Um Menschen zurück zum Mond zu bringen — „diesmal, um zu bleiben“ —, müssen Mondressourcen genutzt werden, sagen NASA-Beamte und Explorationsbefürworter.
Die wichtigste Ressource, zumindest kurzfristig, ist Wassereis, das auf den Böden permanent verschatteter Polarkrater reichlich vorhanden ist. Es wird angenommen, dass das Eis in diesen „Kühlfallen“ stabil und zugänglich ist.
Aber es könnte auch andere Flecken auf dem Mond geben, die eine Quelle wissenschaftlicher Daten liefern könnten — ebenso wie die Ressourcen, die benötigt werden, um die menschliche Besetzung des himmlischen Nachbarn der Erde aufrechtzuerhalten.
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Das sind die Gruben
Forscher haben „Gruben“ auf dem Mond identifiziert, die wahrscheinlich Lavaröhren- „Oberlichter“ sind — geologische Türen zu unterirdischen Tunneln, die einst mit Lava gefüllt waren.
Wenn sie tatsächlich Zugang zu Lavaröhren bieten, könnten Oberlichter ein Spielveränderer für die menschliche Monderkundung sein, sagte NASA-Chefwissenschaftler Jim Green. Lavaröhren sind vor der rauen Umgebung der Mondoberfläche geschützt, die von Strahlung bombardiert wird und extremen Temperaturen ausgesetzt ist. Ein Mondtag dauert ungefähr 29 Erdentage, was bedeutet, dass Oberflächenorte etwa zwei Wochen lang Tageslicht ertragen, gefolgt von zwei Wochen Dunkelheit.
Verbindungsstraßen?
“ Es gibt eine Reihe von Dingen auf dem Mond, die Überraschungen sein werden „, sagte Green.
„Wir müssen da rein“, fügte er hinzu und bezog sich auf die lunaren Oberlichter. „Wir müssen verifizieren. Vielleicht ist viel Wasser in diesen Oberlichtern? Wir wissen es nicht. Wir finden sie überall auf dem Mond.“
Ein Lavaröhrennetz würde geschützte Korridore vorschlagen, frei von Temperaturschwankungen, bombardierender Strahlung und bedrohlichen Meteoroiden. Sie könnten auch zukünftigen Mondforschern einen viel größeren Lebensraum bieten.
„Wir könnten tatsächlich Verbindungsstraßen in ihnen bauen“, sagte Green Space.com . „Es könnte eine ganz neue Welt für uns sein. Das ist ein weiterer absoluter Game-Changer.“
Weitere Daten erforderlich
Wir haben noch nicht genug Informationen, um festzustellen, ob Oberlichter auf dem Mond eine miteinander verbundene unterirdische Straße darstellen, sagte Pascal Lee, Planetenwissenschaftler am SETI-Institut (Search for Extraterrestrial Intelligence). Er ist auch Vorsitzender des Mars Institute und Direktor des NASA Haughton Mars Project am NASA Ames Research Center in Mountain View, Kalifornien.
„Für den Anfang sind nicht alle Gruben auf dem Mond notwendigerweise Lavaröhren-Oberlichter“, sagte Lee Space.com. Er sagte, dass einige mit isolierten unterirdischen Hohlräumen in Verbindung gebracht werden könnten.
„Zweitens sollte erwartet werden, dass nicht alle Lavaröhren in einer bestimmten Region miteinander verbunden sind“, fügte er hinzu. „In der Tat könnten sich einige zu verschiedenen Zeiten gebildet haben und auf verschiedenen Ebenen oder Tiefen unter der Erde verlaufen.“
Labyrinth der Korridore?
Lee sagte auch, dass, während einige Lavaröhren auf der Erde glatte Wände und Böden haben, die meisten sehr raue Oberflächen und Trümmerhaufen auf ihren Böden haben.
„Wir wissen nicht, wie rau Lavaröhren auf dem Mond sein könnten, aber der Begriff unterirdische Straße scheint optimistisch zu sein“, sagte Lee. „In jedem Fall ist es meiner Ansicht nach nicht so, dass Gruben auf dem Mond zu einem Labyrinth unterirdischer Korridore führen würden, was sie am interessantesten macht — obwohl das faszinierend ist —, sondern die Tatsache, dass sie Zugang zu einer Umgebung bieten, die sich radikal von der Oberfläche unterscheidet, unabhängig von der Form, die diese unterirdische Umgebung haben könnte.“
Schließlich würde jeder unterirdische Hohlraum auf dem Mond eine Abschirmung bieten — vor Temperaturschwankungen, Weltraumstrahlung, mikrometeoritischem Bombardement und Sandstrahlen durch die Raketentriebwerke landender oder abfliegender Raumfahrzeuge.
Wassergewinnung
Am faszinierendsten für Lee sind Kandidatengruben, die kürzlich im Philolaus-Krater in der Nähe des Nordpols des Mondes identifiziert wurden.
