月下の溶岩洞

月は人類に最も近い地球外天体です。有人月面基地を建設し、月面での人間の永住を実現することは、人類の永遠の夢でした。近年、米国や中国などの宇宙大国が有人月面着陸計画を提案しており、有人月面基地の実現ももはや遠い未来ではありません。

最近、中国の重慶大学と北京宇宙機電子研究所の研究者らが協力し、月面の地下にある溶岩洞を将来の有人月面基地として利用する可能性を探っています。月面基地を建設する際にはどのような要素を考慮する必要があるのか​​、月の溶岩洞窟とは何か、月の溶岩洞窟を月面基地として使用することの利点は何なのか、そして人類が最終的に月面基地を建設する際にどのような困難に直面するのか。みなさんこんにちは。私の名前はLi Mingtaoです。今日は月面基地の将来の建設について学びます。

月面での恒久的な人類の居住を実現するには、少なくとも 3 つの重要な要件を満たす必要があります。まず、水源が必要です。月面基地の長期居住のために、地球から月へ真水を輸送するのは明らかに非現実的である。長い間、月は乾燥していると信じられてきました。月面探査が進むにつれ、科学者たちは月のクレーターに水の氷が存在する証拠を発見した。これらのクレーターは一年中太陽光を浴びることはないので、水の氷は長期間保存される可能性があります。第二に、エネルギーが必要です。地球の1日が24時間であるのとは異なり、月は1回転するのに28日かかります。したがって、月は 14 日間は昼間がほとんどで、残りの 14 日間は暗闇になります。したがって、長い夜の間のエネルギー問題をいかに解決するかは非常に大きな問題です。原子力エネルギーに加えて、月の両極には恒久的に照明が当たる場所がいくつかあり、月面基地の建設に無尽蔵の太陽エネルギーを供給します。第三に、十分に安全でなければなりません。月を保護する大気がないので、微小隕石が月面に直接飛来する可能性があります。 1センチメートルの微小隕石でも宇宙飛行士に致命的な損傷を与えるのに十分です。さらに、月の磁場は極めて弱く、太陽風中の荷電粒子や宇宙線などの放射線を遮ることができず、宇宙飛行士の生命を脅かす損傷を引き起こす可能性もあります。したがって、これらの放射線の影響からの遮蔽も考慮する必要があります。月面基地は、水資源、エネルギー、安全保障のニーズを考慮して、常に光が当たる場所と、常に影になっている水と氷が豊富なクレーターの両方がある月の極地に建設されることが多く、水資源とエネルギーの効果的な開発に便利です。微小隕石の衝突や過酷な粒子放射線環境に対処するためには、通常、微小隕石や粒子を遮蔽する人工の建造物を建設する必要があります。そのため、インターネットで見かける月面基地の設計図は、たいてい月面に建設され、SF風のドーム型の建物で構成されています。

月の溶岩洞窟とは何ですか?簡単に言えば、それは地球のクレーターに似た月のクレーターです。表面的には小さな洞窟の入り口のように見えますが、中には全く新しい世界が広がっています。小さな町を収容できるほどの巨大な天然の洞窟です。月の溶岩洞はどのようにして形成されたのでしょうか?月が形成された初期には、多数の火山噴火がありました。高温の火山マグマが流れると、その表面は急速に冷えて固まり、硬い殻になりますが、マグマ内部の温度が高く、流速が速いため、表面が固まり、内部のマグマが流れる経路が形成されます。火山の噴火が終わると、マグマは流れ出て自然の溶岩洞を形成します。月には多数の溶岩洞が発見されている。最大の溶岩洞は幅が100メートル以上、長さが数十キロメートル以上あり、小さな町全体を収容できるほどの大きさです。月の溶岩洞に月面基地を建設する利点は何ですか?まず第一に、安全性が非常に優れています。溶岩洞は月の表面の下にある自然の洞窟です。微小隕石の衝突や太陽風の侵入を完璧に防ぐことができます。第二に、溶岩洞窟は密閉性と断熱性に優れているため、一定の温度環境を確立するのに役立ち、エネルギー消費要件が低くなります。月の溶岩洞窟に基地を建設することは非常に理想的に思えますが、その実現には、溶岩洞窟の水とエネルギーの問題をどのように解決するかなど、依然として多くの困難が伴います。溶岩洞内での建設工事の実施方法。溶岩洞の内外に物質を輸送する方法を学びます。

現時点では、溶岩洞に対する人類の理解はまだ非常に限られています。溶岩洞窟に恒久的な有人基地を建設するには、月の溶岩洞窟の空間分布、内部構造の温度、鉱物の安定性などの地質学的特徴を理解するために、月の溶岩洞窟の研究と地図作成を強化する必要があります。ロボット先鋒チームを派遣し、月の溶岩洞窟の無人探査・開発実験を実施し、溶岩洞窟の水とエネルギー供給の問題を解決します。中国の科学者たちは、地球のカルスト洞窟をシミュレーションの場として利用し、関連する研究や実験を行うことを計画している。月の溶岩洞を利用した月面基地の建設が近い将来実現するかもしれないと考えられています。

この記事は、科学普及中国星空プロジェクトの支援を受けた作品です。

著者: 李明涛

査読者: 周 炳紅、中国科学院国家宇宙科学センター研究員

制作：中国科学技術協会科学普及部

制作：中国科学技術出版有限公司、北京中科星河文化メディア有限公司