Китайские астронавты могут построить базу внутри лунной лавовой трубы

Пещеры были одними из первых убежищ человечества. Кто знает, о чем думали наши далекие предки, когда искали там убежища, ютясь и готовя мясо на огне, возможно, рисуя животных на стенах. Пещеры защищали наших древних предков от стихий, а также от хищников и соперников, когда палки, камни, меха и огонь были нашими единственными технологиями.

Итак, существует поэтическая параллель между древними людьми и нами. Мы снова посещаем Луну, и лунные пещеры могут защитить нас так же, как пещеры защищали наших предков на Земле.

На Луне астронавтам понадобится защита от другого набора опасностей. Им придется бороться с космической и солнечной радиацией, метеоритами, резкими перепадами температуры и даже с ударными выбросами. Лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO) обнаружил сотни лунных «световых люков» — мест, где потолок лавовой трубы обрушился, образовав естественное отверстие в трубе. Трудно сказать без исследования, но на Луне могут существовать лавовые трубы диаметром несколько сотен метров. Это большой простор для работы, и они могли бы предоставить астронавтам необходимое убежище. Идея состоит в том, чтобы построить базу внутри лунной лавовой трубы, где астронавты получат дополнительную защиту от толстого каменного потолка над головой.

Китай сейчас рассматривает эту идею, как и другие страны до них. Лунные лавовые пещеры могут оказаться слишком ценным ресурсом, чтобы его игнорировать.

Лавовые трубки еще называют пиропродуктами. Они образовались, когда лава, текущая по поверхности Луны, начала остывать. Верхняя часть текущей лавы образовала затвердевшую корку, но расплавленная лава продолжала течь под ней и в конце концов стекала, оставляя пустую трубку. Они тоже здесь, на Земле.

Ученые не уверены, когда закончился лунный вулканизм. Возможно, это произошло еще один миллиард лет назад, хотя некоторые данные показывают, что за последние 50 миллионов лет наблюдался небольшой вулканизм. В любом случае эти лавовые трубы древние и нетронутые.

На Луне астронавтам придется бороться с перепадами температуры. Естественный спутник Земли — это мир экстремальных температур. Одна сторона Луны половину времени находится под прямыми солнечными лучами, а температура поверхности достигает 127 градусов по Цельсию. Сторона, окутанная тьмой, опускается до -173 градусов по Цельсию. Перепады температур затрудняют работу на лунной поверхности, а также разработку и создание оборудования, которое может быть эффективным в таком большом диапазоне. Лавовые трубы создают естественную среду с постоянной температурой, которую невозможно найти где-либо еще на Луне.

Радиация опасна и на лунной поверхности. Оно может быть в 150 раз мощнее, чем на поверхности Земли. Это смертельно опасно, но в лунных пещерах астронавты будут защищены несколькими метрами камней над головой. Это достаточно толстый барьер, чтобы обеспечить эффективную защиту.

Риск ударов и ударных обломков гораздо меньше, но его необходимо учитывать. Очевидно, что лавовые трубы обеспечивают укрытие от небольших ударов.

Различные группы ученых из разных стран и агентств изучали идею использования лавовых труб в качестве убежища. На недавней конференции в Китае Чжан Чунфэн из Шанхайской академии космических технологий представил исследование подземного мира лавовых труб. Китайские исследователи провели полевые исследования в китайских лавовых трубах, чтобы понять, как их использовать на Луне.

По мнению Чжана, между лунными и земными лавовыми трубками достаточно сходства, чтобы одна могла быть аналогом другой. Все начинается с двух типов входов: вертикального и наклонного. Оба мира имеют оба типа.

Большая часть того, что мы нашли на Луне, представляет собой трубы с вертикальным отверстием, но это может быть связано с тем, что мы видим сверху. Проемы называются мансардными окнами, когда потолок рухнул и оставил скопление мусора на полу трубы прямо под ним. Для входа в них требуется либо полет, либо какое-либо вертикальное подъемное оборудование.

Наклонные входы значительно облегчают вход и выход. Вполне возможно, что марсоходы могут просто въехать в них, хотя часть мусора, вероятно, придется расчистить. По словам Чжана, это предпочтительный вход, который облегчает исследование. Китай отдает приоритет лунным лавовым трубкам в Mare Tranquillitatis (Море Спокойствия) и Mare Fecunditatis (Море Плодородия) для исследования.

Китай планирует создать роботизированную систему, которая сможет исследовать пещеры, подобные той, что находится в Море Спокойствия. Основной зонд будет иметь колеса или ножки и будет сконструирован так, чтобы адаптироваться к сложной местности и преодолевать препятствия. Он также будет иметь научную полезную нагрузку.

Вспомогательные транспортные средства могут отделяться от основного зонда, чтобы проводить дополнительную разведку, а также обеспечивать связь и «энергетическую поддержку». Их можно было бы диверсифицировать, чтобы миссия могла решать различные задачи. Они могут включать в себя многоногие ползающие зонды, катящиеся зонды и даже прыгающие зонды. Эти вспомогательные аппараты также будут иметь научные инструменты для изучения лунной пыли, радиации и присутствия водяного льда в трубах.

Китай также планирует создать летающего робота, который сможет самостоятельно пробираться сквозь лавовые трубы с помощью микроволновых и лазерных радаров.

Будущий план Китая после успешной разведки — это база с экипажем. Это будет долговременная подземная исследовательская база в одной из лунных лавовых труб с центром поддержки энергетики и связи у входа в трубу. Территория будет благоустроена, а база будет включать в себя как жилые, так и исследовательские объекты внутри трубы.

У Китая нет такого энтузиазма в обмене информацией, как у такой организации, как НАСА, поэтому детали раскрыть труднее. Но нет никаких сомнений в том, что космическая деятельность Китая сейчас на подъеме: множество успешных миссий завершено, некоторые все еще выполняются, а будущие запланированы. Весной 2023 года Китай объявил о планах начать строительство базы на Луне к 2028 году, хотя неясно, относилось ли это объявление к лунной базе из лавовых трубок. Кажется, это противоречит самому последнему заявлению о том, что Китай планирует «осуществить пилотируемую высадку на Луну к 2030 году».

Но независимо от того, когда они начнутся, Китай, похоже, привержен этой идее. Дин Лиюнь, ведущий ученый Хуачжунского университета науки и технологий, рассказал, что «в конечном итоге строительство жилья за пределами Земли имеет важное значение не только для стремления всего человечества к освоению космоса, но и для стратегических потребностей Китая как космической державы». Этот язык почти точно отражает язык, используемый НАСА, говоря о своей программе «Артемида».

Готовясь к новым лунным миссиям и возможному созданию базы, китайские исследователи изучили Море Спокойствия и Море Плодородия. В 2022 году группа ученых опубликовала исследование вулканических особенностей Моря Fecunditatis в журнале Remote Sensing.

Море Fecunditatis богато вулканическими образованиями, в том числе лавовыми трубками. В документе 2022 года указывалось, что ни одна миссия на поверхность Луны не прошла более 40 км. Но это изменится в будущем. Исследователи, стоящие за этой работой, предлагают пятилетнюю миссию, аналогичную миссиям марсохода НАСА. За пять лет китайский марсоход сможет исследовать Море изобилия, пройдя расстояние в 1400 км. Изучая вулканические особенности, такие как лавовые трубы, купола и ручьи, они смогут получить более полное представление о региональной геологии Луны. Они также могут выбрать место для лунной базы.

Китай не первый, кто задается вопросом о лавовых трубах в качестве баз. Идея существует уже давно. Но вскоре Китай и другие космические державы смогут изучить их и начать серьезно относиться к их созданию.

Исследование космоса и политика переплетены, а в Китае они переплетены даже сильнее, чем в других странах. Внутренние махинации обоих иногда скрыты за непрозрачной стеной, и подробности не всегда доступны. Как будто люди боятся сказать что-то не то. Но намерения Китая ясны, и если прошлое — это пролог, они доберутся до Луны и построят там базу.

Возможно, некоторые из китайских тайконавтов, которые в конечном итоге укрылись в этих лунных пещерах, потратят минуту или две на размышления о наших древних предках и о том, как пещеры их укрыли. Возможно, один из них станет первым человеком, который оставит следы на стенках лунной лавовой трубы.

И однажды, когда человечество исчезнет, будущие инопланетные исследователи смогут найти эти знаки и задуматься над их значением.