Living Underground on the Moon: How Lava Tubes Could Aid Lunar Colonization

get humans back to the moon — “this time to stay” – will require the exploitation of lunar resources, NASA officers and exploration advocates say.

o recurso mais importante, pelo menos a curto prazo, é o gelo de água, que é abundante nos pisos de crateras polares permanentemente sombreadas. O gelo encontrado nestas “armadilhas Frias” é considerado estável e acessível.

mas pode haver outros pontos na Lua que poderiam produzir um filão de dados científicos — bem como os recursos necessários para sustentar a ocupação humana do vizinho celestial da Terra.

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Que a fossa

Pesquisadores identificaram “pits” na lua, que são susceptíveis de tubos de lava “clarabóia” — geológico portas para os túneis subterrâneos, uma vez que eram cheios de lava.Se eles realmente fornecerem acesso a tubos de lava, as clarabóias poderiam mudar o jogo para a exploração lunar humana, disse O Cientista-Chefe da NASA Jim Green. Os tubos de Lava são protegidos do ambiente áspero da superfície lunar, que é bombardeada por radiação e experimenta extremos de temperatura. Um dia lunar dura cerca de 29 dias terrestres, o que significa que os locais da superfície duram cerca de duas semanas seguidas de luz do dia, seguidas de duas semanas de escuridão.

estradas conectivas?

ilustração de artista mostrando um robô lunar vigiando a entrada de tubos de lava subterrâneos. (Image credit: William Whittaker, Carnegie Mellon University)

“há uma série de coisas na Lua que vão ser surpresas”, disse Green.

“we need to get in there”, acrescentou, referindo-se às clarabóias lunares. “Temos de verificar. Talvez haja muita água nestas clarabóias? Não sabemos. Estamos a encontrá-los por toda a lua.”

uma rede de tubos de lava sugere corredores protegidos, livres de oscilações de temperatura, radiação de bombardeio e meteoroides ameaçadores. Eles também podem oferecer uma capacidade de habitat muito maior para futuros exploradores da lua. “Podemos construir estradas conectivas nelas”, disse Green. Space.com” pode ser um mundo novo para nós. Isso é outra mudança absoluta.”

mais dados necessários

as imagens da NASA da Lunar Reconnaissance Orbiter localizam os candidatos recém-descobertos da clarabóia de lava na cratera Philolaus perto do Polo Norte da lua. (Crédito de imagem: NASA / Lunar Reconnaissance Orbiter/SETI Institute / Mars Institute/Pascal Lee)

ainda não temos informações suficientes para determinar se as clarabóias na lua representam uma estrada subterrânea interconectada, disse Pascal Lee, um cientista planetário do Instituto SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence). Ele também é presidente do Mars Institute e diretor do projeto Haughton Mars da NASA no Ames Research Center da NASA em Mountain View, Califórnia. “Para começar, nem todos os poços na Lua são necessariamente clarabóias de tubos de lava”, disse Lee. Space.com. Ele disse que alguns podem estar associados a cavidades subterrâneas isoladas.

“em segundo lugar, nem todos os tubos de lava de uma dada região devem ser interconectados”, acrescentou. “De fato, alguns podem ter se formado em momentos diferentes, e podem correr em diferentes níveis ou profundidades subterrâneas.”

labirinto de corredores?

milhares de fotos, reconstruídas em um modelo 3D, estão ajudando pesquisadores da Universidade Purdue a avaliar tubos de lava como um habitat potencial para humanos na Lua ou em Marte. (Crédito de imagem: Purdue University image/Jongseong Choi)

Lee também disse que enquanto alguns tubos de lava na terra têm paredes e pisos lisos, a maioria tem superfícies muito ásperas e pilhas de detritos em seus pisos.

“We don’t know how rough lava tubes on the moon might be, but the term underground roadway seems optimistic,” Lee said. “Em qualquer caso, na minha visão, não é que coloca na lua levaria a um labirinto de corredores subterrâneos, que o torna mais interessante — apesar de que é fascinante, mas o fato de que eles dão acesso a um ambiente que é radicalmente diferente da superfície, qualquer que seja a forma que o ambiente subterrâneo pode ter.”

bolsas de promessas: tubos de lava subterrâneos na Lua podem ser bons locais para futuros alojamentos lunares. Esta imagem mostra um tubo de lava aqui na Terra. (Crédito de imagem: Universidade Purdue)

qualquer cavidade subterrânea na lua, afinal de contas, forneceria proteção — de oscilações de temperatura, radiação espacial, bombardeio micrometeorítico e jateamento de areia dos motores de foguete de aterrissagem ou partida de naves espaciais.

a colheita de água

mais intrigantes para Lee são os buracos candidatos recentemente identificados dentro da cratera Philolaus perto do Polo Norte da lua.

