月の地下に住む:溶岩チューブが月の植民地化をどのように助けることができるか

人間を月に戻す—”今回は滞在する”—は月の資源の搾取を必要とする、とNASAの当局者と探査提唱者は言う。

少なくとも短期的には最も重要な資源は水の氷であり、これは永久的に影を落とした極のクレーターの床に豊富に存在する。 これらの”冷たい罠”に見られる氷は安定しており、アクセス可能であると考えられています。

しかし、月には科学的データの母鉱脈をもたらす可能性のある他の場所があるかもしれません—そして、地球の天の隣の隣人の人間の占領を維持す

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それはピットです

研究者は、かつて溶岩で満たされた地下トンネルへの地質学的な戸口である可能性が高い溶岩チューブの”天窓”である月の”ピット”を特定しました。

彼らが実際に溶岩チューブへのアクセスを提供するならば、天窓は人間の月探査のためのゲームチェンジャーになる可能性がある、とNASAのチーフサイエンティストJim Greenは述べている。 溶岩管は、放射線によって衝撃され、極端な温度を経験する月面の過酷な環境から保護されています。 一つの月の日は約29地球の日を持続し、表面の位置が暗闇の二週間に続いて昼光の約二週間を耐えることを意味します。

地下の溶岩チューブへの入り口を調査する月のロボットを示すアーティストのイラスト。 (画像クレジット:ウィリアム*ウィテカー、カーネギーメロン大学)

“月には多くのことが驚きになるだろう”とグリーンは語った。

「我々はそこに入る必要がある」と彼は月の天窓に言及して付け加えた。 “我々は確認する必要があります。 たぶん、これらの天窓にはたくさんの水がありますか? わからない 私たちは月のいたるところでそれらを見つけています。”

溶岩管のネットワークは、温度変動のない保護された廊下を示唆し、放射線を砲撃し、威嚇する流星体を示唆しています。 彼らはまた、将来の月の探検家のためのはるかに大きな生息地の能力を提供するかもしれません。

“私たちは実際にそれらの中に結合道路を建設することができました”とGreenは語ったSpace.com”それは私たちのために全く新しい世界になる可能性があります。 それは別の絶対的なゲームチェンジャーです。”

より多くのデータが必要です

NASAの月面偵察オービターの画像は、月の北極近くのPhilolausクレーターで新たに発見された溶岩管の天窓の候補を発見しました。 (画像クレジット:NASA/月偵察オービター/SETI研究所/火星研究所/パスカル*リー)

私たちは、月の天窓が相互接続された地下道路を表しているかどうかを確認するのに十分な情報をまだ持っていない、とSETI(地球外知性の検索)研究所の惑星科学者、パスカル-リーは述べています。 彼はまた、マーズ研究所の会長であり、カリフォルニア州マウンテンビューにあるNASAのエイムズ研究センターのNASAホートン火星プロジェクトのディレクターでもあります。

“まず第一に、月のすべてのピットが必ずしも溶岩管の天窓であるわけではありません”とLee氏は語ったSpace.com….. 彼は、いくつかは孤立した地下空洞に関連しているかもしれないと言いました。

「第二に、特定の地域のすべての溶岩管が相互接続されることが期待されるべきではない」と彼は付け加えた。 “確かに、いくつかは、異なる時間に形成されている可能性があり、異なるレベルや地下の深さで実行される可能性があります。”

廊下の迷路?

3Dモデルに再構築された何千もの写真は、Purdue大学の研究者が溶岩管を月や火星の人間の潜在的な生息地として評価するのを助けています。 (画像クレジット: パデュー大学の画像/チェ-ジョンソン)

リー氏はまた、地球上のいくつかの溶岩管は滑らかな壁と床を持っていますが、ほとんどは床に非常に粗い表面と破片の山を持っています。

「月の溶岩管がどれほど荒いかはわかりませんが、地下道路という言葉は楽観的に思えます」とLee氏は言いました。 “いずれにしても、私の見解では、月のピットが最も面白くする地下廊下の迷路につながるということではありません—それは魅力的ですが—しかし、彼らは地下環境が持っているかもしれないどんな形でも、表面とは根本的に異なる環境へのアクセスを与えるという事実。”

約束のポケット:月の地下の溶岩チューブは、将来の月の居住区のための良いサイトになる可能性があります。 この画像は、ここ地球上の溶岩管を示しています。 (画像クレジット: パデュー大学)

