Сваке године од 1970. астрономи, геолози, геофизичари и мноштво других стручњака окупљају се како би учествовали на Лунарној и планетарној научној конференцији (ЛПЦС). Ово заједничко спонзорисање Лунарног и планетарног института (ЛПИ) и НАСА-иног свемирског центра Јохнсон (ЈСЦ) представља прилику за научнике из целог света да размењују и представе најновија планетарна истраживања која се односе на једини Земљин месец.
Ове године, један од највећих привлачења пажње били су налази које је у уторак, 17. марта, представио тим студената са Универзитета Пурдуе. Под водством дипломираног студента са Универзитетског одељења за Земљу, атмосферу и планетарне науке, студија коју су делили указује да на Месецу могу постојати стабилне лава цеви, оне довољно велике да у њему могу да станују читави градови.
Поред тога што су мета будућих геолошких и геофизичких студија, постојање ових цеви такође би могло бити повод за будућа истраживања људског свемира. У основи, тврдили су, тако велики, стабилни подземни тунели могу пружити дом људским насељима, штитећи их од штетног космичког зрачења и екстремних температура.
Лава цеви су природни водови који настају протоком лаве који се креће испод површине као резултат ерупције вулкана. Како се лава помера, спољне ивице ње се хладе, формирајући очврснуту коре сличну каналу која је заостала након заустављања протока лаве. Већ неко време лунарни научници спекулишу да ли се токови лаве догађају на Месецу или не, о чему сведочи присуство синулих ролни на површини.
Синасти валови су уске удубљености на месечевој површини које подсећају на канале и имају закривљене стазе које вијугају по пејзажу попут долине реке. Тренутно се верује да су ови ваљци остаци урушених цеви лаве или изумрли токови лаве, што је поткрепљено чињеницом да обично почињу на месту изумрлог вулкана.
Они који су посматрани на Месецу у прошлости, били су у ширини до 10 километара и дужини стотина километара. У тој величини, постојање стабилне цеви - тј. Оне која се није срушила у формирајући згуснут насип - било би довољно велико да прими велики град.
За потребе своје студије, тим Пурдуе-а је истражио да ли подземне цеви могу бити исте лаве. Открили су да стабилност лаве цеви зависи од низа променљивих - укључујући ширину, дебљину крова и стање напона охлађене лаве. истраживачи су такође моделирали лавасте цеви са зидовима које је створила лава смјештена у једном дебелом слоју и са лавом постављеном у више танких слојева.
Давид Блаир, дипломски студент Департмана за Земљу, атмосферу и планетарне науке у Пурдуеу, водио је студију која је испитивала да ли празне цеви лаве ширине више од једног километра могу остати структурно стабилне на Месецу.
"Наш рад је помало јединствен по томе што смо објединили таленте људи из различитих департмана у Пурдуеу", рекао је Блаир за Спаце Магазине путем е-поште. „Уз смернице професора Бобета (професора грађевинског инжењерства) успели смо да уградимо модерно разумевање механике стена у наше рачунарске моделе лава цеви да видимо како оне заправо могу да пропадну и пробију се под месечевом гравитацијом.“
Зарад својих истраживања, тим је конструисао више модела лава цеви различитих величина и различитих дебљина крова како би тестирали стабилност. Састојало се од њих који су проверили сваки модел да ли је предвиђао неуспех било где на крову лава цеви.
„Оно што смо пронашли било је изненађујуће“, наставио је Блер, „у томе што су много веће цеви од лаве теоретски могуће од оног што се раније мислило. Чак и са кровом дебљине само неколико метара, лава цеви широке километар могу бити у стању да стоје. Разлог зашто је ипак мало мање изненађујући. Последњи рад који бисмо могли пронаћи на ту тему је из часописаАполон ере, и користио је много једноставнију апроксимацију облика цеви лаве - равне греде за кров.
Студија коју он назива „О пореклу лунарних синусних валова“ објављена је 1969. године у часопису Савремена геологија. У њему су професори Греелеи, Обербецк и Куаиде напредовали аргумент да је формирање синутих рола повезано са пропадањем цеви за проток лаве и да стабилни могу и даље постојати. Рачунајући на кров с равним гредама, њихов рад пронашао је максималну величину цеви од лаве нешто мање од 400 м.
„Наши модели користе геометрију сличну оној која се види на лава цеви на Земљи“, рекао је Блаир, „неку врсту полу-елиптичног облика са лучним кровом. Чињеница да лучни кров омогућава да већа цев лаве остане у ставу има смисла: људи су још од антике знали да обојени кровови омогућавају тунелима или мостовима да стоје са ширим распонима. "
Студија Пурдуе се такође заснива на претходним студијама које су спровеле ЈАКСА и НАСА где су слике „клизала“ на Месецу - тј. Рупе у месечевој површини - потврдиле присуство каверни преко неколико десетина метара. Подаци из НАСА-иног лабораторија за опоравак гравитације и унутрашњост гравитације (ГРАИЛ) - који показују велике разлике у дебљини Месечеве коре и даље се тумаче, али такође могу бити показатељ великих удубљења у површини.
Као резултат тога, Блаир је уверен да њихов рад отвара нова и изведива објашњења за многе различите врсте запажања која су раније дата. Раније је било несхватљиво да на Месецу могу постојати велике, стабилне пећине. Али захваљујући теоретској студији његовог тима, сада је познато да је у одговарајућим условима то најмање могуће.
Други узбудљиви аспект који ово дело представља импликације које нуди за будућа истраживања, па чак и колонизацију на Месецу. Питање заштите од зрачења већ је велико. С обзиром на то да Месец нема атмосферу, колонисти и пољопривредне операције неће имати природни штит од космичких зрака.
"Геолошки стабилне лава цеви апсолутно би биле предност истраживању људског свемира", прокоментарисала је Блер. „Ова каверна би могла бити заиста идеално место за изградњу лунарне базе и опћенито за подршку одрживом људском присуству на Месецу. Пролазећи испод површине чак и неколико метара, изненада ублажавате бројне проблеме покушајем насељавања месечеве површине. "
У основи, поред заштите од зрачења, подземна база спречила би проблеме микрометеорита и екстремне промене температуре које су уобичајене на месечевој површини. Штавише, стабилне подводне цеви од лаве такође би могле олакшати задатак притиска базе на људско становање.
„Људи су раније проучавали и разговарали о свим тим стварима,“ додао је Блаир, „али наш рад показује да би такве могућности потенцијално могле постојати - сада их само морамо пронаћи. Људи живе у пећинама од почетка, а можда би то имало смисла и на Месецу! "
Поред Мелоша, Блера и Бобета, чланови тима укључују Лоиц Цхаппаз и Рохан Соод, студенте постдипломске школе за аеронаутику и астронаутику; Катхлеен Ховелл, Пурдуеова професорица ваздухопловног и астронаутичког инжењерства Хсу Ло; Анди М. Фреед, ванредни професор за земље, атмосферу и планетарне науке; и Цоллеен Милбури, постдокторски научни сарадник на Одељењу за Земљу, атмосферу и планетарне науке.
