拒絕浮雕

突如其來的一場大地震展示了來自地球內部可怕而無情的力量，在那里究竟是什么運動引起地震?又是什么更深層的動力在驅動板塊?為什么人類能夠登上月球，無人探測器可以遠達太陽系外，自己眼皮底下的地球卻只能鉆透到12千米多一些?地球內部是否還隱藏著什么不為人知的奇觀?地心是中空、致密還是有一個天然核反應堆?是否真有傳說中的“阿加爾塔”地下世界。甚至有地球內文明和地球內智慧生命?人類可以像發射人造地球外衛星一樣發射人造地球內衛星嗎?可以像載人航天一樣實現載人航地嗎?

這些像“天問”一樣的“地問”，都需要我們掌握地球內部的詳盡信息才能得出答案，而地球就像一尊浮雕，我們至今連地殼都沒有鉆透，對它只有膚淺的認識，更無法親眼一窺其內部精細構造。探測地球內部深處甚至到地心探險是人類從未放棄的夢想，現在地球科學家和工程技術人員開始了艱難的航地征程。

地球內遙感與遙測

在親身一游之前，最好能夠親眼看看地球內風景，這相當于從地表向地球內遙感、遙測。無論是以往許多國際涉地科學計劃，還是近期以美國、加拿大為主實施的“地球透鏡”計劃，都有透視地球結構的重要內容。用什么光來看穿大地呢?可見光顯然不行，像x光、r射線這樣的電磁波和超聲波也會被厚實的土壤、巖層阻擋，因為它們波長較短，越不過地下的重重障礙。重力、地磁、地熱等手段都過于間接，只有地震波能在地底穿行。我們至今了解的地球內部狀況，絕大部分是靠感受地震波的振動“摸”出來的，而不是直接看出來的。

這樣一來，就難免了解得不全面或有所失真。舉個例子：科學家通過分析接收到的地震波的各種特點，將地球大致劃分為地殼、地幔和地核。地殼又大致分為上下兩層，上層主要為花崗巖，下層主要由玄武巖組成，上下層之間的界面稱為康拉德面。人類最深的井是蘇聯科學家鉆的超深井，保持著12.26千米的超深鉆紀錄。根據分析，這里的康拉德面離地表只有7千米，但一直鉆下去碰到的都是花崗巖而沒有玄武巖，根本就不存在分開花崗巖層和玄武巖層的康拉德面。看來，用地震波給地球做CT也容易出現誤診。

為了減少誤診，科學家設計了多種更先進的方案，其中之一是利用地震弧波進行探測。地震弧波就是一種傳播遠、不變形的特殊的地震波，如果可以通過人工地震產生和接收這樣的地震波，那么，就等于給原本不可分辨的地震波貼了身份標志，便于判讀。同時波長較短的高頻波也可作為弧波來運用，大大拓展了觀察地球內部的視野。

另一個方案是中微子CT，發射和接收穿透力極強的中微子掃描地球，就連致密的地核都可輕易通過。這一方案因為中微子難以捕捉，相當長時期內都沒有實現的希望。

人造地球內衛星

遙感、遙測始終受距離之限，如果像發射人造地球外衛星一樣發射人造地球內衛星，通過人造地球內衛星攜帶的探測器貼近目標觀察，就會清楚多了。早有科學家設想過像反向升空火箭一樣的多級鉆地火箭，用來發射地球內衛星，但這需要的火箭沖力太大，即使是多級核動力火箭，能鉆多深都是個問題。科學家于是展開奇思妙想，在假設有了耐高溫的超硬特種材料的基礎上，設計出了多種可供選擇的“地行術”方案——

多級循環式鉆地機方案：將超長多級運輸泵前端安裝上鉆機，鉆機和運輸泵聯動。鉆機往地下鉆，運輸泵往地上運輸挖出來的泥土、碎石、巖漿，同時往下運輸循環介質和人造地球內衛星。這種運輸泵，可以是一條長長的真空管道，也可以是離心泵或古老而實用的阿基米德螺旋泵。

定向爆破機方案：分段對地球內進行定向爆破，特別是利用超大功率的定向能武器炸開一條窄窄的地心之路，同時射人人造地球內衛星。

熔融金屬沉降方案：這是美國加州理工學院的大衛·史蒂文森設計的，用成千上萬噸熔化的鐵倒入深深的地球裂縫，逐漸向下燒穿巖石，一直沉降到地心，耐高溫材料做的地球內衛星就可跟著一路下沉。

