לחיות מתחת לאדמה על הירח: כיצד צינורות לבה יכולים לסייע להתיישבות ירח

מה אורב בתוך צינורות הלבה התת קרקעיים של הירח? כניסות או "צוהר" לצינורות לבה עשויים לאפשר לחוקרים עתידיים גישה לקרח מתחת לפני השטח.

(תמונה: © פסקל לי / מכון מאדים / מכון SETI)

להחזיר את בני האדם לירח - "הפעם להישאר"- ידרוש ניצול משאבים ירחיים, אומרים גורמים בנאס"א ומצדדי החיפושים.

המשאב החשוב ביותר, לפחות בטווח הקצר, הוא מי קרח, שיש בשפע על רצפות מכתשי קוטב מוצלים לצמיתות. הקרח שנמצא ב"מלכודות הקרות "הללו נחשב כיציב ונגיש.

אבל יתכנו נקודות נוספות ב הירח זה יכול להניב לאמה של נתונים מדעיים - כמו גם את המשאבים הדרושים בכדי לשמר את הכיבוש האנושי של שכנתו השמימית של כדור הארץ.

זה הבורות

החוקרים זיהו "בורות" על הירח, שהם ככל הנראה "צוהר" בצינור לבה - פתחי גיאולוגיה למנהרות תת-קרקעיות שהיו פעם מלאות לבה.

אם הם אכן מספקים גישה אל צינורות לבה, אור הזוהר יכול להיות מחליף משחק לחקר הירח האנושי, אמר המדען הראשי של נאס"א ג'ים גרין. צינורות לבה מוגנים מהסביבה הקשה של פני הירח, שהופצצה על ידי קרינה וחווה קיצוניות בטמפרטורה. יום ירח אחד נמשך כ- 29 ימי כדור הארץ, כלומר מיקומי השטח נמשכים כשבועיים רצופים של אור יום ואחריו שבועיים של חושך.

דרכים חיבוריות?

"יש מספר דברים על הירח שעתידים להיות הפתעות," אמר גרין.

"אנחנו צריכים להיכנס לשם," הוא הוסיף והתייחס למספרת אור-ירח. "אנחנו צריכים לאמת. אולי יש הרבה מים בצלונות הראווה האלה? אנחנו לא יודעים. אנחנו מוצאים אותם בכל רחבי הירח."

רשת צינורות לבה תציע מסדרונות מוגנים, נקיים מנדנדות טמפרטורה, הפצצות קרינה ומטאורואידים מאיימים. הם עשויים להציע יכולת בית גידול גדולה בהרבה עבור חוקרי הירח העתידיים.

"נוכל למעשה לבנות בהם דרכי חיבור," אמר גרין ל- Space.com. "זה יכול להיות עולם חדש לגמרי עבורנו. זה עוד מחליף משחק מוחלט."

דרושים נתונים נוספים

אין לנו עדיין מספיק מידע כדי לברר אם צוהר על הירח מייצג נתיב תת-קרקעי מחובר זה לזה, אמר פסקל לי, מדען פלנטרי במכון SETI (חיפוש אחר מודיעין חוצני). כמו כן, הוא יו"ר מכון מאדים ומנהל פרויקט נאס"א הוטון מארס במרכז המחקר של אמס של נאס"א במאונטיין ויו, קליפורניה.

"בתור התחלה, לא כל הבורות בירח הם בהכרח חלונות ראווה של צינור לבה", אמר לי ל- Space.com. הוא אמר שחלקם עשויים להיות קשורים לחללים תת קרקעיים מבודדים.

"שנית, לא צריך לצפות כי כל צינורות הלבה באזור נתון יחוברו זה בזה," הוסיף. "אכן, חלקם עשויים להיווצר בתקופות שונות ועשויים לרוץ ברמות או בעומקים שונים מתחת לאדמה."

מבוך של מסדרונות?

לי אמר גם כי בעוד שחלק מצינורות הלבה בכדור הארץ בעלי קירות ורצפות חלקות, לרובם יש משטחים גסים מאוד וערימות פסולת ברצפותיהם.

"אנחנו לא יודעים כמה צינורות לבה גסים על הירח עשויים להיות, אבל המונח כביש תת קרקעי נראה אופטימי," אמר לי. "בכל מקרה, בעיניי, זה לא שבורות על הירח היו מובילים למבוך של מסדרונות תת-קרקעיים שהופך אותם למעניינים ביותר - אם כי זה מרתק - אלא העובדה שהם נותנים גישה לסביבה שונה לחלוטין מהקצה פני השטח, כל צורה שיש לסביבה המחתרתית. "

אחרי הכל, כל חלל תת-קרקעי בירח יספק מיגון - מפני תנודות בטמפרטורה, קרינת חלל, הפצצה מיקרומטורית ומפוצץ חול ממנועי הטיל של חללית או נחיתה.

קציר מים

המסקרנים ביותר עבור לי הם בורות מועמדים שזוהו לאחרונה במכתש פילולאוס בסמוך לקוטב הצפוני של הירח.

