Учените потвърждават първата лунна пещера, която може да помогне на астронавтите да се подслонят от екстремните температури на Луната
Учените отдавна теоретизират съществуването на лунни пещери - подземни проходи, образувани чрез вулканични процеси, които са свързани с ямите, покриващи повърхността на Луната. Сега екип от международни изследователи откри първото пряко доказателство, че най-дълбоката известна яма на Луната се свързва с пещера, която може да осигури подслон на астронавтите.
Идентифицирането на зони на Луната, които могат да предпазят хората и роботизираните изследователи от суровата лунна среда - включително мощна радиация и екстремни температури - може да бъде от решаващо значение за бъдещото изследване на космоса, тъй като страни като Съединените щати и Китай се надпреварват да установят дългосрочно човешко присъствие на най-близкия естествен спътник на Земята.
За да открие пещерата, екипът проучи архивни радарни измервания на яма, открита в огромна равнина, наречена Mare Tranquillitatis или Морето на спокойствието, което беше мястото за кацане на мисията Apollo 11 през 1969 г.
НАСА Lunar Reconnaissance Orbiter събра радарните данни през 2010 г., като използва дължини на вълните, за да открие какво има под повърхността. Анализирайки данните, изследователите са открили празно пространство на подземна дълбочина от 130 до 170 метра (426 до 558 фута), според тяхното проучване, публикувано в понеделник в списание Nature Astronomy.
Новооткритата пещера, с размери най-малко 45 метра (почти 148 фута) широка и между 30 и 80 метра (98 и 262 фута) дълга, може да бъде само началната част на по-дълга тръбна кухина, образувана от лава - и вероятно има още пещери, които все още не са намерени, казват изследователите.
„Лунните пещери дълго време остават загадка. Учените предполагат съществуването им отпреди повече от 50 години. Така че беше изненадващо да можем най-накрая да докажем съществуването на подземен тръбопровод“, каза съавторът на изследването Леонардо Карер, асистент в катедрата по информационно инженерство и компютърни науки в Университета на Тренто в Италия, в имейл.
Бъдещите изследвания и изследване на лунните пещери също биха могли да предоставят нова представа за еволюцията на Луната и лунния вулканизъм, отбелязват авторите в изследването.
„Пещерите са уникална среда, която пази историята на Луната“, каза съавторът на изследването Лоренцо Бруцоне, професор по телекомуникации и директор на Лабораторията за дистанционно наблюдение в Университета на Тренто, по имейл. „Анализът на скалите в тези пещери може да даде възможност за нови (открития), свързани с лунната еволюция... като времевата линия и продължителността на лунната вулканична активност, както и действителния състав на лунната мантия.
„Освен това (лунните пещери) могат да бъдат алтернатива или интеграция на база на повърхността на Луната“, добави той.
Използване на лунни пещери като подслон
Близо до екватора на Луната температурите достигат невероятната средна стойност от 250 градуса по Фаренхайт (121 градуса по Целзий) на дневна светлина и падат рязко до минус 208 F (-133 C) при свечеряване, според НАСА. Суровите температури дори са паднали под минус 410 F (-246 C), както е регистрирано от Lunar Reconnaissance Orbiter.
Изследователи от проучване от юли 2022 г., което разглежда редица ями на Луната – някои, за които се предполага, че водят до пещери от НАСА при откриването им – установиха, че сенчестите убежища са много по-термично стабилни и стабилно остават на около 63 F (17 C ).
„Да имаме допълнителни доказателства за пещера, простираща се от дъното на Mare Tranquillitatis Pit, е наистина вълнуващо“, каза Тайлър Хорват, докторант по планетарни науки в Калифорнийския университет в Лос Анджелис, който беше водещият автор на изследването от 2022 г. имейл.
„Лунните пещери биха могли да осигурят огромни ползи за астронавтите и марсоходите, тъй като те могат да търсят убежище от опасностите на лунната повърхност като радиация, микрометеорити и температурни крайности, което също може да отвори вратата за дългосрочно, широкомащабно човешко присъствие на Луна“, добави Хорват. Той не е участвал в новото проучване.
Луната има повече от 200 известни ями, като тази в Mare Tranquillitatis, но вероятно само една шепа се простира до пещери, каза Хорват. Някои от тръбите с лава също може да са недостъпни поради отломки, блокиращи проходите, добави Карер.
Вътрешните характеристики на новооткритата пещера ще останат неясни, докато марсоход или човешко изследване не може да даде повече представа. Вътрешността може да изглежда подобна на наскоро образувана тръба от лава на Земята, но много по-голяма, каза Хорват. Това вероятно ще изглежда като гладки стени, освен там, където капещата лава може да е образувала неравности и хребети, известни като лавацикули, и пещерата ще бъде тъмна в рог, освен там, където слънчевата светлина достига и се отразява от пода на ямата, добави Пол Хейн, доцент в катедрата по астрофизични и планетарни науки в Университета на Колорадо, Боулдър.
Големият размер на пещерата не е изненадващ, поради по-ниската гравитация на луната и ефектите, които това може да има върху стабилността на тръбите от лава, като по-големите пещери могат да се образуват с по-малък риск от срутване, каза Хейн, който е съавтор на проучването от 2022 г., но не е участвал в новото изследване. Повечето от лавовите тръби на Земята се намират в Хавай, Канарските острови, Австралия и Исландия и варират от 33 до 98 фута в диаметър. Проучване от август 2020 г. предполага, че тръбите от лава на Луната могат да достигнат 1 километър (3280,84 фута) в диаметър.
„Не бива да се изненадваме твърде много, ако бъдещите проучвания разкрият още по-големи пещери. Получаваме бегъл поглед върху вътрешната вулканична водопроводна система на Луната“, каза Хейн в имейл.
Бъдещо изследване на лунните пещери
Авторите на новото проучване установиха, че пещерата е потенциално плоска или наклонена под ъгъл от максимум 45 градуса, което предполага, че вероятно ще бъде достъпна, каза Карер.
Но поради дълбочината на тази пещера (и потенциално други лунни пещери), може да е необходима известна креативност, за да накарате астронавтите да слязат до дъното на ямата - вероятно включващо използването на екипировка за скално катерене като въжета и устройства за осигуряване и по-големи кабели за оборудване и строителни материали, каза Хейн. В крайна сметка процесът може да включва по-трайна структура като товарен асансьор, добави той.
Други идеи за изследване на дълбоката яма Mare Tranquillitatis и новооткритата пещера в нея включват роботизиран кран, който може да се използва за спускане на астронавт или марсоход на пода, който в момента се изследва от Европейската космическа агенция.
