Добавь сайт в закладки нажми CTRL+D
Она может быть частью системы пещер и станет идеальным лагерем для астронавтов.
Недавно я писала о лавовой трубе в Саудовской Аравии, которую люди периодически занимали на протяжении последних 7 000 лет. Конечно, это не единственная лавовая труба или пещера, где жили наши предки. Пещеры по всему миру служили отличным укрытием, защищая от природных явлений, таких как штормы и жара.
Поэтому неудивительно, что ученые считают, что пещеры могут выполнять схожую функцию и в космических исследованиях. Если пещеры защищают людей и других животных на Земле, логично предположить, что пещеры на Марсе или Луне могли бы стать идеальными базами для астронавтов, изучающих эти небесные тела. Эта идея давно обсуждается, но лишь недавно она начала превращаться в реальность.
Первая идея
Во время извержения вулкана на Земле лава вырывается на поверхность из подземных камер, образуя и заполняя проходы. Более холодные элементы на поверхности застывают, формируя оболочку вокруг магмы, пока горячая магма продолжает течь через туннель. Когда извержение прекращается, лава уходит обратно в подземные камеры, оставляя туннели, которые могут растягиваться на многие километры. Эти туннели мы называем лавовыми трубами.
Темно-серый и пористый базальт — один из самых распространенных типов пород на Земле. Он формируется, когда лава, богатая железом и магнием, остывает. Логично, что большинство лавовых труб находится вблизи базальтовых вулканических комплексов, особенно щитовых вулканов, которые более плоские и широкие, чем высокие и крутые.
Когда миссии «Аполлон» 11, 12 и 15 доставили на Землю 134 образца лунных пород, ученые были заинтригованы, обнаружив, что эти породы состоят из базальтовой лавы. Это открытие навело экспертов на мысль, что процесс формирования базальта на Земле может происходить и на Луне. Если это так, то на Луне должны существовать схожие с земными образования, включая лавовые трубы и пещеры.
Если на Луне есть пещеры, подобные земным, они могли бы обеспечить укрытие для астронавтов. Лунные пещеры, например, могут защищать не от дождя, а от солнечной радиации и космических лучей, а также от падения микрометеоритов. Кроме того, это сэкономило бы астронавтам время и ресурсы, так как им не пришлось бы строить укрытия с нуля.
Как и на Земле, пещеры на других небесных телах могли бы обеспечивать более стабильные температуры, чем на поверхности. Например, NASA сообщает:
Температуры вблизи экватора Луны могут подниматься до 250°F (121°C) днем и падать до -208°F (-133°C) ночью. В глубоких кратерах около полюсов Луны постоянные тени удерживают температуру еще ниже — зонд NASA Lunar Reconnaissance Orbiter зафиксировал температуры ниже -410°F (-246°C).
Между тем, лагерь в пещере на Луне мог бы обеспечить более стабильные условия. Однако в течение десятилетий идеи о пещерах на Луне оставались лишь теоретическими.
Первые наблюдения
В 2007 году Институт космической и астронавтической науки Японии (ISAS) запустил зонд «Кагуя», а в 2009 году NASA запустило «Лунный разведывательный орбитер» (LRO). Оба аппарата сделали снимки, на которых видны углубления на поверхности Луны, напоминающие «световые люки» в лавовых пещерах.
В 2014 году Роберт Вагнер, исследователь из Центра научных операций камеры LRO в Университете штата Аризона, и планетолог Марк С. Робинсон разработали алгоритм для анализа изображений, сделанных «Кагуей» и LRO, и опубликовали свои результаты в журнале Icarus.
Их алгоритм выявил более 200 ям с крутыми стенами, некоторые из которых, возможно, ведут к системе пещер, расположенных в застывших лавовых озерах 29 кратеров. Лавовые озера — это области в крупных кратерах, где лава образовалась из-за тепла от удара и затем застыла.
Вагнер и его команда идентифицировали ямы различного размера: от 16 футов (5 метров) до почти 3 000 футов (900 метров) в диаметре. Большинство из них находились в лавовых озерах или лунных морях.
