Kunne mennesker leve i lava -rør på månen?

I 2017 Forskere fra Purdue University hjalp med at opdage et lavarør på månen, der kunne beskytte astronauter mod farlige forhold på overfladen. Nu, 3-D billedrekonstruktioner af lavarør på Jorden kunne hjælpe med at vurdere, om de er stabile nok til at bygge menneskelige levesteder.

Værket er en del af Purdue's Resilient ExtraTerrestrial Habitats (RETH), en gruppe, der forsker i, hvordan fremtidige menneskelige levesteder på månen eller Mars kan gøres modstandsdygtige over for farer som stråling, temperatursvingninger, seismisk aktivitet og meteoritnedslag. Lavarør kunne være en del af løsningen.

"Lavarør dannes, når et vulkanudbrud sender lava, der strømmer i kanaler på jorden, "sagde Anahita Modiriasari, en postdoc-forsker ved Purdues Lyles School of Civil Engineering. "Overfladen af ​​lavastrømmen afkøles og danner en skorpe på toppen, mens den varme lava bliver ved med at strømme nedenunder, danner en tunnel. Vi ved, at disse lavarør findes på månen, da satellitbilleder har vist åbninger på månens overflade, nogle gange kaldet 'ovenlys'."

Forskere ved også, takket være Purdue forskning, at disse lavarør er meget større end dem på Jorden - potentielt mange kilometer i bredden, giver potentiel beskyttelse mod rumbaserede farer.

Betyder det, at de ville være ideelle steder for mennesker at leve? "Vi ved det ikke med sikkerhed, " sagde Modiriasari. "Vi kan endnu ikke besøge lavarør på månen eller Mars. Men der er mange ting, vi kan lære af at besøge dem på Jorden."

Modiriasari, sammen med kandidatstuderende Jongseong Choi og Audai Theinat, besøgte for nylig Lava Beds National Monument i Californien for at udforske disse lavarør og etablere en baseline af information. "Dette er en ideel prøveseng, Modiriasari sagde, "fordi den har lignende basaltisk sten, og den dannede sig på lignende måde som dem på månen. Disse lava rør har også ovenlysvinduer, hvilket er en vigtig faktor, vi undersøger."

Holdet valgte specifikke huler og identificerede tværsnit af sten, som medlemmerne ønskede at undersøge. "Vores hovedmål var at undersøge de geomekaniske egenskaber af den basaltiske sten, "Sagde Modiriasari." Vi var især interesseret i lavarørets loft - antallet og afstanden mellem de synlige brud, karakteristika af leddene, den kemiske forvitring og stenmassens styrkeindeks."

De tog også tusindvis af billeder - nok til at rekonstruere en 3-D-model, der fanger lavarørets væsentlige træk. Dette er en opgave, som en rover eller drone potentielt kan udføre på månen eller Mars.

"Alt dette indsamlede data er afgørende, " sagde Modiriasari. "Vi bruger det til at bygge en avanceret model af størrelsen, styrke og strukturel stabilitet af lavarøret. Hvad sker der under seismisk aktivitet? Hvad ville der ske, hvis en meteorit rammer? Dette hjælper os med at vurdere, om lignende lavarør på månen eller Mars ville være i stand til at være vært for et permanent menneskeligt habitat."

RETH kombinerer ekspertisen fra mange Purdue-forskere, ledet af Shirley Dyke, professor i maskinteknik og anlægsteknik. Modiriasaris forskning rådgives af Antonio Bobet, Edgar B. og Hedwig M. Olson professor i civilingeniør, og Jay Melosh, fremtrædende professor i jord, atmosfærisk, og planetariske videnskaber. Andre fakultetsmedlemmer inkluderer Julio Ramirez, Karl H. Kettelhut professor i bygningsteknik, og Dawn Whitaker fra School of Industrial Engineering.

RETH modtog for nylig $ 15 millioner fra NASA for at etablere et nyt Space Technology Research Institute for at undersøge modstandskraften, intelligens og autonomi i fremtidige menneskelige levesteder.

"Jeg hører meget positiv feedback, når vi præsenterer vores forskning på en rumkonference, " sagde Modiriasari. "Dette er en helt ny anvendelse af min baggrund inden for underjordisk byggeri og tunneling, i et meget anderledes miljø. Det bliver meget interessant at se mennesker leve på månen i min levetid."