NASA обрало науковий проєкт GIMLI (Geophysical Instruments for Marius Lunar pit Investigation) для дослідження провалу в районі Пагорбів Маріуса на Місяці. Науковці хочуть з’ясувати, чи веде він до великої підземної порожнини, що залишилася після давньої вулканічної активності. Такі структури потенційно можуть забезпечити астронавтам природний захист від радіації та різких перепадів температури.
Як ми розповідали раніше, GIMLI увійшов до трійки наукових проєктів, відібраних NASA в межах програми PRISM (Payloads and Research Investigations on the Surface of the Moon), спрямованої на підготовку до створення майбутньої місячної бази. Розгляньмо докладніше, що саме досліджуватимуть фахівці та які дані має надати проєкт.
Що відомо про провал у Пагорбах Маріуса
Пагорби Маріуса розташовані в районі Океану Бур на видимому боці Місяця. Це вулканічна область, сформована в період активної геологічної історії супутника. Тут розташований провал Marius Hills Pit — отвір на поверхні, який може відкривати доступ до підземної порожнини.
Подібні структури називають місячними провалами або природними «вікнами» в підземні порожнини. Вони можуть утворюватися внаслідок обвалення ділянки склепіння підземного тунелю. Такі тунелі, відомі як лавові трубки, виникають під час вулканічних вивержень: поверхня потоку лави охолоджується й твердне, тоді як усередині розплав продовжує рухатися. Після припинення потоку під поверхнею може залишитися порожниста галерея.
Орбітальні апарати вже виявили на Місяці численні провали. Спостереження за провалом у Пагорбах Маріуса показали навислі ділянки стінок і заглиблення, однак наявні зображення не дають змоги повністю визначити розміри та протяжність можливої підземної порожнини.
Як проєкт GIMLI досліджуватиме підповерхневу структуру
Проєкт GIMLI очолює американський Планетологічний інститут (Planetary Science Institute, PSI). До роботи також залучені Норвезьке космічне агентство та компанія Honeybee Robotics, яка розроблятиме значну частину обладнання. Доставлення наукового комплексу на Місяць планують здійснити в межах програми NASA Commercial Lunar Payload Services (CLPS) під час однієї з майбутніх місячних місій.
На відміну від орбітальних спостережень, GIMLI досліджуватиме місцевість безпосередньо на поверхні Місяця. Для цього передбачено комплекс приладів, які доповнюватимуть один одного:
- Георадар допоможе дослідити структуру під поверхнею та виявити ознаки підземних порожнин.
- Сейсмічні датчики реєструватимуть коливання, що дасть змогу отримати відомості про будову порід. Проєкт передбачає методи активної сейсміки, за яких дослідники аналізують реакцію ґрунту на спеціально спричинені коливання.
- Гравіметр вимірюватиме незначні зміни гравітаційного поля, пов’язані з розподілом маси під поверхнею. Це допоможе виявити ділянки зі зниженою густиною, які можуть відповідати порожнинам.
- Камери зніматимуть поверхню та стінки провалу. За цими зображеннями науковці зможуть вивчати шари порід і сліди давньої вулканічної активності.
Спільний аналіз цих даних має допомогти встановити, чи переходить провал у лавову трубку, та оцінити розміри можливої порожнини. Навіть якщо великого підземного тунелю не виявлять, результати дадуть змогу краще зрозуміти походження провалу та історію вулканізму в цьому районі Місяця.
Директорка Планетологічного інституту Аманда Гендрікс зазначила, що проєкт дасть змогу перейти від дистанційних спостережень до безпосереднього вивчення місячного провалу:
«GIMLI — це приклад амбітних планетологічних досліджень, заради яких і було створено наш інститут. Тан і його команда взяли наукове питання, яке ми вивчали з орбіти, та розробили спосіб дослідити його безпосередньо на Місяці. Ми раді очолити цю роботу й співпрацювати з NASA та Honeybee Robotics, щоб більше дізнатися про Місяць і його вулканічне минуле».
Керівник проєкту Тан Пуциг — заступник директора та старший науковий співробітник PSI.
Чому NASA цікавлять лавові трубки
Поверхня Місяця зазнає впливу сонячного й космічного випромінювання, мікрометеороїдів і значних коливань температури. Підземна порожнина, над якою є достатньо товстий шар породи, могла б частково захищати від цих чинників і забезпечувати стабільніші умови порівняно з відкритою поверхнею.
Тому лавові трубки розглядають як один із можливих варіантів розміщення майбутніх місячних укриттів та елементів інфраструктури. Використання природної порожнини потенційно дозволило б зменшити обсяг захисних конструкцій, які довелося б доставляти із Землі або виготовляти на Місяці.
Однак поки що зарано говорити про будівництво бази в Пагорбах Маріуса. Спочатку потрібно підтвердити наявність підземної порожнини, визначити її розміри й оцінити стійкість навколишніх порід. Також знадобляться окремі дослідження доступу до неї, рівня радіаційного захисту та придатності такого простору для тривалого перебування людей.
Проєкт GIMLI має стати наступним кроком від дистанційних спостережень до безпосереднього геофізичного дослідження місячних надр. Його результати допоможуть не лише оцінити потенційне значення провалу для майбутніх експедицій, а й краще зрозуміти вулканічну історію Місяця.
