغناطيسي مورد تجزيه و تحليل قرار مي‌گيرند.
نكات برجسته
دكل: در انتهاي كشتي، حفره‌اي به پهناي 22 متر وجود دارد كه مجموعه جرتقيل، موتور و بالابرها، 1250 تن لوله متصل به مته را از درون آن هدايت مي‌كند. سرهم كردن اين مجموعه 3 ساعت طول مي‌كشد.
لوله‌هاي اتصال: لوله‌اي به قطر 120 سانتي‌متر، كشتي را به سوراخ مته متصل مي‌كند. حول اين لوله افزايش‌يابنده، چنديدن لوله لاستيكي كوچك‌تر براي جمع‌آوري گل‌ولاي تركيبي و كنترل بازدارنده انفجار وجود دارد. محيط داخلي اين لوله نيز براي رشته‌هاي مته نگهداشته شده است. در عمق 2600 متري، اين لوله 1000 تن وزن خواهد داشت.
ارتقاي برنامه‌ريزي شده: مهندسان براي فرورفتن به اعماق بيشتر آب، ممكن است برخيزنده فولادي را با ماده‌اي سبك‌تر مثل پلاستيك تقويت‌شده با فيبر كربن جايگزين كرده و يا از دو لوله، يكي براي رشته‌هاي مته و ديگري با قطري كمتر براي بازگرداندن گل‌ولاي حفاري شده به كشتي براي بازيافت استفاده كنند. براي كاوش در مناطق عميق‌تر، جايي كه دما به بيش از 260 درجه سانتي‌گراد مي‌رسد و مواد شيميايي فاسدكننده وجود دارند، مهندسين از فولادي مستحكم‌تر براي ساخت رشته‌هاي مته استفاده مي‌كنند.
محافظ انفجار: اين دستگاه كه ارتفاع آن معادل ساختماني پنج طبقه است، در بالاي سر مته قرار گرفته و تعادل فشار دروني را كنترل مي‌كند. اگر متوجه افزايش ناگهاني در فشار شود، مي‌تواند برخي از لوله‌ها يا كل مته را براي جلوگيري از انفجار خاموش كند.
چطور مي‌توان به پوسته رسيد؟
1. رفتن به موقعيت. ابتدا با استفاده از مكان‌ياب به محل مورد نظر در بستر اقيانوس مي‌رويد. سيستم‌هاي موقعيت‌ياب كشتي نيز نيروهاي تاثيرگذار بر حركت وسيله نقليه را مانند باد، امواج و مسير و سرعت محاسبه مي‌كنند. شش پروانه كه با رايانه كنترل مي‌شوند، كشتي را از فرو رفتن بيش از 5 متر در آب محافظت مي‌كنند.
2. سرهم كردن مته. براي شكستن نخستين لايه پوسته، كاركنان لوله‌اي فولادي را با مته‌اي 11 اينچي (28 سانتي‌متري) در سر آن به كار مي‌گيرند. سپس طول بيشتري از لوله را يكي يكي مي‌افزايند تا طول رشته مته براي برخورد به كف دريا مناسب باشد.
3. آغاز حفاري. در حالي كه مته، رسوبات و صخره‌ها را سوراخ مي‌كند، لوله‌اي در كنار مته گل‌ولاي مصنوعي را براي خنك كردن مته در مقابل فشار موجود در آن عمق به داخل مي‌كشد. اين گل و لاي مصنوعي، تركيبي از مواد معدني، پليمرها و آب شور است كه ديواره‌هاي مته را تثبيت مي‌كنند. به دليل اينكه اين گل‌ولاي گرانقيمت بوده و براي زندگي اقيانوس نيز مضر هستند، در طول حفاري براي بازيافت به كشتي بازگردانده مي‌شوند. (عكس مقابل)
4. جمع‌آوري صخره‌ها. دانشمندان در هر چندصد متر، نمونه‌هاي سنگ را براي مطالعه جمع‌آوري مي‌كنند. يك بشكه باريك با لبه‌اي تيغه مانند، شليك شده و قسمت سوراخ نشده صخره‌ها را مي‌شكافد. نمونه‌هاي پوسته جمع‌آوري شده براي يافتن مواد شيميايي و خواص مغناطيسي مورد تجزيه و تحليل قرار مي‌گيرند.
No comments:
Post a Comment