Apa yang bersembunyi di dalam tiub lava bawah tanah bulan? Pintu masuk atau "lampu langit" ke tiub lava mungkin membolehkan peneroka masa depan mengakses ke es bawah permukaan.
(Imej: © Pascal Lee / Mars Institute / SETI Institute)
Membawa manusia kembali ke bulan - "kali ini untuk tinggal"- akan memerlukan eksploitasi sumber daya bulan, kata pegawai NASA dan penyokong penerokaan.
Sumber yang paling penting, sekurang-kurangnya dalam jangka pendek, adalah ais air, yang banyak terdapat di lantai kawah kutub yang dibayangi secara kekal. Ais yang terdapat di dalam "perangkap sejuk" ini dianggap stabil dan mudah dicapai.
Tetapi mungkin ada tempat lain bulan yang dapat menghasilkan sejumlah besar data ilmiah - serta sumber daya yang diperlukan untuk menampung pendudukan manusia di bumi tetangga langit.
Itulah lubang
Para penyelidik telah mengenal pasti "lubang" di bulan, yang kemungkinan merupakan "lampu langit" tiub lava - pintu geologi ke terowong bawah tanah yang pernah dipenuhi lava.
Sekiranya mereka memang menyediakan akses ke tiub lava, lampu langit boleh menjadi penukar permainan untuk eksplorasi bulan manusia, kata Ketua Saintis NASA, Jim Green. Tiub lava dilindungi dari lingkungan yang keras di permukaan bulan, yang dihujani oleh radiasi dan mengalami suhu yang melampau. Satu hari lunar berlangsung sekitar 29 hari Bumi, yang bermaksud lokasi permukaan bertahan sekitar dua minggu cahaya siang berturut-turut diikuti oleh kegelapan dua minggu.
Jalan bersambung?
"Ada beberapa perkara di bulan yang akan menjadi kejutan," kata Green.
"Kita harus masuk ke sana," tambahnya, merujuk pada lampu langit bulan. "Kita perlu mengesahkan. Mungkin ada banyak air di lampu langit ini? Kita tidak tahu. Kita menjumpainya di seluruh bulan."
Rangkaian tabung lava akan menunjukkan koridor terlindung, bebas dari perubahan suhu, pengeboman radiasi dan meteoroid yang mengancam. Mereka juga mungkin menawarkan kemampuan habitat yang jauh lebih besar untuk penjelajah bulan yang akan datang.
"Kami sebenarnya boleh membina jalan penghubung di dalamnya," kata Green kepada Space.com. "Ini boleh menjadi dunia yang sama sekali baru bagi kita. Itulah pengubah permainan mutlak yang lain."
Lebih banyak data diperlukan
Kami belum mempunyai cukup maklumat untuk memastikan sama ada cahaya langit di bulan mewakili jalan bawah tanah yang saling berkaitan, kata Pascal Lee, seorang saintis planet di Institut SETI (Pencarian untuk Perisikan Luar Angkasa). Dia juga adalah ketua Institut Mars dan pengarah Projek NASA Haughton Mars di Pusat Penyelidikan Ames NASA di Mountain View, California.
"Sebagai permulaan, tidak semua lubang di bulan semestinya lampu langit tiub lava," kata Lee kepada Space.com. Dia mengatakan bahawa beberapa mungkin berkaitan dengan rongga bawah tanah yang terpencil.
"Kedua, tidak semua tabung lava di wilayah tertentu diharapkan dapat saling berhubungan," tambahnya. "Memang, beberapa mungkin terbentuk pada waktu yang berlainan, dan mungkin berlari di tingkat atau kedalaman yang berbeza di bawah tanah."
Labirin koridor?
Lee juga mengatakan bahawa sementara beberapa tabung lava di Bumi mempunyai dinding dan lantai yang halus, kebanyakannya mempunyai permukaan yang sangat kasar dan timbunan serpihan di lantai mereka.
"Kami tidak tahu seberapa besar tiub lava kasar di bulan, tetapi istilah jalan bawah tanah kelihatan optimis," kata Lee. "Bagaimanapun, pada pandangan saya, lubang di bulan tidak akan membawa ke labirin koridor bawah tanah yang menjadikannya paling menarik - walaupun itu menarik - tetapi hakikat bahawa mereka memberi akses ke persekitaran yang jauh berbeza dari permukaan, apa sahaja bentuk persekitaran bawah tanah. "
Bagaimanapun, mana-mana rongga bawah tanah di bulan akan memberikan pelindung - dari perubahan suhu, sinaran ruang, pengeboman mikrometeoritik dan peledakan pasir dari enjin roket kapal angkasa yang mendarat atau berlepas.
Penuaian air
Yang paling menarik bagi Lee adalah lubang calon yang baru-baru ini dikenal pasti di dalam Kawah Philolaus berhampiran kutub utara bulan.
