science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Potentiële menselijke habitat op de maan

Het dakraam van Marius Hills, zoals waargenomen door het Japanse SELENE/Kaguya onderzoeksteam. Krediet:NASA/Goddard/Arizona State University

Een studie gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven bevestigt het bestaan ​​van een grote open lavabuis in het Marius Hills-gebied van de maan, die kunnen worden gebruikt om astronauten te beschermen tegen gevaarlijke omstandigheden op het oppervlak.

Niemand is ooit langer dan drie dagen op de maan geweest, grotendeels omdat ruimtepakken alleen astronauten niet kunnen beschermen tegen de elementen:extreme temperatuurvariaties, straling, en meteorietinslagen. In tegenstelling tot de aarde, de maan heeft geen atmosfeer of magnetisch veld om haar bewoners te beschermen.

De veiligste plaats om beschutting te zoeken is de binnenkant van een intacte lavabuis, volgens de studie.

Lavabuizen zijn natuurlijk voorkomende kanalen die worden gevormd wanneer een lavastroom een ​​harde korst ontwikkelt, die dikker wordt en een dak vormt boven de nog steeds stromende lavastroom. Zodra de lava stopt met stromen, de tunnel loopt soms leeg, een holle leegte vormen.

"Het is belangrijk om te weten waar en hoe groot lavabuizen op de maan zijn als we ooit een maanbasis gaan bouwen, " zei Junichi Haruyama, een senior onderzoeker bij JAXA, Japanse ruimtevaartorganisatie. "Maar deze dingen weten is ook belangrijk voor de basiswetenschap. We kunnen nieuwe soorten gesteentemonsters krijgen, warmtestroomgegevens en waarnemingsgegevens van maanbevingen."

JAXA analyseerde radargegevens van het SELENE-ruimtevaartuig om onderliggende lavabuizen te detecteren. In de buurt van het Marius Hills dakraam, een ingang naar de buis, ze vonden een onderscheidend echopatroon:een afname van het echovermogen gevolgd door een grote tweede echopiek, waarvan ze denken dat het bewijs is van een buis. De twee echo's komen overeen met radarreflecties van het maanoppervlak en de vloer en het plafond van de open buis. Het team vond vergelijkbare echopatronen op verschillende locaties rond het gat, geeft aan dat er mogelijk meer dan één is.

De stad Philadelphia wordt getoond in een theoretische lavabuis op de maan. Krediet:Purdue University/David Blair

Het radarsysteem van SELENE was niet ontworpen om lavabuizen te detecteren - het werd gebouwd om de oorsprong van de maan en zijn geologische evolutie te bestuderen. Om deze redenen, het vloog niet dicht genoeg bij het oppervlak van de maan om extreem nauwkeurige informatie te krijgen over wat eronder is (of niet).

Toen het JAXA-team besloot hun gegevens te gebruiken om lavabuizen te vinden, ze raadpleegden wetenschappers van de GRAIL-missie, een NASA-inspanning om hoogwaardige gegevens over het zwaartekrachtveld van de maan te verzamelen. Door de gebieden te onderzoeken waar GRAIL massale tekorten had vastgesteld, of minder massa onder het oppervlak, ze beperkten de gegevens die ze moesten analyseren.

"Ze wisten van het dakraam in de Marius Hills, maar ze hadden geen idee hoe ver die ondergrondse holte zou zijn gegaan, " zei Jay Melosh, een GRAIL mede-onderzoeker en Distinguished Professor of Earth, Atmosferische en planetaire wetenschappen aan de Purdue University. "Onze groep in Purdue gebruikte de zwaartekrachtgegevens over dat gebied om te concluderen dat de opening deel uitmaakte van een groter systeem. Door deze complementaire radartechniek te gebruiken, ze waren in staat om erachter te komen hoe diep en hoog de holtes zijn."

Lavabuizen bestaan ​​op aarde, maar hun maan-tegenhangers zijn veel groter. Om een ​​lavabuis detecteerbaar te maken door zwaartekrachtgegevens, het zou enkele kilometers lang en minstens een kilometer hoog en breed moeten zijn - wat betekent dat de lavabuis bij de Marius Hills ruim genoeg is om een ​​van de grootste steden van de Verenigde Staten te huisvesten, als de zwaartekrachtresultaten correct zijn.

Het bestaan ​​van lavabuizen op de maan is in het verleden gespeculeerd, maar deze combinatie van radar- en zwaartekrachtgegevens geeft het duidelijkste beeld van hoe ze eruit zien en hoe groot ze tot nu toe zijn. Deze informatie kan nuttiger zijn dan eerder werd verwacht.

Tijdens de eerste bijeenkomst van de National Space Council in decennia, Vice-president Mike Pence kondigde aan dat de regering-Trump de focus van Amerika in de ruimte naar de maan zal verleggen. Dit markeert een fundamentele verandering voor NASA, die onder president Obama afzag van plannen om mensen naar de maan te sturen ten gunste van Mars.

"We zullen NASA-astronauten terugbrengen naar de maan - niet alleen om voetafdrukken en vlaggen achter te laten, maar om de basis te leggen die we nodig hebben om Amerikanen naar Mars en verder te sturen, ' zei Pens.