Найденная на Луне пещера может стать идеальной базой для исследователей

Разворачивающаяся в последние годы "Лунная гонка 2.0" вызвала активное обсуждение в среде специалистов и просто любителей космоса потенциального места для создания будущей лунной базы. Вполне очевидно, что возвращение человека на Луну на этот раз не должно ограничиться просто установкой флага. На Серебряном глобусе должна появиться постоянно обитаемая база, и, возможно, даже не одна.

Между тем, специалисты прекрасно понимают, что создание и последующее снабжение такой базы потребуют огромных финансовых затрат. В настоящее время доставка одного килограмма груза на низкую околоземную орбиту (НОО) стоит несколько тысяч долларов (от 3 тысяч и более). Доставка того же самого груза на орбиту Луны и, тем более, на ее поверхность обойдется в десятки, а то и в сотни раз дороже. А ведь некоторые грузы (например, астронавтов) придется еще и возвращать с Луны.

Именно поэтому при выборе места для будущей лунной базы ориентируются на возможность использования для ее обслуживания местных ресурсов, в первую очередь воды, которая необходима как для жизнедеятельности будущих колонистов (дыхание, питье, санитарные нужды), так и для заправки топливом ракет, стартующих с Луны.

В последние годы основное внимание специалистов обращено на район Южного полюса Луны, поскольку именно там обнаружены следы этого столь обычного на Земле и столь редкого на Луне вещества. Подавляющее большинство лунных миссий сейчас направляются как раз в этот район. Это и потерпевшая аварию российская "Луна-25", и индийская "Чандраян-3", первой совершившая посадку в высоких широтах, и американская IM-1 (Intuitive Machines 1).

Однако у Южного полюса недавно появился конкурент. Дело в том, что прежде чем снабжать базу, ее необходимо построить. Конечно можно доставлять модули с Земли, но это весьма накладно. Можно попытаться использовать местные ресурсы, но в этом случае потребуется перевозка на Луну машин и оборудования, которые будут перерабатывать реголит в строительные материалы и возводить постройки, в частности, с помощью 3D-принтеров. Эксперименты в этом направлении ведутся, однако такой подход сулит значительную экономию в отдаленной перспективе, а на начальном этапе будет даже более затратен.

Но можно попытаться использовать для лунной базы естественные укрытия, существующие на Луне. Например, пещеры, которые, скорее всего, являются лавовыми трубками. Во-первых, внутри таких пещер относительно стабильная температура. Во-вторых, толстый слой грунта надежно защитит колонистов от опасного космического излучения, солнечной радиации и даже метеоритов. В-третьих, пещеры могут содержать водяной лед, ресурс, необходимый для долгосрочных лунных миссий и колонизации. Ну и, наконец, такие образования являются крайне интересным объектом для научных исследований.

Впервые о возможности использования в качестве базы лунных пещер заговорили около десяти лет назад, когда с помощью орбитальных станций на нашем спутнике были обнаружены довольно глубокие провалы в поверхности. Ученые тогда предположили, что некоторые из них могут быть своеобразными «световыми люками», соединяющимися с подземными пещерами - лавовыми трубками, - образовавшимися в результате вулканических процессов. На сегодняшний день на Луне обнаружено уже более двухсот подобных провалов, и даже если не все из них связаны с пещерами, то, тем не менее, количество потенциальных "адресов" будущих лунных баз получается достаточно большим.

Однако до недавнего времени нерешенным оставался вопрос о том, как будущие колонисты смогут попасть в эти пещеры. Дело в том, что даже если эти провалы обязаны своим происхождением подземным полостям, то это вовсе не означает, что через них можно легко проникнуть в пещеры. Вполне возможно, что просевшая порода просто-напросто закупорила проходы в лавовые трубки. Мне самому в самых разных регионах нашей страны неоднократно приходилось сталкиваться с ситуацией, когда ты видишь цепь воронок на поверхности, понимаешь, что под ними находится довольно значительная подземная полость, можешь примерно оценить ее размеры и направление залегания, но ... не можешь туда проникнуть. 

Но последние исследования, основанные на анализе данных радара лунного разведывательного орбитального аппаратом НАСА (LRO), показали, что впадина Mare Tranquillitatis, самая глубокая известная впадина на Луне, ведет к пещере шириной 45 метров и длиной до 80 метров, находящейся примерно в 150 метрах ниже уровня поверхности. 

В статье, недавно опубликованной в журнале Nature Astronomy, группа исследователей последовательно излагает, как используя данные аппарата LRO и компьютерное моделирование, они смогли прийти к выводу, что данный провал в поверхности диаметром около 100 метров, ведет сначала к наклонному полу, а затем к пещере, представляющей собой подземную полость размером более десятка теннисных кортов.

Таким образом, было доказано наличие на Луне большой подземной пещеры, доступной с поверхности, что делает это место идеальным для строительства будущей лунной базы.

Примечательно, что впадина в Mare Tranquillitatis (Море Спокойствия) расположена на древней лавовой равнине, где астронавты «Аполлона-11» Нил Армстронг и Базз Олдрин впервые ступили на поверхность Луны более пятидесяти лет назад.

реклама

«Главное преимущество пещер в том, что они делают доступными основные структурные части возможной человеческой базы, не требуя сложных строительных работ», 

— полагает Леонардо Каррер, один из авторов данного исследования.

Впрочем, не все ученые разделяют подобный оптимизм. Во-первых, чтобы попасть в указанную пещеру, потребуется спуститься на 125 метров. При этом края впадины представляют собой крутые, а иногда и вертикальные, склоны из рыхлых пород, и любое неосторожное движение чревато сходом небольших лавин на тех, кто находится внизу. Во-вторых, мы пока не знаем насколько структурно устойчивы эти пещеры. Вполне возможно, что потребуется значительное укрепление их стен и потолков, а также создание систем их мониторинга и специальных убежищ для астронавтов на случай лунной сейсмической активности.

«Лунные пещерные системы были предложены в качестве прекрасных мест для размещения будущих баз с экипажами, поскольку толстый свод пещеры из скал идеально подходит для защиты людей и инфраструктуры от резко меняющихся дневных и ночных колебаний температуры лунной поверхности и для блокировки высокоэнергетического излучения, которое омывает лунную поверхность. Однако в настоящее время мы очень мало знаем о подземных сооружениях под этими входами в шахты», 

— полагает Кэтрин Джой, профессор наук о Земле в Манчестерском университете.