結局のところ、月の地下空洞は、着陸または出発宇宙船のロケットエンジンからの温度変動、宇宙放射線、微気象砲撃およびサンドブラストからの遮蔽を提供するでしょう。

水の収穫

Leeにとって最も興味深いのは、月の北極近くのPhilolausクレーターの中で最近確認された候補ピットです。

「それらは、火山性溶岩流ではなく、クレーターを作成した大きな衝撃の後にフィロラウス火口の中に浮かんだ溶融岩の一時的なプールである衝撃メルトシートに形成された溶岩管のネットワークに関連する天窓である可能性がある」と彼は言った。

興味深いことに、Lee氏は、Philolaus内の候補ピットは、日光が下の洞窟に入ることがないような高緯度に位置していると述べた。

「これらは永遠の暗闇の中にあり、氷がそれらの中に冷たく閉じ込められる可能性があるだろう、それは月の実際の極の永久に影のある地域にある

そのため、月の高緯度のピットを探索することは、月の隣人で水を収穫する追加の機会を提供する可能性がある、とLee氏は述べている。

フィラデルフィアの街は、理論的な月の溶岩管の中に示されています。 研究者のパデュー大学のチームは、溶岩管が0以上かどうかを検討しました。幅6マイル(1キロメートル)は月に構造的に安定したままである可能性があります。 (画像クレジット:パデュー大学/デビッド*ブレアの礼儀)

一方、研究者は地下の月の生息地の生存率を評価し始めています。

パデュー大学のLyles School of Civil Engineeringのポスドク研究員であるAnahita Modiriasariと彼女の同僚は、月の画像を評価し、溶岩管を月の人間の潜在的な生息地として評価するための3D これは、ローバーやドローンが月の表面で潜在的に達成できる仕事です。

この作品は、月や火星の将来の人間の生息地の価値を調査するプロジェクトであるPurdueのResilient ExtraTerrestrial Habitats(RETH)の一部です。

「この収集されたデータはすべて不可欠です」とModiriasari氏は述べています。 「溶岩洞のサイズ、強度、構造安定性の高度なモデルを構築するためにそれを使用しています」と彼女は言いました。 例えば、地震活動の間に何が起こるのでしょうか? 隕石が衝突した場合はどうなりますか?

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マイクロロービング

別の開発では、NASA Innovative Advanced Concepts(NIAC)プログラムは最近、月のピットの探査を可能にするロボット技術を開発する研究者

“天窓”のコンセプトミッションは、カーネギーメロン大学のウィリアム-ウィテカーによって導かれています。 NIAC賞は、ウィテカーと彼のチームが月のピットを探索し、モデル化する方法を具体化するのに役立ちます。 そのためには、高速で自律的なマイクロロービングが必要であり、単一の月の昼間の期間に重要な探査を達成する。

ウィテカーによると、月の地下への降下と探査は来るだろうが、”ピット固有の”質問は最初に表面から答えなければならない:リムはどのように航行可能 洞窟はありますか? ラペルルートはありますか? 形態とは何ですか?

具体的には、このタイプのミッションは、広大な惑星ピットの最初の高解像度、科学品質、3Dモデルを作成し、ダウンリンクするだろう、とWhittakerは述べてい

“このイニシアチブは、その技術を成熟させ、移行させます。 技術革新は、探査の自律性、その場での3Dモデリング、高速で遠くのマイクロロービング、そして週にミッションを達成するための集約手段です”とWhittaker

溶岩管探査の未回答の質問は単なる技術的なものではありません。 また、月の資源利用と決済のすべての側面と同様に、宇宙法の問題も大きく迫っています。

“潜在的に刺激的な研究分野は、使用や職業、または他の手段によって、主権によって主張することはできません”と、ミシシッピ大学の宇宙法の名誉教授であり、Journal of Space Lawの編集長であるJoanne Gabrynowiczは述べている。

「廊下を掘ったり、道路を建設したりすることは、使用や他の手段によって請求をすることと簡単に解釈することができます。 これは宇宙条約によって禁止されている”とGabrynowiczは語った。 「米国とすべての宇宙飛行国はそれに参加しています。 科学的価値の高い場所には、その使用と誰がそれにアクセスできるかに関する国際的な合意が必要です。”

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Leonard Davidは、2019年5月にNational Geographicによって出版された最近リリースされた本「Moon Rush:The New Space Race」の著者です。 のための長年の作家Space.com、デビッドは五十年以上のための宇宙産業に報告されています。 Twitter@SpacedotcomまたはFacebookで私たちに従ってください。

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