„Sie könnten Oberlichter sein, die mit einem Netzwerk von Lavaröhren verbunden sind, die nicht in vulkanischen Lavaströmen gebildet wurden, sondern in einem Einschlagschmelzblech, dem temporären Pool aus geschmolzenem Gestein, das nach dem großen Einschlag, der den Krater hervorbrachte, im Philolaus-Krater lagerte“, sagte er.
Interessanterweise, so Lee, befinden sich die Kandidatengruben in Philolaus auf einem so hohen Breitengrad, dass Sonnenlicht niemals in die darunter liegenden Höhlen eindringen würde.
„Diese wären in ewiger Dunkelheit und so kalt, dass Eis in ihnen kalt eingeschlossen sein könnte, ähnlich wie in den permanent beschatteten Regionen an den tatsächlichen Polen des Mondes“, sagte Lee.
Die Erkundung von Gruben mit hohen Breitengraden auf dem Mond könnte daher eine zusätzliche Gelegenheit bieten, Wasser auf unserem Mondnachbarn zu ernten, sagte Lee.
Vitaldaten
Inzwischen haben Forscher begonnen, die Lebensfähigkeit unterirdischer Mondlebensräume zu untersuchen.
Anahita Modiriasari, Postdoktorandin an der Lyles School of Civil Engineering der Purdue University, und ihre Kollegen haben Mondbilder ausgewertet, die in ein 3D-Modell rekonstruiert wurden, um Lavaröhren als potenziellen Lebensraum für Menschen auf dem Mond zu bewerten. Dies ist eine Aufgabe, die ein Rover oder eine Drohne möglicherweise auf der Mondoberfläche erfüllen könnte.
Die Arbeit ist Teil von Purdues Resilient ExtraTerrestrial Habitats (RETH), einem Projekt, das den Wert zukünftiger menschlicher Lebensräume auf dem Mond oder Mars untersucht.
„All diese gesammelten Daten sind lebenswichtig“, sagte Modiriasari. „Wir verwenden es, um ein fortschrittliches Modell der Größe, Stärke und strukturellen Stabilität der Lavaröhre zu erstellen“, sagte sie. Was passiert zum Beispiel bei seismischen Aktivitäten? Was passiert, wenn ein Meteorit einschlägt?
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Micro-Roving
In einer anderen Entwicklung hat das NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) -Programm kürzlich einen Phase-3-Auftrag an Forscher vergeben, die Robotertechnologien entwickeln, um die Erforschung von Mondgruben zu ermöglichen.
Die Konzeptmission „Skylight“ wird von William Whittaker von der Carnegie Mellon University geleitet. Der NIAC Award wird Whittaker und seinem Team helfen, Wege zu finden, eine Mondgrube zu erforschen und zu modellieren. Dies erfordert schnelles, autonomes Micro-Roving, das eine signifikante Exploration in einer einzigen Mondtages-Periode ermöglicht.
Laut Whittaker wird der Abstieg in und die Erforschung des Monduntergrunds kommen, aber „grubenspezifische“ Fragen müssen zuerst von der Oberfläche aus beantwortet werden: Wie schiffbar sind die Ränder? Gibt es Höhlen? Gibt es Abseilwege? Was ist die Morphologie?
Insbesondere würde eine Mission dieser Art das erste hochauflösende 3D-Modell einer riesigen Planetengrube in wissenschaftlicher Qualität erstellen und Downlink, sagte Whittaker.
„Diese Initiative reift und verändert diese Technologie. Die technologischen Innovationen sind Explorationsautonomie, In-situ-3D-Modellierung, schnelles, weites Micro-Roving und die aggregierten Mittel, um Mission-in-a-Week zu erreichen „, sagte Whittaker.
Die unbeantworteten Fragen der Lavaröhrchenforschung sind nicht nur technologisch. Wie bei allen Aspekten der Nutzung und Besiedlung von Mondressourcen drohen auch weltraumrechtliche Fragen.
„Potenziell aufregende Forschungsgebiete können nicht durch Souveränität, durch Nutzung oder Besetzung oder auf andere Weise beansprucht werden“, sagte Joanne Gabrynowicz, emeritierte Professorin für Weltraumrecht an der Universität von Mississippi und Chefredakteurin Emerita am Journal of Space Law.
„Dinge wie das Graben von Korridoren und das Bauen von Straßen zu tun, könnte leicht als Anspruch durch Gebrauch oder andere Mittel interpretiert werden. Dies ist durch den Weltraumvertrag verboten „, sagte Gabrynowicz. „Die USA und alle Raumfahrtnationen sind daran beteiligt. Ein Standort mit hohem wissenschaftlichem Wert erfordert eine internationale Vereinbarung über seine Nutzung und darüber, wer darauf zugreifen kann.“
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Leonard David ist Autor des kürzlich veröffentlichten Buches „Moon Rush: The New Space Race“, das im Mai 2019 von National Geographic veröffentlicht wurde. Ein langjähriger Autor für Space.com , David berichtet seit mehr als fünf Jahrzehnten über die Raumfahrtindustrie. Folgen Sie uns auf Twitter @Spacedotcom oder Facebook.
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