Bazy w jaskiniach na Księżycu. Taka wizja to nie science-fiction
O tym, że ludzie być może kiedyś wybudują w jaskiniach lawowych na Księżycu bazy przekonuje dr inż. Marcin Chwała z Politechniki Wrocławskiej. To nie tylko dobre miejsca do poznania historii Srebrnego Globu, ale też idealne schronienia.
W tym artykule:
- Księżycowe jaskinie
- Czy księżycowe jaskinie są bezpieczne?
- Nowa metoda badania jaskiń księżycowych
- Księżycowa baza w jaskini
W ostatnich latach Księżyc ponownie stał się celem wielu misji. Na razie co prawda bezzałogowych, ale już niebawem na jego powierzchni mają wylądować astronauci i astronautki ze Stanów Zjednoczonych w ramach programu Artemis.
NASA, czyli Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej dużo mówi o tym, że tym razem powrót ludzi na Srebrny Glob ma być nie tylko chwilowy. Planowana jest stała obecność astronautów. Ale jak to zrobić?
Księżycowe jaskinie
Na Księżycu, podobnie jak na Ziemi, są liczne jaskinie. Prowadzą do nich widoczne na jego powierzchni zagłębienia, które po raz pierwszy opisano w 2009 r. Część z nich to zapadnięte korytarze lawowe, które mogą prowadzić do różnego rodzaju jaskiń i jam.
Zdaniem naukowców mogą osiągać szerokość nawet kilkuset metrów. Jak powstały? Prawdopodobnie podczas przepływów lawy i z uwagi na małą siłę grawitacji. Na razie brakuje szerszej wiedzy na ich temat.
Ale pojawiły się pomysły użycia tego typu jaskiń jako baz i schronień dla ludzi w trakcie eksploracji Księżyca. Jednym z problemów dłuższej obecności na Srebrnym Globie jest ustrzeżenie się astronautów przed zabójczym promieniowaniem. A taką osłonę mogły by częściowo zapewnić naturalne, podziemnie struktury.
Czy księżycowe jaskinie są bezpieczne?
To, czy podziemne księżycowe galerie są bezpieczne próbują ustalić wspólnie naukowcy z Polski i Japonii. Tematem stateczności księżycowych jaskiń i analizy zawalisk ich stropów zajął się dr inż. Marcin Chwała z Wydziału Budownictwa Lądowego i Wodnego Politechniki Wrocławskiej we współpracy z prof. Goro Komatsu i dr. Junichim Haruyamą. Efekty pracy przedstawili na łamach periodyku naukowego „Icarus”.
Do tej pory ludzie nie mieli okazji zajrzeć do jaskiń księżycowych, pobrać próbek w ramach odwiertów ani wprowadzić do nich samobieżnych robotów. Dlatego dane na ich temat są dość ograniczone.
Dr Chwała oparł swoje wnioski na danych pozyskanych przez sondy kosmiczne badające powierzchnię Księżyca oraz opracowaniach przedstawiających geometrię zmierzonych już zwalisk. Pomocne były też analizy jaskini lawowej na Wyspach Kanaryjskich, bo jaskinie tego typu znane są też z Ziemi.
– Przeprowadzenie analizy stabilności jakiekolwiek struktury geologicznej na Księżycu jest niezwykle trudne. Możemy opierać się jedynie na szacunkowych parametrach, a zastosowanie zaawansowanych metod do opisu wytrzymałości skał mija się w tym wypadku z celem – zauważa dr inż. Marcin Chwała cytowany w komunikacie Politechniki Wrocławskiej.
Na szczęście fragmenty stropów niektórych jaskiń na Księżycu zawaliły się i na tej podstawie badacze wiedzą o nich więcej. Ile jaskiń jest na Księżycu? – Bardzo trudno to oszacować, ale może być ich całkiem sporo, w szczególności na terenach, gdzie są morza bazaltowe i duże kratery uderzeniowe, przez które przepływała lawa. Obecnie znanych zawalisk jest ponad 200, ale nie wszystkie muszą być związane z jaskiniami lawowymi – zastrzega badacz.
Nowa metoda badania jaskiń księżycowych
W publikacji naukowej badacze zaproponowali tzw. podejście wsteczne. Naukowcy analizują bardzo dużo przekrojów modelowych, sprawdzając uzyskane przykłady zwalisk. Korzystają z dostępnych informacji i dopasowują wyniki do parametrów zwalisk obserwowanych na Księżycu.
– W ten sposób możemy ustalić rozmiary jaskiń odpowiadające za dane zawaliska przy określonej grubości stropu skalnego. Udało nam się to zrobić, oczywiście też w pewnym stopniu szacunkowo, i jest to całkiem nowe podejście do tego typu badań – podkreśla dr Chwała.
Na potrzeby publikacji eksperci przeanalizowali trzy największe zawaliska, choć na Księżycu jest ich dużo więcej. Niestety, nie dla wszystkich można jednak dokładnie zmierzyć np. grubość stropu.
Księżycowa baza w jaskini
Zdaniem naukowca z Politechniki Wrocławskiej zakładanie księżycowych baz w jaskiniach lawowych jest bardzo ciekawą alternatywą dla budowy baz powierzchniowych przede wszystkim ze względu na olbrzymi potencjał naukowy.
Dlaczego Księżyc świeci? Jak to się dzieje, że nasz naturalny satelita potrafi przyćmić swoim blaskiem gwiazdy?
Dlaczego Księżyc świeci? Ponieważ jego powierzchnia odbija światło pochodzące ze Słońca. A pomimo faktu, że czasami wydaje się świecić bardzo jasno, Księżyc odbija zaledwie od trzech...
– W jaskiniach możemy znaleźć nienaruszone środowisko, w którym kryje się dużo informacji związanych z powstaniem Księżyca, a tym samym Układu Słonecznego. Podczas misji Apollo realizowanych w latach 60. i 70. XX w. pobierano próbki gruntu z głębokości trzech metrów i na tej podstawie udało się odwzorować kilkaset milionów lat aktywności Słońca. Proszę pomyśleć, ile informacji udałoby się pozyskać z jaskiń – podkreśla.
Są też inne atuty związane z zamieszkaniem pod powierzchnią Srebrnego Globu. Naukowiec wskazuje na kwestie bezpieczeństwa: zabezpieczenie przed uderzeniami meteorytów oraz dużymi wahaniami temperatury. W ciągu dnia temperatura na Księżycu przekracza 100 st. C, a w nocy spada do ok. -180 st. C.
Dr Chwała będzie dalej „drążył” temat jaskiniowych baz. Teraz chciałby zająć się analizą warstw skał księżycowych i ich wpływem na stateczność lawowych jaskiń oraz modelowaniem zawalisk w trójwymiarze.
Źródła:
Nasz ekspert
Szymon Zdziebłowski
Dziennikarz naukowy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie.