月球作为地球唯一的天然卫星,被认为是人类走向太空的跳板。但是月亮环境冷热极端:太阳直射下月表温度可以达到一百多摄氏度,而阴影下温度则是零下一百多度,且有极为强烈的宇宙射线,要在此建立根据地殊为不易。

不过最新的天文发现为人类在月球建立基地,乃至太空采矿提供了新思路。

近日,权威期刊《自然·天文学》(Nature Astronomy)报道了月球上源自一露天坑的潜在可进入地下洞道的证据。

根据探测器的结果,月球表面已发现200多个被称为“天窗”(skylight)的坑,其中一些形成于地下熔岩管塌陷之后。《自然·天文学》研究显示,可进入的熔岩管或通道或能提供一个比月球表面更温暖的环境。但之前一直不确定它们是否能通向大型地下洞穴。

微型合成孔径雷达(Mini-RF)获得的静海坑(MTP,8.3355°N, 33.222°E)图像。

研究人员分析了来自月球勘测轨道飞行器的静海坑(Mare Tranquillitatis Pit)雷达数据——静海坑是月球上已知最深的坑,半径约为100米,有垂直坑壁或悬壁,坑底倾斜。他们观察到该坑西侧的雷达亮度上升,并利用雷达图像进行了模拟,发现这些观测结果能用存在一个从坑底西侧扩张的洞穴空隙或管道来解释。

静海坑(MTP)雷达模拟(8.3355°N, 33.222°E)结果。

研究团队估计这个管道位于13米至170米深处,长30米至80米,宽约45米。该洞穴可能呈平坦或是呈最大45度角倾斜,而且可能可以进入。这项研究增进了对月球地质的认知,研究使用的方法或也适用于评估和表征其他月球坑,以发现更多通道。

基于微型合成孔径雷达(Mini-RF)数据反演重建的静海坑(MTP)洞穴通道。

研究发现,静海坑一个有前景的月球基地候选地点,因为它提供了躲避恶劣表面环境的庇护所,并可能支持长期的月球人类探索。

而月球洞穴的探索可以为理解月球火山活动提供新的视角,并可能确认稳定地下环境的存在,这些环境可以屏蔽辐射并具有适合人类使用的最佳温度条件。

人类在建立月球基地之所以意义重大,在于其可以作为太空科研的前沿平台,让科学家开展地外生态实验,研究太空环境对人类生存的影响,并为未来的火星乃至更远的星际旅行积累经验 。

而月球上拥有丰富的矿产资源,如氦-3、铁、钛、硅等,也使得进军月球具有重大的经济价值和战略意义。

尤其是氦-3,这是一种氦的同位素,被认为是未来可控核聚变(人造太阳)的重要能源,因为它不产生长期和高水平的核辐射,也不会产生核废料和温室气体,是一种非常清洁的能源。月球上的氦-3储量非常丰富,据估计至少有100万吨以上,而地球上的储量极少。

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