W ostatnim czasie naukowcy w dużej mierze skupili się na koncepcjach optymalnego wykorzystania struktur jaskiniowych, znajdujących się na Czerwonej Planecie oraz na Srebrnym Globie. Dzięki analizom porównawczym wykazano, że oferują one na tyle wystarczającą przestrzeń, aby móc je zaadaptować jako potencjalne bazy przejściowe dla astronautów, a także miejsca schronienia przed promieniowaniem kosmicznym, oferujące dodatkowo stabilne warunki temperaturowe.
Jakie informacje znajdziemy w publikacji?
Formacje jaskiniowe na Ziemi, Księżycu oraz Marsie
W nowym badaniu porównano setki podziemnych formacji na Ziemi, Księżycu i Marsie. Podczas gdy na naszej planecie średnica tuneli lawowych zwykle waha się od 10 do 30 metrów, to średnica niektórych z tych obiektów pod powierzchnią Księżyca może sięgać nawet ponad 800 metrów, co stanowi wystarczającą przestrzeń, aby pomieścić ludzką kolonię. Pod względem gabarytów struktury te znalezione na Czerwonej Planecie oraz Srebrnym Globie okazały się niekiedy nawet 1000 razy większe od tych znanych na naszej planecie.
Różnice wynikają przede wszystkim z warunków środowiskowych oraz grawitacji, co determinuje wielkość oraz stabilność takich jaskiń. Charakterystyczne struktury rurowe powstają na skutek ochładzania się i twardnienia strumieni lawy. Przez tak wydrążony i uformowany tunel przepływa gorąca lawa, dostając się do podziemi. Gdy tylko aktywność wulkaniczna ustaje, powstałe jaskinie pozostają puste, stając się niejako bramami do świata podziemnego.
Badania jaskiń na powierzchni Księżyca oraz Marsa dopiero raczkują, jednakże wiele cennych informacji o procesie ich formowania można uzyskać zbierając informacje o takich tunelach na naszej planecie – jak chociażby tych znajdujących się na wyspach Kanaryjskich, Islandii, Australii, czy też Hawajach.
Naukowcy wykorzystali komputerowe modele terenu do pomiaru wielkości i morfologii księżycowych oraz marsjańskich jaskiń, których struktury uległy zawaleniu. Łącząc zdjęcia satelitarne i dane wysokościowe sąsiadujących ciał niebieskich, porównali ich wymiary z podobnymi tunelami wulkanicznymi występującymi na Ziemi.
Analizy wykazały, że powstałe na Marsie i Księżycu struktury tunelów podpowierzchniowych są tak ogromne (np. Marius Hills na Srebrnym Globie), że mogłyby pomieścić centrum miast średniej wielkości. Pomimo swoich rozmiarów zachowują stabilność, a większość z dotychczas badanych pozostaje w stanie nienaruszonym. Wpływ na to ma niewątpliwie słaba grawitacja, która dodatkowo wyjaśnia ich ogromne wymiary.
Naukowcy bardzo wiele obiecują sobie szczególnie w kontekście lepszego poznawania jaskiń na Księżycu, gdzie wiele z nich pozostaje pustych i w dobrym stanie, co stwarza ogromne możliwości eksploracyjne. Zdecydowanie mniejszy optymizm panuje w kontekście Czerwonej Planety, gdzie grawitacja stanowi jedynie 1/3 wartości tej ziemskiej – występujące tam tunele lawowe są mniejsze niż na naszym naturalnym satelicie, a ponadto znacznie częściej ulegają zniszczeniu.
Polecamy również …
Ochrona załogowych baz eksploracyjnych
Jednym z największych wyzwań podczas zakładania osad na innych planetach jest zbudowanie bezpiecznej przestrzeni dla misji załogowych. Niezależnie od tego, czy będzie to Mars, czy Księżyc, osadnicy będą musieli żyć, pracować i spać w środowisku, gdzie występują ekstremalne temperatury, atmosfera ma zupełnie inny skład chemiczny, a bombardowania szkodliwym promieniowaniem i mikrometeorytami są na porządku dziennym.
Powstałe puste tunele lawowe można przekształcić w dobrze chronione siedliska. Podobnie jak na Ziemi, temperatury wewnątrz jaskiń prawie nie różnią się pomiędzy dniem i nocą, a naturalne zadaszenia chronią przed szkodliwym promieniowaniem kosmicznym i słonecznym oraz oddziaływaniem małych meteorytów uderzających o powierzchnię.
Chociaż pierwotne analizy porównawcze są obiecujące, wymagane są zdecydowanie bardziej bezpośrednie dowody, które mają zostać pozyskane dzięki planowanym na najbliższe lata misjom bezzałogowym i załogowym.
Dużą aktywność w poszukiwaniu kreatywnych koncepcji umożliwiających eksplorację księżycowych jaskiń przejawia również ESA, w ramach powstałego w 2019 roku programu SysNova Lunar Caves (badanie tuneli podpowierzchniowych przy zastosowaniu zaawansowanej robotyki).
(1) blogs.esa.int / „Take refuge in a cave – on the Moon”
(2) earthsky.org / „Moon caves and pits are a comfy 63 degrees”
(3) www.nasa.gov / „NASA’s LRO Finds Lunar Pits Harbor Comfortable Temperatures”