"Mereka mungkin langit-langit yang terkait dengan jaringan tiub lava yang terbentuk bukan dalam aliran lava gunung berapi, tetapi dalam lembaran lebur, kolam sementara batu cair yang menumpuk di dalam Kawah Philolaus berikutan dampak besar yang menciptakan kawah," katanya.
Cukup menarik, kata Lee, lubang calon di dalam Philolaus terletak di garis lintang tinggi sehingga cahaya matahari tidak akan memasuki gua yang mendasarinya.
"Ini akan berada dalam kegelapan abadi dan begitu sejuk sehingga ais dapat terperangkap di dalamnya, seperti di kawasan-kawasan yang dibayangi secara kekal di kutub-kutub bulan yang sebenarnya," kata Lee.
Oleh itu, menerokai lubang lintang tinggi di bulan mungkin memberi peluang tambahan untuk menuai air pada jiran bulan kita, kata Lee.
Data penting
Sementara itu, penyelidik mula menilai daya maju habitat bulan bawah tanah.
Anahita Modiriasari, seorang penyelidik pasca doktoral di Purdue University Lyles School of Civil Engineering, dan rakan-rakannya telah menilai citra bulan, direkonstruksi menjadi model 3D untuk menilai tiub lava sebagai habitat yang berpotensi untuk manusia di bulan. Ini adalah tugas yang berpotensi dilakukan oleh rover atau drone di permukaan bulan.
Karya ini adalah sebahagian dari Habitat Ekstra Terestrial Purdue (RETH), sebuah projek yang menyelidiki nilai habitat manusia masa depan di bulan atau Marikh.
"Semua data yang dikumpulkan ini sangat penting," kata Modiriasari. "Kami menggunakannya untuk membangun model canggih ukuran, kekuatan dan kestabilan struktur tiub lava," katanya. Sebagai contoh, apa yang berlaku semasa aktiviti seismik? Apa yang akan berlaku sekiranya meteorit menyerang?
Mikro-bergerak
Dalam perkembangan lain, Program Konsep Lanjutan Inovatif NASA (NIAC) baru-baru ini menganugerahkan kontrak Fasa 3 kepada penyelidik yang mengembangkan teknologi robotik untuk membolehkan penerokaan lubang bulan.
Misi konsep "Skylight" diketuai oleh William Whittaker dari Carnegie Mellon University. Anugerah NIAC akan membantu Whittaker dan pasukannya mencari jalan untuk meneroka dan memodelkan lubang bulan. Melakukannya memerlukan pemindahan mikro yang cepat dan autonomi, yang dapat mencapai penerokaan yang ketara dalam satu waktu siang bulan.
Menurut Whittaker, turun dan penjelajahan permukaan bawah bulan akan datang, tetapi soalan "khusus lubang" mesti dijawab terlebih dahulu dari permukaan: Bagaimana jalan boleh dilayari? Adakah terdapat gua? Adakah terdapat laluan rappel? Apa itu morfologi?
Secara khusus, misi jenis ini akan membuat dan menurunkan tautan model 3D resolusi tinggi, berkualiti sains, pertama dari lubang planet yang luas, kata Whittaker.
"Inisiatif [Skylight] ini matang dan mengubah teknologi itu. Inovasi teknologi adalah autonomi eksplorasi, pemodelan 3D in-situ, perjalanan cepat, jauh mikro dan kaedah agregat untuk mencapai misi dalam seminggu," kata Whittaker.
Soalan-soalan penerokaan tiub lava yang tidak dijawab bukan sekadar teknologi. Juga sangat besar, seperti semua aspek penggunaan dan penyelesaian sumber daya bulan isu undang-undang ruang.
"Kawasan penyelidikan yang berpotensi menarik tidak dapat dituntut oleh kedaulatan, dengan cara penggunaan atau pekerjaan, atau dengan cara lain," kata Joanne Gabrynowicz, profesor emerita undang-undang angkasa di University of Mississippi dan ketua editor emerita di Journal of Undang-undang Angkasa.
"Melakukan perkara seperti menggali koridor dan membina jalan raya dapat dengan mudah ditafsirkan sebagai membuat tuntutan dengan menggunakan atau cara lain. Ini dilarang oleh Perjanjian Luar Angkasa," kata Gabrynowicz. "A.S. dan semua negara yang bergerak di luar angkasa adalah pihaknya. Lokasi dengan nilai ilmiah yang tinggi akan memerlukan perjanjian antarabangsa mengenai penggunaannya dan siapa yang dapat mengaksesnya."
- Moon Rush: Syarikat-syarikat ini mempunyai rancangan besar untuk Eksplorasi Lunar
- Moon Master: Kuiz Mudah untuk Lunatik
- Angkasawan Terokai Gua di Mock Space Mission (Foto)
Leonard David adalah pengarang buku yang baru dikeluarkan, "Moon Rush: The New Space Race" yang diterbitkan oleh National Geographic pada bulan Mei 2019. Seorang penulis lama untuk Space.com, David telah melaporkan industri angkasa selama lebih dari lima dekad. Ikuti kami di Twitter @Spacedotcom atau Facebook.
