att få människor tillbaka till månen — ”den här gången att stanna” — kommer att kräva utnyttjande av månresurser, säger NASA-tjänstemän och prospekteringsförespråkare.
den viktigaste resursen, åtminstone på kort sikt, är vattenis, som finns rikligt på golven i permanent skuggade polära kratrar. Isen som finns i dessa ”kalla fällor” anses vara stabil och tillgänglig.
men det kan finnas andra fläckar på månen som kan ge en moder lode av vetenskapliga data — liksom de resurser som behövs för att upprätthålla mänsklig ockupation av jordens himmelska granne.
relaterad: hem på månen: hur man bygger en Månkoloni (Infographic)
det är groparna
forskare har identifierat ”gropar” på månen, som sannolikt är lava-tube ”takfönster” — geologiska dörröppningar till underjordiska tunnlar som en gång var fyllda med lava.
om de verkligen ger tillgång till lavarör, kan takfönster vara en spelväxlare för mänsklig månutforskning, säger NASA: s chefsforskare Jim Green. Lavarör skyddas från den hårda miljön på månytan, som bombarderas av strålning och upplever extrema temperaturer. En måndag varar cirka 29 jorddagar, vilket innebär att ytplatser tål cirka två raka veckor med dagsljus följt av två veckors mörker.
anslutande vägar?
”det finns ett antal saker på månen som kommer att bli överraskningar,” sa Green.
”vi måste komma in där,” tillade han, med hänvisning till månfönster. ”Vi måste verifiera. Kanske finns det mycket vatten i dessa takfönster? Vi vet inte. Vi hittar dem över hela månen.”
ett lavarörsnätverk skulle föreslå skyddade korridorer, fria från temperatursvängningar, bombarderande strålning och hotfulla meteoroider. De kan också erbjuda en mycket större livsmiljökapacitet för framtida månforskare.
”vi kunde faktiskt bygga bindande vägar i dem,” berättade Green Space.com. ” det kan vara en helt ny värld för oss. Det är en annan absolut spelväxlare.”
mer data behövs
vi har inte tillräckligt med information ännu för att se om takfönster på månen representerar en sammankopplad underjordisk väg, säger Pascal Lee, en planetforskare vid Seti (Search for Extraterrestrial Intelligence) Institute. Han är också ordförande för Mars Institute och chef för NASA Haughton Mars Project vid NASAs Ames Research Center i Mountain View, Kalifornien.
”till att börja med, inte alla gropar på månen är nödvändigtvis lava rör takfönster,” Lee berättade Space.com. Han sa att vissa kan vara förknippade med isolerade underjordiska håligheter.
” för det andra bör inte alla lavarör i en viss region förväntas vara sammankopplade,” tillade han. ”Faktum är att vissa kan ha bildats vid olika tidpunkter och kan springa på olika nivåer eller djup under jord.”
labyrint av korridorer?
Lee sa också att medan vissa lavarör på jorden har släta väggar och golv, har de flesta mycket grova ytor och skräphögar på sina golv.
”vi vet inte hur grova lavarör på månen kan vara, men termen underjordisk väg verkar optimistisk”, sa Lee. ”I alla fall är det enligt min mening inte att gropar på månen skulle leda till en labyrint av underjordiska korridorer som gör dem mest intressanta — även om det är fascinerande — men det faktum att de ger tillgång till en miljö som är radikalt annorlunda än ytan, vilken form den underjordiska miljön kan ha.”
varje underjordisk hålighet på månen skulle trots allt ge avskärmning — från temperatursvängningar, rymdstrålning, mikrometeoritisk bombardemang och sandblästring från raketmotorerna för landning eller avgående rymdfarkoster.
Vattenskörd
mest spännande för Lee är kandidatgropar som nyligen identifierats inuti Philolaus-kratern nära månens nordpol.
”de kan vara takfönster i samband med ett nätverk av lavarör som inte bildas i vulkaniska lavaflöden, men i ett slagsmältark, den tillfälliga poolen av smält sten som ponded inuti Philolaus-kratern efter den stora påverkan som skapade kratern”, sa han.
intressant nog, sade Lee, kandidatgroparna inuti Philolaus ligger på en så hög latitud att solljus aldrig skulle komma in i de underliggande grottorna.