“Eles podem ser clarabóias associada a uma rede de tubos de lava formada não em fluxos de lava vulcânica, mas em um impacto derreter folha, o conjunto temporário de rocha derretida que ponded dentro Philolaus Cratera seguinte o grande impacto que criou a cratera”, disse ele.Curiosamente, Lee disse que os buracos candidatos dentro de Philolaus estão localizados em uma latitude tão alta que a luz solar nunca entraria nas cavernas subjacentes.

“estes estariam em escuridão perpétua e tão frio que o gelo poderia estar preso neles, assim como está nas regiões permanentemente sombreadas nos pólos reais da lua”, disse Lee.Explorar poços de alta latitude na lua pode, portanto, oferecer uma oportunidade adicional para colher água em nosso vizinho lunar, disse Lee.

dados vitais

a cidade de Filadélfia é mostrada dentro de um tubo de lava lunar teórico. Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Purdue explorou se tubos de lava mais de 0.6 milhas (1 quilômetro) de largura poderiam permanecer estruturalmente estáveis na lua. (Image credit: Purdue University / cortesia de David Blair)

enquanto isso, pesquisadores começaram a avaliar a viabilidade dos habitats lunares subterrâneos.Anahita Modiriasari, pesquisadora de pós-doutorado na Escola de Engenharia Civil da Universidade de Purdue, e seus colegas têm avaliado imagens lunares, reconstruídas em um modelo 3D para avaliar tubos de lava como um habitat potencial para humanos na lua. Esta é uma tarefa que um rover ou zangão poderia potencialmente realizar na superfície lunar.

o trabalho faz parte dos resilientes Habitats extraterrestres de Purdue (RETH), um projeto que investiga o valor dos futuros habitats humanos na Lua ou em Marte.

“todos estes dados coletados são vitais”, disse Modiriasari. “Estamos a usá-lo para construir um modelo avançado do tamanho, força e estabilidade estrutural do tubo de lava”, disse ela. Por exemplo, o que acontece durante a actividade sísmica? O que aconteceria se um meteorito atingisse?

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Micro-roving

In another development, the NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) Program recently awarded a Phase 3 contract to researchers developing robotic technologies to enable the exploration of lunar pits.

a missão conceito” clarabóia ” é liderada por William Whittaker da Universidade Carnegie Mellon. O prêmio NIAC ajudará Whittaker e sua equipe a explorar e modelar um poço lunar. Ao fazê-lo, será necessário um micro-roving rápido e autônomo, que alcança uma exploração significativa em um único período lunar de luz do dia.

de acordo com Whittaker, a descida e exploração da subsuperfície lunar virá, mas as perguntas “pit-specific” devem primeiro ser respondidas a partir da superfície: quão navegáveis são as jantes? Há cavernas? Há rotas de rapel? Qual é a morfologia?

especificamente, uma missão deste tipo criaria e desclassificaria o primeiro modelo de alta resolução, Ciência-Qualidade, 3D de um vasto poço planetário, disse Whittaker.

” This initiative matures and transitions that technology. As inovações tecnológicas são autonomia de exploração, modelagem 3D in situ, micro-roving rápido, distante e os meios agregados para alcançar a missão-em-uma-semana”, disse Whittaker.As questões sem resposta da exploração de tubos de lava não são apenas tecnológicas. Também grandes, como com todos os aspectos de uso e assentamento de recursos lunares, são questões de lei espacial.”Áreas de pesquisa potencialmente excitantes não podem ser reivindicadas por soberania, por uso ou ocupação, ou por qualquer outro meio”, disse Joanne Gabrynowicz, professora emerita de direito espacial da Universidade do Mississippi e editora-chefe emerita no Journal of Space Law.”Fazer coisas como escavar corredores e construir estradas pode ser facilmente interpretado como fazer uma reivindicação por uso ou outros meios. Isso é proibido pelo Tratado do espaço exterior”, disse Gabrynowicz. “Os Estados Unidos e todas as nações que viajam no espaço são parte disso. Um local com elevado valor científico exigirá um acordo internacional sobre a sua utilização e quem poderá acedê-lo.”

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Leonard David é autor do recém-lançado livro, “Lua” Rush: A Nova Corrida Espacial”, publicado pela National Geographic em Maio de 2019. Um escritor de longa data para Space.com, David tem relatado sobre a indústria espacial por mais de cinco décadas. Siga-nos no Twitter @Spacedotcom ou Facebook. Notícias recentes

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