"הם עשויים להיות אור צוהר המשויך לרשת של צינורות לבה שנוצרו לא בזרימת לבה געשית, אלא ביריעת התכה, הבריכה הזמנית של סלע מותך שהתנפצה במכתש פילולאוס בעקבות הפגיעה הגדולה שיצרה את המכתש," אמר.

באופן מעניין, אמר לי, בורות המועמדים בתוך פילולאוס ממוקמים בקו רוחב כה גבוה שאור השמש לעולם לא ייכנס למערות הבסיסיות.

"אלה היו בחושך תמידי וקור כל כך עד שקרח יכול להיות כלוא בהם בקר, כמו שהוא נמצא באזורים המוצלים לצמיתות בקטבים של הירח," אמר לי.

בחינת בורות רוחב-רוחב בירח עשויות להציע הזדמנות נוספת מי קציר על שכנתנו הירחית, אמר לי.

נתונים חיוניים

בינתיים, החוקרים החלו להעריך את הכדאיות של בתי גידול ירחיים תת קרקעיים.

אנאהיטה מודריאסארי, חוקרת פוסט-דוקטורט בבית הספר להנדסה אזרחית של אוניברסיטת פרדו, ועמיתיה העריכו תמונות ירח, ששוחזרו למודל תלת מימדי כדי להעריך צינורות לבה כ בית גידול פוטנציאלי לבני אדם בירח. זוהי משימה שרובב או מזל"ט עשויים לבצע על פני הירח.

היצירה היא חלק מבית הגידול החיצוני החיצוני של Purdue (RETH), פרויקט הבוחן את ערך בתי הגידול האנושיים העתידיים על הירח או על מאדים.

"כל הנתונים שנאספו זה חיוני", אמר מודיריאסארי. "אנו משתמשים בה כדי לבנות מודל מתקדם בגודל, חוזק ויציבות מבנית של צינור הלבה", אמרה. לדוגמה, מה קורה במהלך פעילות סייסמית? מה היה קורה אם מטאוריט יכה?

מיקרו מסתובב

בפיתוח אחר, לאחרונה העניקה תוכנית ה- NIAC (Innovative Advanced Concepts) של נאס"א חוזה שלב 3 לחוקרים שפיתחו טכנולוגיות רובוטיות כדי לאפשר חקר בורות ירח.

את משימת המושג "סקיילייט" מוביל וויליאם וויטקר מאוניברסיטת קרנגי מלון. פרס ה- NIAC יסייע לוויטיטר וצוותו למצוא דרכים לחקור ולעצב בור ירח. ביצוע פעולה זו תדרוש מיקרו-שיט מהיר ואוטונומי, שישיג חקר משמעותי בתקופת אור ירח אחת.

לטענת ויטאקר, הירידה אל תוך קרקעית הירח ותגיע לחקירה, אך תחילה יש לענות על שאלות "ספציפיות לבור" מהשטח: עד כמה ניתן לנווט את החישוקים? האם יש מערות? האם יש מסלולי ראפל? מהי המורפולוגיה?

ספציפית, משימה מהסוג הזה תיצור ותקשר את הדגם התלת-ממדי הראשון ברזולוציה גבוהה ואיכות מדע של בור פלנטרי עצום, אמר וויטקר.

"היוזמה [Skylight] הזו מבשילה ומעברה את הטכנולוגיה. החידושים הטכנולוגיים הם אוטונומיה של חקר, דוגמנות תלת ממד במקום, מהיר, מרחוק מיקרו רחוק והאמצעים המצטברים להשיג משימה בשבוע", אמר וויטקר.

השאלות הבלתי נענות בנושא חקר צינורות לבה אינן רק טכנולוגיות. כמו כן מתנשאים גדולים כמו כל ההיבטים של שימוש ומשאבים ירחיים סוגיות בתחום דיני החלל.

ג'ואן גברינוביץ ', פרופסור אמריטה לדיני חלל באוניברסיטת מיסיסיפי והעורך הראשי אמריטה בכתב העת Journal of Journal, כתב כי "לא ניתן לתבוע אזורי מחקר פוטנציאליים מלהיבים על ידי ריבונות, באמצעות שימוש או כיבוש, או בכל דרך אחרת". דיני חלל.

גברינוביץ 'אמר כי "ביצוע דברים כמו חפירת מסדרונות ובניית כבישים יכול להתפרש כטענה באמצעות שימוש או אמצעים אחרים. הדבר אסור על פי אמנת החלל החיצון." "ארה"ב וכל המדינות המבקרות חלל הם צד לה. מיקום בעל ערך מדעי גבוה ידרוש הסכם בינלאומי לגבי השימוש בו ומי יכול לגשת אליו."

• Rush Moon: לחברות אלה יש תכניות גדולות לחקירת ירח
• מאסטר ירח: חידון קל ללונטיקה
• אסטרונאוטים חוקרים מערות במשימת החלל המדומה (תמונות)

לאונרד דיוויד הוא מחבר הספר שיצא לאחרונה, "ראש ירח: מרוץ החלל החדש" שיצא לאור על ידי נשיונל ג'יאוגרפיק במאי 2019. סופר ותיק עבור Space.comדיוויד מדווח על ענף החלל כבר יותר מחמישה עשורים. עקבו אחרינו בטוויטר @ Spacedotcom או פייסבוק.