Er wordt een miniatuurapparaat ontwikkeld dat diep onder de grond scant om ijsafzettingen en holle lavabuizen op de maan te identificeren voor mogelijke menselijke nederzettingen.

Het prototype apparaat, bekend als MAPrad, slechts een tiende van de bestaande grondradarsystemen is, maar kan bijna twee keer zo diep onder de grond kijken - meer dan 100 meter naar beneden - om mineralen te identificeren, ijsafzettingen, of holtes zoals lavabuizen.

Lokale start-up CD3D PTY Limited heeft nu een subsidie ​​ontvangen van het moon to Mars-initiatief van de Australian Space Agency om het prototype verder te ontwikkelen met RMIT University, inclusief het testen ervan door een van de grootste toegankelijke systemen van lavabuizen op aarde in kaart te brengen.

CD3D CEO en RMIT Honorary Professor, James Macnae, zei dat hun unieke geofysische sensor verschillende voordelen had ten opzichte van bestaande technologie die hem meer geschikt maakte voor ruimtemissies.

"MAPrad is kleiner, lichter en verbruikt niet meer stroom dan bestaande grondradartoestellen, toch tot honderden meters onder het oppervlak kan zien, die ongeveer twee keer zo diep is als de bestaande technologie, ' zei Macnae.

"Het was in staat om deze verbeterde prestatie te bereiken, zelfs na te zijn gekrompen tot een handformaat, omdat het in een ander frequentiebereik werkt:met behulp van de magnetische in plaats van de elektrische component van elektromagnetische golven."

De magnetische golven die door het apparaat worden uitgezonden en gedetecteerd, meten de geleidbaarheid en elektromagnetische golfreflecties om te identificeren wat zich onder de grond bevindt. Leegtes en waterijs zorgen voor sterke reflecties, terwijl verschillende metaalafzettingen een hoge geleidbaarheid hebben op unieke niveaus.

Van mijnbouw tot maanmissie

Het gespecialiseerde radarsysteem is ontwikkeld door RMIT University en het Canadese bedrijf International Groundradar Consulting in een gezamenlijk onderzoeksproject dat wordt gefinancierd via het AMIRA Global-netwerk.

Sindsdien zijn succesvolle veldtesten uitgevoerd in Australië en Canada met behulp van een prototype met rugzak voor mijnbouw en minerale prospectie.

"De initiële ontwikkeling van MAPrad was specifiek gericht op het faciliteren van drone-onderzoeken voor mijnbouwtoepassingen, maar het heeft duidelijke toepassingen in de ruimte waar grootte en gewicht belangrijk zijn, dus daar richten we onze inspanningen nu op, ' zei Macnae.

Om het nut van de technologie voor een reeks maanmissies verder te bewijzen, de onderzoekers zullen toestemming vragen om een ​​van 's werelds grootste toegankelijke systemen van lavabuizen te scannen in de spectaculaire Undara-grotten in Far North Queensland, Australië.

Undara is een Aboriginal woord dat 'lange weg, " verwijzend naar het ongewoon lange systeem van lavabuizen die zich in het park bevinden. De buizen hebben een diameter tot 20 meter en sommige zijn enkele honderden meters lang.

RMIT Universiteit ingenieur, Dr. Graham Dorrington, zeiden dat ze het park boven de grotten zouden doorkruisen om de holtes eronder te ontdekken, waarvan sommige nog niet volledig in kaart zijn gebracht.

"We kennen de afmetingen van de hoofdbuizen, dus vergelijking met oppervlaktescans om de nauwkeurigheid te controleren moet mogelijk zijn, " hij zei.

"Undara zal een uitstekende testlocatie voor ons zijn, omdat het op aarde het dichtst in de buurt komt van de lavabuizen waarvan wordt aangenomen dat ze op de maan en Mars bestaan."

De zoektocht naar water en beschutting in de ruimte

Enorme tunnels achtergelaten door oude vulkanische lavastromen kunnen bestaan ​​op ondiepe diepten onder het oppervlak van de maan en Mars.

Men denkt dat deze omhuizingen geschikt kunnen zijn voor de bouw van ruimtekolonies, omdat ze bescherming bieden tegen de frequente meteorietinslagen van de maan, hoogenergetische ultraviolette straling en energetische deeltjes, om nog maar te zwijgen van extreme temperaturen.

Op het oppervlak van de maan, bijvoorbeeld, de dagtemperaturen liggen vaak ruim boven de 100 graden Celsius, daalt dramatisch tot onder -150 graden Celsius 's nachts, terwijl de geïsoleerde tunnels een stabiele omgeving van rond de -22 graden Celsius zouden kunnen bieden.

Maar van meer directe zorg is het in kaart brengen van ijswaterafzettingen op de maan en het krijgen van een duidelijker beeld van de bronnen die daar beschikbaar zijn om het leven in stand te houden.

Dorrington zei dat hun systeem op een ruimterover kan worden gemonteerd, of zelfs bevestigd aan een ruimtevaartuig in een lage baan, om te controleren op mineralen in nabije toekomstige missies en op lavabuizen in latere missies.

"Na de lavabuistesten later dit jaar, de volgende stap is het optimaliseren van het apparaat zodat het niet interfereert met of interactie heeft met de metalen onderdelen van de ruimterover of het ruimtevaartuig, of onverenigbare elektromagnetische interferentie veroorzaken met communicatie of andere instrumenten, ' zei Dorrington.

" MAPrad kwalificeren voor ruimtegebruik, speciaal voor gebruik op de maan, zal een grote technische uitdaging voor ons zijn, maar we voorzien geen showstoppers."

Het team zal gebruik maken van de unieke mogelijkheden van de RMIT Micro Nano Research Facility en het Advanced Manufacturing Precinct en wil ook in latere ontwikkelingsstadia samenwerken met specialisten in ruimtevaartuigintegratie of organisaties met beschikbare lading.