”dessa skulle vara i evigt mörker och så kallt att isen kunde vara kallfångad i dem, ungefär som i de permanent skuggade regionerna vid månens faktiska poler”, sa Lee.
att utforska gropar med hög latitud på månen kan därför erbjuda ytterligare en möjlighet att skörda vatten på vår mångranne, sa Lee.
viktiga data
under tiden har forskare börjat bedöma livskraften hos underjordiska månhabitat.
Anahita Modiriasari, en postdoktoral forskare i Purdue University Lyles School of Civil Engineering, och hennes kollegor har bedömt månbilder, rekonstruerade till en 3D-modell för att utvärdera lavarör som en potentiell livsmiljö för människor på månen. Detta är en uppgift som en rover eller drone potentiellt kan utföra på månytan.
arbetet är en del av Purdues Resilient ExtraTerrestrial Habitats (RETH), ett projekt som undersöker värdet av framtida mänskliga livsmiljöer på månen eller Mars.
”alla dessa insamlade data är viktiga,” sade Modiriasari. ”Vi använder den för att bygga en avancerad modell av lavarörets storlek, styrka och strukturella stabilitet”, sa hon. Till exempel, vad händer under seismisk aktivitet? Vad skulle hända om en meteorit slår till?
Relaterade: Foton: Sökandet efter vatten på månen
mikro-roving
i en annan utveckling tilldelade NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) – programmet nyligen ett Fas 3-kontrakt till forskare som utvecklar robotteknik för att möjliggöra utforskning av mångropar.
konceptuppdraget ”Skylight” leds av William Whittaker från Carnegie Mellon University. NiAc award kommer att hjälpa Whittaker och hans team att bygga ut sätt att utforska och modellera en mångrop. Att göra det kommer att kräva snabb, autonom mikro-roving, vilket uppnår betydande utforskning under en enda måndagsperiod.
enligt Whittaker kommer nedstigning till och utforskning av månens underyta att komma, men ”gropspecifika” frågor måste först besvaras från ytan: hur navigerbara är fälgarna? Finns det grottor? Finns det rappelvägar? Vad är morfologin?
specifikt skulle ett uppdrag av denna typ skapa och nedlänka den första högupplösta, vetenskapliga kvaliteten, 3D-modellen av en stor planetgrop, sa Whittaker.
”detta initiativ mognar och övergår den tekniken. De tekniska innovationerna är prospekteringsautonomi, in situ 3D-modellering, snabb, långt mikro-roving och det sammanlagda sättet att uppnå uppdrag-i-en-vecka,” sa Whittaker.
de obesvarade frågorna om lavarörsutforskning är inte bara tekniska. Också hotande stora, som med alla aspekter av månens resursanvändning och avveckling, är rymdrättsliga frågor.
”potentiellt spännande forskningsområden kan inte hävdas av suveränitet, med hjälp av användning eller yrke eller på något annat sätt”, säger Joanne Gabrynowicz, professor emerita of space law vid University of Mississippi och chefredaktör emerita vid Journal of Space Law.
” att göra saker som att gräva korridorer och bygga vägar kan lätt tolkas som att göra anspråk med användning eller på annat sätt. Detta är förbjudet enligt yttre Rymdfördraget, ” sa Gabrynowicz. ”USA och alla spacefaring nationer är part i det. En plats med högt vetenskapligt värde kommer att kräva ett internationellt avtal om dess användning och vem som kan komma åt den.”
- Moon Rush: dessa företag har stora planer för Lunar Exploration
- Moon Master: en enkel frågesport för Lunatics
- astronauter utforskar grottor i Mock Space Mission (foton)
Leonard David är författare till den nyligen släppta boken ”Moon Rush: The New Space Race” publicerad av National Geographic i maj 2019. En långvarig författare för Space.com, David har rapporterat om rymdindustrin i mer än fem decennier. Följ oss på Twitter @ Spacedotcom eller Facebook.
Senaste nytt