笛卡兒浮沉箱方案：經常用來在課堂上向學生演示浮力定律、帕斯卡定律的笛卡兒浮沉箱，可以擴容改造成在熔融流體和顆粒物質內浮沉的笛卡兒浮沉箱，像潛水艇一樣用箱子帶進人造地球內衛星。然而“潛地艇”并不完全像潛水艇，地球內環境遠比水中復雜，浮沉箱依靠自身動力可能無法在吸排物質的同時準確定向，需要由地面遠程施加的壓力(比如定向能和地震波)幫助進行吸排和定向。

巴西果浮沉箱方案：搖晃一個裝滿各種大小不同堅果仁的什錦果盒，總會發現越小的果仁越往下沉，而最大的巴西果浮在最上層，這就是著名的巴西果效應。某種條件下最大的巴西果又會沉在最下層，小顆粒的果仁往上浮，這叫反巴西果效應。攜帶人造地球內衛星的巴西果浮沉箱就是綜合利用這兩種效應在地底的顆粒物質間浮沉。

超級酸腐蝕方案：發明某種可腐蝕巖石土壤的超級強酸，逐漸溶解出一條通往地心之路。

極端微生物蛀食方案：利用基因工程培育出能吃泥土、巖石甚至巖漿的極端微生物，它們嗜熱、耐壓、厭氧、抗輻射，適應地球內各種極端環境，可以像蛀蟲、白蟻一樣慢慢“啃”出一條通往地心之路。

納米技術方案：機器越造越小，電腦也在向微型化發展，當兩者都達到納米級，結合而成的智能探測器或者機器人，將給探地帶來極大的方便。納米級的人造地球內衛星或機器人，對任何堅固的巖層都可以穿過，其實就是通過各種物質原子間的空隙暢通無阻地落到地心。

以上這些方案基本都是超前的方案，可能要留待遙遠的將來才有可能實現，而最有可能先實現的還是下死力、不討巧、像鼴鼠打洞似的“盾構垂直掘進方案”。

發射人造地球內衛星是航地承前啟后的最關鍵一步，只要發射成功了，按照載人航天的模式，下一步就可以將衛星大型化。在衛星里面建造生命保障系統，搭載“航地員”，從而開始載人航地的航程。

載人航地

有了人造地球內衛星探路導航，載人航地器或航地飛船就可以按明確的航向和預定方案往地球內深處進發。

載人航地初次成功后，要保持后續航行能力，嘗試在地球內長期居住，也要像載人航天發射空間站一樣，向地球內不同的圈層發射一系列永久性或半永久性的航地站，建設出龐大的地下城市，開發出地球內新資源。航天城是人類在太空拓展生存的“高邊疆”，航地城則為人類在自己腳下拓展生存的“低邊疆”。

開法地球內資源

人類進入地心后將會把注意力轉移到實用的方面，對地球內部進行全方位科考，建立從地核圈到大氣圈的各個地球圈層物質能量循環的模型，開發利用地球內各種資源建設航地城。這個時候，一些原來在地面難以勘探和開采的礦產都可以就近取用。地心如果是實心致密的，將成為超固態鐵、鎳物質的天然產地，人類將直接在地心采掘超固態物質；地心如果是空心的，那么這也許是一種更純凈的真空，真空資源也可加以利用。人類還可就近開發地磁、地電、地熱能源，開發梯度重力資源。如果美國地球物理學家馬文·赫頓關于地心是個天然核反應堆的假說被證實，還可以開發這種地心核能源。人類會發展出完善的地球內通信系統和地球內交通網絡，開展地球內探險旅游。那時。地球內遍布各種精密的地震監測、傳感儀器，細致入微地追蹤板塊運動，形成一個可靠的地震預警系統。曾帶來無數死亡和痛苦的地震災難，將得到準確及時的臨震預報，甚至一開始就被減震消除，從此不再危害人間。

那時，人類才可以說真正走遍了地球家園的每個角落，人類圓滿地回答了當初的“地問”。到時候，學生的課堂或者學者的書桌上，都會放著一個新式的地球儀。這個地球儀是用從地上到地下各種實測數據和影像資料建起的“數字透明地球”三維模型，經緯線向地球內延伸，從地面到地心會高低錯落有致地分布著城市鄉村，分布著密密麻麻的立體交通線。地球內有河流、湖泊、海洋，有從極端微生物培育出的森林草原。計算一個國家的國土面積，除了陸地面積和海洋面積外還將計算地球內面積。地球從一尊拒絕深度雕刻的浮雕變成了晶瑩剔透的鏤空大圓雕。