Lavabuizen op de maan zorgen voor comfortabele kamertemperaturen binnen

Op zoek naar een comfortabele plek om een ​​maanonderzoeksstation op te zetten? Zoek niet verder dan het interieur van de maangrotten en kraters. Hoewel een gebrek aan lucht een probleem zal zijn, suggereert nieuw onderzoek dat deze ondergrondse reserves constante temperaturen hebben die rond de 17 graden Celsius of 63 Fahrenheit schommelen, ondanks dat de oppervlaktetemperatuur van de maan overdag stijgt tot ongeveer 127 graden Celsius (260 F) en koel tot negatief. 173°C (min 280°F) ‘s nachts.

Maankraters, of lavabuizen, werden in 2009 ontdekt door de Lunar Reconnaissance Obiter en het Japanse Kaguya-ruimtevaartuig. Dit zijn diepe gaten op de maan die kunnen uitmonden in enorme ondergrondse tunnels. Zal waarschijnlijk dienen als een veilig schild tegen kosmische straling, zonnestraling en micrometeorieten voor een toekomstige menselijke maanverkenner. Maar we weten nu dat ze thermisch stabiele locaties kunnen bieden voor verkenning van de maan.

De lange, kronkelende lavabuizen lijken op structuren die op aarde worden gevonden. Ze worden gevormd wanneer de top van een stroom gesmolten gesteente stolt en lava naar binnen stroomt, waardoor een holle buis van gesteente achterblijft. Jarenlang voordat hun bestaan ​​werd bevestigd, geloofden wetenschappers dat er aanwijzingen waren dat de maan lavabuizen bevatte op basis van observaties van lange, verwrongen depressies die in het oppervlak van de maan waren uitgehouwen door lavastromen, meanderende stromen genaamd.

Tot nu toe zijn er ongeveer 200 maankraters gevonden, zei Tyler Horvath, een doctoraalstudent planetaire wetenschappen aan de UCLA, die het nieuwe onderzoek leidde, en ten minste 16 daarvan zijn waarschijnlijk ingestorte lavabuizen, met de mogelijkheid van een ‘ geldige ‘ruimte om te leven’. Twee van de meest prominente kraters hebben zichtbare holtes die duidelijk leiden naar een soort grot of leegte, en er zijn sterke aanwijzingen dat een andere onderbreking ook tot een grote grot kan leiden.

Horvath verwerkte beelden van het experiment met de maanradiometer van de Diviner – een thermische camera en een van de zes instrumenten op de LRO – om te zien of de temperatuur in de kraters verschilde van die aan de oppervlakte. Diviner is ontworpen om de oppervlaktetemperaturen van de maan te meten, en het team van Horvath moest zich concentreren op zeer kleine gebieden om hun gegevens te verkrijgen.

Ze richtten zich op een gat gevonden in de Zee van Rust (Mare Tranquillitatis). Deze foto hieronder is genomen terwijl de zon bijna recht boven het hoofd stond en het gebied verlichtte. Door deze afbeelding te vergelijken met eerdere afbeeldingen van verschillende verlichting, kunnen wetenschappers de diepte van de krater schatten. Ze denken dat het meer dan 100 meter is.

De onderzoekers gebruikten computermodellering om de thermische eigenschappen van maangesteenten en stof te analyseren en om kratertemperaturen over een bepaalde periode in kaart te brengen. hun zoektocht, Onlangs gepubliceerd in Geophysical Research Letters, Hij onthulde dat de temperaturen binnen de permanent beschaduwde bereiken van de krater gedurende de maandag slechts licht fluctueren en rond de 17 ° C (63 ° F) blijven. Als de grot zich vanaf de bodem van de krater zou uitstrekken, zoals de beelden van de Lunar Reconnaissance Orbiter-camera aangeven, zou die temperatuur ook relatief comfortabel zijn. Onderzoekers geloven dat de prominentie verantwoordelijk is voor de stabiliteit van de temperatuur, die de warmte van dingen gedurende de dag beperkt en voorkomt dat warmte ‘s nachts wegstraalt.

Als deze put echter als leefgebied of onderzoeksstation wordt gebruikt, is er waarschijnlijk een hitteprobleem in de krater. Het zonnige deel van de kraterbodem dat niet wordt beschermd door de protuberans, bereikt temperaturen van bijna 150 ° C (300 ° F), wat hoger is dan het oppervlak van de maan.

“Omdat de Tranquillitatis-krater het dichtst bij de maanevenaar ligt, is de lichtgevende aarde rond het middaguur waarschijnlijk de heetste plek op het hele maanoppervlak,” zei Horvath.

Aangezien een maandag ongeveer 15 aardse dagen duurt, wordt het maanoppervlak constant gebombardeerd met zonlicht en is het vaak heet genoeg om water te koken. Omgekeerd bereiken even lange maannachten (ook wel 15 aardse dagen) extreem koude temperaturen. Het kan elke habitat of basisuitvinding van verwarmings- en koelapparatuur betekenen die onder deze omstandigheden kan werken, evenals methoden om voldoende stroom te produceren om te draaien zonder te stoppen. Dit kan een onoverkomelijke barrière zijn voor verkenning of bewoning van de maan.

De onderzoekers zeggen echter dat het bouwen van bases in de schaduwrijke delen van deze kraters wetenschappers in staat stelt zich te concentreren op andere uitdagingen, zoals het verbouwen van voedsel, zuurstof aan astronauten, het verzamelen van middelen voor experimenten en het uitbreiden van de basis.

“Mensen zijn geëvolueerd terwijl ze in grotten leefden, en we kunnen teruggaan naar grotten als we op de maan leven”, zegt UCLA-professor in de planetaire wetenschappen, David Page, die het Diviner Lunar Radiometer-experiment leidt en co-auteur van het onderzoek.

Aanvullend leesvoer: Persberichten van universiteit van Californië En de NASAen de team onderzoekspaper