Лунные моря — это темные серые области Луны, в то время как более светлые зоны называют возвышенностями. Ранее считалось, что моря — это океаны Луны, но позже выяснилось, что они представляют собой ударные бассейны возрастом от 4,2 до 1,2 миллиарда лет, которые ранее были заполнены лавой.
Даже в 2014 году Вагнер осознавал, что их исследование — только начало, особенно учитывая, что LRO запечатлел лишь около 40% Луны.
С тех пор идея о лавовых трубах на Луне получила больше доказательств и признания. В 2017 году исследование предположило, что некоторые лунные лавовые трубы могут быть огромными. Благодаря лунной гравитации крыша пещеры толщиной 6 футов (2 метра) могла бы оставаться стабильной над пещерой шириной более 3 миль (5 километров) — достаточно большой, чтобы разместить целые деревни.
К 2019 году ученые были готовы перейти к следующему этапу и начали планировать, как исследовать потенциальные лунные пещеры и подтвердить свои предположения. Теперь у ученых появились первые доказательства их существования.
Первое доказательство
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy 15 июля 2024 года, группа исследователей под руководством доцента Леонардо Каррера из Университета Тренто в Италии провела повторный анализ данных радара, собранных аппаратом LRO NASA в 2010 году. Эти данные они сравнили с измерениями лавовых труб на Земле. В их анализ вошла лунная яма, называемая ямой Моря Спокойствия, глубина которой, как предполагается, превышает 328 футов (100 метров), а ширина варьируется от 328 до 377 футов (100–115 метров).
Если название кажется знакомым, то это потому, что эта яма находится всего в 250 милях (400 километрах) от места, где 55 лет назад высадились Нил Армстронг, Базз Олдрин и другие члены экипажа «Аполлона-11».
Исследователи использовали симуляции и сравнения с земными лавовыми трубами и обнаружили, что яма Моря Спокойствия, по-видимому, ведет к огромной пещере на глубине более 400 футов (130 метров) под поверхностью. По оценкам команды, длина этой пещеры составляет не менее 100 футов (30 метров), а ширина около 150 футов (45 метров), хотя она может быть и больше. Ученые также предполагают, что на Луне может быть тысячи лавовых труб и сотни ям.
Помимо обеспечения укрытия и защиты астронавтов от вредных факторов космоса, геологический состав этих лунных пещер может помочь ученым лучше понять эволюцию Луны, особенно ее вулканическую активность. Леонардо Каррер объясняет в интервью для Леи Крейн из New Scientist:
«Анализ пород в лунных пещерах, не подвергшихся воздействию суровой лунной поверхности, может дать важные ответы на ключевые научные вопросы, такие как временные рамки и продолжительность лунной вулканической активности, а также реальный состав лунной мантии».
Исследование Каррера стало значительным прорывом и проливает свет на 50-летнюю загадку, открывая множество возможностей для будущих исследований. Теперь, когда существование лунных пещер подтверждено, очевидными следующими шагами станут их изучение и идентификация как можно большего числа таких объектов.
Ученые утверждают, что большинство из известных на сегодняшний день лунных ям находятся в областях лунных морей — лавовых равнин Луны. Также предполагается, что некоторые из них могут находиться вблизи южного полюса Луны, куда NASA планирует отправить миссию Artemis III, старт которой намечен на 2026 год. Эксперты считают, что кратеры на южном полюсе Луны могут содержать замерзшую воду, что, если подтвердится, станет ценным ресурсом для астронавтов, предоставляя им питьевую воду и ракетное топливо.
Изменение перспективы
Говорят, история повторяется, но, помимо возможности учиться (или не учиться) на прошлых ошибках, история также может предложить ценные решения для современных проблем.
Обнаружение лунных пещер с планами их адаптации для укрытия астронавтов — яркий тому пример. Наши предки использовали пещеры как убежища на протяжении тысяч лет, задолго до того, как начали строить города. И вот сейчас мы снова возвращаемся к древним идеям, чтобы использовать их за пределами нашей планеты. Я уже говорила это раньше и скажу снова: какое удивительное время, чтобы жить.