Условия на Луне, мягко говоря, непригодны для длительного пребывания там людей, поэтому китайцы планируют использовать пещеры (лавовые трубы), чтобы защититься от агрессивных явлений, таких как космическая и солнечная радиация, метеориты, резкие перепады температур и даже ударные выбросы
Лавовая труба Мариус Хиллз размером с город, за которой наблюдает японская исследовательская группа SELENE/Kaguya Фото: NASA/GSFC/Arizona State University
Так, лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO) обнаружил сотни лунных пещер — мест, где потолок лавовой трубы обвалился, образовав естественное отверстие на поверхности. Трудно сказать, не исследовав, но на Луне могут существовать целые подземные туннели, диаметром несколько сотен метров. Это много места для работы, и они могут обеспечить убежище, которое понадобится астронавтам.
«Идея состоит в том, чтобы построить базу внутри лунной лавовой трубы, где астронавты получат дополнительную защиту от толстого каменного потолка над головой», — говорят эксперты.
Китай рассматривает эту идею сейчас, как и другие страны до них. Лунные лавовые пещеры могут быть слишком ценным ресурсом, чтобы его игнорировать.
Лавовые трубки также называют пиропродуктами. Они образовались, когда лава, текущая по поверхности Луны, начала охлаждаться. Сверху лавы образовалась затвердевшая корка, но расплавленная лава продолжала течь под ней и в конце концов вытекла, оставив пустую трубку. Такие есть и на Земле.
Ученые не уверены, когда закончился лунный вулканизм. Возможно, это произошло еще миллиард лет назад, хотя некоторые данные свидетельствуют о том, что небольшой вулканизм происходил и в течение последних 50 миллионов лет. В любом случае, эти лавовые каналы древние и нетронутые.
Интересное по теме: NASA показало места будущей высадки на Луну: фото южного полюса
Вид на кратер ямы Маре Транквилитатис под высоким солнцем, где видны валуны на гладком полу. 100-метровая яма может обеспечить доступ к лунной лавовой трубе Фото: NASA/GSFC/Arizona State University
Опасности на Луне
На Луне астронавтам придется бороться с перепадами температур. Естественный спутник Земли — это мир экстремальных условий. Одна сторона Луны половину времени находится под прямыми солнечными лучами, и температура поверхности достигает 127 градусов по Цельсию (260 °F), а другая сторона, окутанная темнотой, опускается до -173 градусов по Цельсию (-280 °F).
Такие мощные перепады температур затрудняют работу на поверхности Луны, а также проектирование и создание оборудования, которое может эффективно работать в таких условиях. Лавовые трубки обеспечивают естественную среду с постоянной температурой, которую невозможно найти в других местах на Луне.
Радиация также опасна на поверхности Луны. Она может быть в 150 раз мощнее, чем на поверхности Земли. Это смертельно опасно, но в лунных пещерах астронавты будут защищены несколькими метрами скалы над головой. Это достаточно толстый барьер, чтобы обеспечить эффективную защиту.
Риск ударов и обломков гораздо меньше, но его надо учитывать.
Идеи ученых
Различные группы ученых из разных стран и агентств изучали идею использования лавовых труб в качестве укрытия. На недавней конференции в Китае Чжан Чунфен из Шанхайской академии технологий космических полетов представил исследование подземного мира лавовых труб. Китайские исследователи провели полевые работы в китайских лавовых трубах, чтобы понять, как использовать их на Луне.
По словам Чжана, между лунными и земными лавовыми трубами есть достаточно сходства, чтобы одна могла быть аналогом другой. Это начинается с двух типов входов — вертикальных и наклонных. Оба мира имеют оба типа.
«Большинство из того, что мы нашли на Луне, — это трубки с вертикальным входом, но это может быть связано с тем, что мы смотрим на него сверху. Отверстия называются световыми фонарями, когда потолок обвалился и оставил скопление обломков на полу трубы непосредственно под ней. Вход через них требует либо полета, либо определенного типа вертикального подъемного оборудования».
