Jaskinia odkryta na księżycu otwiera nowe możliwości osadnictwa przez ludzi

27 lipca 2024

Ten artykuł został sprawdzony zgodnie z procesem redakcyjnym i zasadami Science X. Redaktorzy wyróżnili następujące cechy, jednocześnie dbając o wiarygodność treści:

• zweryfikowane faktami
• publikacja poddana recenzji przez rówieśników
• zaufane źródło
• napisane przez badacza(-ów)
• zweryfikowane

przez Christophera Pattisona, The Conversation

Niemal 55 lat po starcie misji Apollo 11 - pierwszej misji z lądowaniem ludzi na księżycu - naukowcy znaleźli dowody na istnienie dużego systemu jaskiń w pobliżu miejsca lądowania tych astronautów.

Korzystając z obrazów radarowych wykonanych przez statek Lunar Reconnaissance Orbiter NASA w 2010 roku, badacze byli w stanie stwierdzić, że ogromne kratery, znalezione na zdjęciach księżyca, mogą w rzeczywistości być "źródłami światła" do dużych jaskiń i tuneli znajdujących się pod powierzchnią księżyca.

Są one może być niezwykle cenne dla przyszłych astronautów, którzy chcą osiedlić się na księżycu, stanowiąc wygodne schronienie dla bazy księżycowej.

Jaskinia jest dostępna poprzez dół w dobrze zbadanym Mare Tranquillitatis (Morze Spokoju). Jest to duży basen głównie z bazaltu. Neil Armstrong i Buzz Aldrin wylądowali w tej okolicy 20 lipca 1969 roku.

Mimo że Mare Tranquillitatis nie jest najbardziej prawdopodobnym miejscem, gdzie ludzie spróbują osiedlić się na księżycu, istnienie jednej jaskini sprawia, że bardzo prawdopodobne jest istnienie innych, bardziej odpowiednich miejsc do osiedlenia ludzkiego.

Mare Tranquillitatis nie jest pierwszym wyborem naukowców na bazę ludzką, ponieważ nie posiada jednego z innych ważnych składników potrzebnych do przeżycia. Na równiku księżycowym nie ma lodu, a więc brak łatwego dostępu do wody dla astronautów do picia, wytwarzania tlenu i podziału na paliwo rakietowe. Sprawia to, że równik jest świetny do lądowania i odwiedzania, ale złym wyborem do zakładania obozów.

Lód prawdopodobnie istnieje na biegunach księżyca, dzięki zacienieniu chroniącym go przed słońcem. Dlatego bieguny są naszym pierwszym wyborem do rozpoczęcia osiedlania się na księżycu, ponieważ zmniejsza ilość wody, którą musielibyśmy zabrać ze sobą.

Otwarcie badane tutaj jest po prostu znane jako dół Mare Tranquillitatis, i jest jednym z około 200 znanych otworów na powierzchni księżyca. Po raz pierwszy zobrazowano go w 2010 roku i podejrzewano, że jest to dół prowadzący do jaskini lub systemu tuneli, ale nie mieliśmy sposobu potwierdzenia tego do teraz.

W artykule opublikowanym w Nature Astronomy, Leonardo Carrer z Uniwersytetu w Trento we Włoszech, i jego koledzy przedstawili dowody, że ten dół rzeczywiście prowadzi do jaskini pod powierzchnią księżyca, a być może do większego systemu tuneli i korytarzy. Dół Mare Tranquillitatis ma około 100 metrów szerokości, z łagodnymi ścianami schodzącymi między 130 a 170 metrów, co czyni go najgłębszym znanym dołkiem księżycowym.

Poprzez ponowną analizę danych radarowych oraz stosując symulacje komputerowe do odtworzenia dołków, naukowcy byli w stanie ustalić, że fragment sygnału radarowego odbijany z powrotem do satelity pochodził z podziemnego korytarza jaskini, który liczy co najmniej kilkadziesiąt metrów długości. Wskazuje to, że dół Mare Tranquillitatis prowadzi do dostępnej jaskini poniżej powierzchni księżyca.

To odkrycie jest niezwykle ekscytujące, nie tylko ze względu na obiecującą potencjalną lokalizację dla przyszłych schronisk i baz księżycowych. Oprócz zapewnienia naturalnego schronienia przed szkodliwymi promieniowaniem kosmicznym, system jaskiń zapewnia również stabilną temperaturę.

Temperatura powierzchni księżyca wahasz się ogromnie w ciągu tygodni z powodu braku atmosfery, która zatrzymuje ciepło. Podczas księżycowego dnia, temperatury mogą gwałtownie wzrosnąć do 121°C w świetle słonecznym, a następnie spaść do -133°C po zapadnięciu zmroku. Cień podziemnego systemu jaskiń regulować ma temperaturę, aby była znacznie bardziej stabilna, co ułatwi budowanie schronienia wewnątrz nich.

Podobnie, na księżyc często uderzają małe asteroidy z powodu braku ochrony atmosferycznej. Bycie w schronieniu, które jest wystarczająco wytrzymałe, by przetrwać uderzenie, jest ważne. Jaskinia zapewnia idealne rozwiązanie dla tego.

Chociaż posiadanie jaskini do schronienia może zmniejszyć ilość materiałów, które musielibyśmy zabrać na księżyc, aby zacząć tam osiedlać się i mieć długofalową obecność ludzką, wciąż są pewne przeszkody do pokonania.

Na przykład ściany dołu to stromy spadek o wysokości ponad 100 metrów, co oznacza, że przyszli eksploratorzy będą musieli znaleźć bezpieczny sposób na zejście do jaskiń i wzniesienie się podczas eksplorowania powierzchni.

Może to przyjąć formę drabin, lub bardziej skomplikowanych systemów podobnych do odrzutowych plecaków. Na szczęście jednak, niższa grawitacja księżycowa oznacza, że ten problem jest mniej dotkliwy niż na Ziemi. Integralność strukturalna jaskiń także będzie musiała być oceniona, zanim się tam wprowadzimy.

Badania wykazały również, że podziemny system może mieć od 30 do 80 metrów (98 do 262 stóp) długości i około 45 metrów (148 stóp) szerokości. Sprawiałoby to, że byłby wystarczająco duży dla kilku 'księżycowych domów'. Podłoga wydaje się być na tyle płaska, aby można było na niej zbudować bez większej pracy czy przygotowań. Najbardziej prawdopodobną przyczyną księżycowych jaskiń jest to, że są to stare tunele lawy. Są to tunele, które powstały, gdy Księżyc był jeszcze aktywny wulkanicznie miliony lat temu. Płynna lawa może rozwinąć ciągłą i twardą skorupę, tworząc dach nad wciąż płynącym strumieniem lawy. Pusta przestrzeń istnieje, gdy lava przestaje płynąć. 

Jeszcze lepsze byłoby odkrycie innych takich struktur w pobliżu któregoś z biegunów księżycowych, niż jaskinia w Mare Tranquillitatis. Astronauci mieliby wtedy wszystko, co najlepsze - schronienie przed trudnymi warunkami księżyca oraz dostęp do lodowca wodnego, który znajduje się w zacienionych kraterach na biegunach księżycowych. Byłaby to doskonała szansa na obniżenie kosztów i trudności związanych z osiedleniem się na księżycu na dłuższy okres. Fakt, że możemy je dostrzec z kosmosu, pozwala nam również planować misje wykorzystujące te naturalne schronienia.