在科幻电影中,我们经常可以看到充满现代工业质感的月球基地。比如下面这种:
不过月球基地真的长这样吗?未必,以后的探月者可能会住在洞里。
2022年底,来自中国的研究团队(重庆大学先进技术研究院院长、教育部深空探测联合研究中心常务副主任谢更新团队与北京空间机电研究所研究员果琳丽的联合研究)提出了在月球“火山洞”建大型基地的想法,引起了高度关注。
月球的“火山洞”其实就是熔岩管。熔岩管这个概念对大家来说可能有点陌生,但它的形成原理其实比较简单。
当火山喷出的排山倒海的岩浆在地表流动时,岩浆外表面由于散热较快先冷却形成一定厚度的外壳,与此同时内部的高温岩浆却在继续流动,形成了中空的管道。在这个过程的持续作用下,岩浆流动时不断“金蝉脱壳”造就了一根长长的熔岩管。
熔岩管并不是月球的特产,它在包括地球在内的多个星球上都有发现。地球上最大的熔岩管洞穴是位于韩国济州岛的“万丈窟”,它长度超过13千米,高数十米,宽十余米,是20万至30万年前火山爆发时形成的。我国黑龙江镜泊湖火山岩区也发育有熔岩管,东北抗日联军曾将此作为地下工事抗击侵华日军。
因为月球的引力比地球更小,岩浆在流动时更不容易坍落,所以月球熔岩管的体积往往比地球的要大。2009年,日本发射的月球环绕器发现了三个直径和深度都为几十米的洞穴,这些洞穴被认为是熔岩管道局部塌陷后形成的天窗。
2011年,印度的月船一号探测器探测了月溪,发现这里的熔岩管顶部宽度超过300米;2017年,美国普渡大学Blair教授的数值模拟结果显示5公里宽的月球熔岩管在一定条件下仍可以保持稳定;2020年,意大利帕多瓦大学Riccardo Pozzobon教授表示月球熔岩管长度在一定条件下可以超出40公里。
一个科研团队在月球表面雷达图像中发现了一处潜在的洞穴系统,认为这是未来月球基地建设的理想选址。该洞穴位于月球的宁静海区域,形成原因可能是熔岩管顶部塌陷或构造活动导致的空腔结构崩溃
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