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选择超过10米的钻孔方法仍然是钻井技术专家争论的主题 ， 在争论的一方面 ， 地下驱动系统的倡导者指出 ， 顶驱系统使用连续钻柱将超过质量、体积、机器人飞行任务的总运行时间要求 。 由于这些原因 ， 这种深度的首选地下驱动系统解决方案是电缆或“尺蠖”钻机 。 钢丝绳和“尺蠖”钻机使用钻孔壁来产生钻压 ， 因此不需要与地面的刚性连接 。 两者之间的主要区别在于 ， 电缆由系绳悬挂 ， 而尺蠖钻与地面没有物理连接 ， 但在钻具组件中包含一个额外的锚模块 。 因此 ， 随着前段钻进并进一步延伸到岩石中 ， 后段通过小销钉或支脚保持锚定在钻孔中 。
一旦钻孔停止 ， 前部将自身锚定到钻孔中 ， 而后部将进一步向下移动到孔中 。 这个过程在钻孔的整个长度上重复 。 尺蠖移动技术的性质允许设备在钻孔上下移动 。 一旦岩屑室填满 ， 钻头就会爬上地面并将其清空 。 尺蠖钻需要始终携带自己的电源 ， 这必然会增加质量、复杂性、风险和废热 ， 从而影响样品和内部电子设备的可靠性 。 此外 ， 钢丝钻和尺蠖钻都可能遇到软材料问题 ， 因为锚无法固定住 ， 松散的材料也可能掉到钻头上并埋入钻孔内 。 后者的可能解决方案是在电缆系统顶部放置另一个钻头 ， 使其能够从塌陷的孔中自行钻出 。
【?太空探测中，地下钻孔10米的方法和举例】自主系绳取芯器设计为通过绞盘将其降低到它创建的钻孔中 ， 由于没有任何钻管 ， 与传统钻头相比 ， 该设备的重量极低 。 一个短的螺旋钻将岩屑输送到岩心筒顶部的储层 。 使用这么短的螺旋钻 ， 钻头的扭矩可以比传统钻头低得多；因此 ， 无论深度如何 ， 功率要求都较低 。 为了开始钻孔 ， 最初的钻压是通过将锚固模块压在固定在表面上方的管上来实现的 。 钻机通过用锚模块夹住钻孔的侧面 ， 钻到钻机的最大行程 ， 将整个钻头绞到地面以清空岩屑并放置岩心样品 ， 然后重复一遍又一遍地循环 。 在开发测试期间 ， 自动系绳取芯器在德克萨斯石灰岩中钻了10米 ， 平均功耗为74瓦 ， 钻进速度为3.4毫米每分钟 。
约翰逊航天中心与贝克休斯公司研究合作 ， 在过去几年中也一直在开发一种取芯电缆钻探方法 ， 自2003年以来 ， 该钻机已在加拿大高北极地区的埃尔斯米尔岛在冰冻的岩石和冰层中进行了测试 。 该钻头直径为45毫米 ， 长约2米 ， 旨在从孔底获得长达15厘米的连续25毫米直径岩心 。 取芯方法最大限度地减少了必须钻探的岩石量 ， 从而提高了钻探的功率效率 。 钻出的岩屑通过螺旋钻向上移动并收集在岩心筒顶部的容器中 。
一旦桶装满 ， 钻头被绞到地面 ， 在那里清空容器并取回岩心进行分析 。 演示了在砂岩中进行实验室和现场钻探到2.2米的深度 。 钻孔速度接近15厘米每小时 ， 机械功率为20瓦 。 基于这一经验 ， 科研人员已开始开发一种全面的电缆钻头 ， 该钻头将利用氮气的体积膨胀将岩屑提升到地面 ， 并使用来自相同气体的压力为钻头和侧壁锚固提供钻压 。 这种方法没有岩心提供的科学益处 ， 但代表了一种显着的简化 ， 因为井下装置不需要螺旋钻 ， 也不需要取回以获取样品 ， 此外 ， 通过使用压缩气体驱动代替用于钻压和锚固的电动机 ， 井下装置的长度可以显着缩短 。
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