首次發現!月球上有可以進入的神秘地洞?有望成為人類定居點_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育1小时前

圖片來源:NASA/University Of Trento
撰文 | 阿嫺
審校|河邊的卡西莫多
幾十年來,各國科學家一直都在暢想移民月球的美好願景,各種各樣的移民方案層出不窮。但核心的難點都在於,如何能在月球上建立一個人類永久性定居點。

人類設想的月球極地採礦基地,內有工人居住區、間距很大的太陽能電池板、推進劑生產廠和油庫。|[email protected]
要知道,月球表面環境極端又多變,定居點並不是輕鬆就能建成的。
由於沒有大氣層,月球白天與夜晚的温差很大,白天温度為130~150 ℃,而太陽不能照射到的陰影區和夜間表面温度為-180~-160 ℃。除此以外,由於缺乏像地球那樣的磁場和大氣層的保護,月球表面的宇宙輻射水平較高,其強度可能是地球上的 150 倍。月球表面的塵埃(月塵)非常細小(直徑在20微米之內)且帶有靜電,對人體健康和機器設備可能造成損害。

熔岩管的形成過程|showcaves.com
越來越多的證據表明,月球表面下方存在着錯綜複雜、蜿蜒曲折的隧道網絡,這些隧道名為熔岩管。火山噴發形成的液態熔岩在流動時,由於表面冷卻較快,會先一步形成固體硬殼。在硬殼的保温作用下,內部温度較高的熔岩會繼續流動,直到流盡,就會形成中空的管道。由於內部中空,在月球本身的構造活動和隕石的撞擊作用下,熔岩管非常容易塌陷。
光是月球表面,人類就發現了200多個被稱為“天窗”(skylight)的熔岩管塌陷坑。如果能通過天窗進入熔岩管的其餘部分,或者有幸找到大型地下洞穴,那裏的環境或許比月球表面更加温暖,適宜人類居住。

未來的宇航員可以住在月球洞穴裏嗎?|NASA、University Of Trento
近日,通過天窗科學家首次在月球上發現了洞穴!這個洞穴位於著名的靜海(Mare Tranquillitatis)區域,距離阿波羅11號載人飛船在55年前首次登陸月球的地點僅約400千米。
通過對美國宇航局月球勘測軌道飛行器收集的雷達數據進行分析,人們發現靜海深坑是月球上最深的深坑,深坑通向一個寬45米、長80米的洞穴,面積相當於14個網球場。特倫託大學研究員萊昂納多·卡雷爾(Leonardo Carrer)説:“這可能只是隱藏在月球‘未被發現的地下世界’裏的數百個洞穴中的一個的。”

該洞穴位於地表以下約 150 米處,可能呈平坦或是呈最大45度角傾斜。|NASA、University Of Trento
相比於人類在月球表面大興土木工程,洞穴的主要優勢在於,它們提供了人類基地的主要結構部分,不需要複雜的施工活動就已經有牆壁、天花板了。不受月球表面極端温度變化的影響,它的內部温度相對穩定,可以為居民提供穩定的環境。作為天然的屏障,宇航員住在裏面可以免受有害宇宙射線、太陽輻射和微隕石的傷害。
並且,由於熔岩管內為永久陰影區,温度很低,而且地勢低窪,內部很有可能有月球上的水冰(水冰是執行長期月球任務和殖民所必需的資源)。一旦真的能夠發現大量水冰,將為人類在月球的生產生活提供充分保障。

人類設想的月球地下洞穴居住環境|Sebastian Luca
許多航空航天機構已經在思考如何評估洞穴的結構穩定性,並加固洞穴的牆壁和天花板。棲息地可能還需要監測系統來警告地殼運動或地震活動,並且需要設置一個單獨的區域,方便宇航員在洞穴坍塌時撤退。
“地球上的生命起源於洞穴,人類在月球上的洞穴內生活也是合情合理的,”卡雷爾説,“不過,現如今最大的挑戰在於如何進入洞穴。靜海深坑的邊緣是一個由鬆散的碎石組成的陡坡,任何移動都會導致碎石塊掉落,砸到下面的人。不僅如此,我們想要在洞內建設基地還是需要大量的基礎設施。”
參考資料:
[1]https://www.theguardian.com/science/article/2024/jul/15/underground-cave-found-on-moon-could-be-ideal-base-for-explorers
[2]https://www.space.com/moon-cave-lunar-exploration-radar-images
[3]https://edition.cnn.com/2024/07/17/science/moon-lava-tube-cave-discovery/index.html
[4]https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%88%E7%90%83%E7%86%94%E5%B2%A9%E7%AE%A1
[5]https://www.bbc.com/news/articles/ce784r9njz0o