Наклонные входы значительно облегчают вход и выход. Вполне возможно, что марсоходы могли бы просто въезжать в них, хотя некоторый мусор, вероятно, придется расчищать. По словам Чжана, это лучший вход, который облегчает исследование. Китай считает приоритетными для исследования лунные лавовые каналы.
Читайте популярное: NASA успешно вернуло на Землю образцы с поверхности астероида Бенну
Лавовые трубы — естественные укрытия, которые могут служить лунными базами. На этих снимках, сделанных орбитальным аппаратом Lunar Reconissance Orbiter, видны ямы на поверхности Луны. Ширина каждой из них составляет 222 метра (728 футов). Фото: NASA/GSFC/Arizona State University
Роботизированные системы
Китай планирует создать роботизированную систему, которая сможет исследовать пещеры, подобные пещере Маре Транквилитатис. Основной зонд будет иметь либо колеса, либо ноги и будет сконструирован так, чтобы адаптироваться к сложной местности и преодолевать препятствия. Он также будет иметь научную нагрузку.
Вспомогательные аппараты могут отделяться от основного зонда для проведения разведки, обеспечения связи и «энергетической поддержки». Они могут быть разнообразными, чтобы миссия могла решать различные задачи. Это могут быть многоногие зонды, ползающие, катящиеся и даже подпрыгивающие. Эти вспомогательные аппараты также будут иметь научные инструменты для изучения лунной пыли, радиации и наличия водяного льда в трубах.
Китай также планирует создать способного к полету робота, который мог бы самостоятельно находить путь через лавовые трубы с помощью микроволновых и лазерных радаров.
В будущем, после успешного исследования, Китай планирует создать базу с экипажем. Это будет долгосрочная подземная исследовательская база в одной из лавовых труб Луны, с центром обеспечения энергией и связью на входе в трубу. Местность будет озеленена, а база будет включать как жилые, так и исследовательские помещения внутри трубы.
Китай не имеет такого же энтузиазма в отношении обмена информацией, как НАСА, поэтому детали раскрыть сложнее. Но нет сомнений, что космическая деятельность Китая сейчас находится на подъеме: уже осуществлено несколько успешных миссий, некоторые еще продолжаются, а также запланированы будущие миссии.
Весной 2023 года Китай объявил о планах начать строительство лунной базы к 2028 году, хотя непонятно, шла ли речь в этом заявлении о лунной базе из лавовых труб. Это, кажется, противоречит последнему заявлению о том, что Китай планирует «осуществить пилотируемую высадку на Луну к 2030 году».
Но независимо от того, когда они начнут, Китай, кажется, привержен этой идее. Дин Лиюнь, ведущий ученый Университета науки и технологий Хуачжун, сказал в интервью China Science Daily, что «в конце концов, строительство жилья за пределами Земли имеет важное значение не только для всего человечества в его стремлении к освоению космоса, но и для стратегических потребностей Китая как космической державы». Этот язык почти точно отражает язык, который использует НАСА, говоря о своей программе «Артемида».
Китай не первый, кто задумывается о лавовых трубах как базе. Эта идея существует уже давно. Но вскоре Китай и другие космические державы смогут исследовать их и начать серьезно относиться к строительству такой базы.
Ранее мы писали, что команда под руководством ученых из Университета Висконсин-Мэдисон начала создавать «кулинарную книгу» с сотнями химических рецептов, которые потенциально могут дать начало жизни. Это даст ответы на вопросы о зарождении живых организмов на Земле и где искать внеземные цивилизации. Подробнее читайте здесь.
Ознакомьтесь с другими популярными материалами:
Ученые предсказали будущее Земли: в нем нет людей и других млекопитающих
Hubble сфотографировал слияние двух галактик и исследовал древнюю звездную систему
Телескоп Дж. Уэбба обнаружил галактики, которые не должны существовать
