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月球上的熔洞或可作人类在月科研基地

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2023-12-17 08:59 来源: 长江日报
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  长江日报大武汉客户端12月17日讯(记者杨佳峰)熔岩管洞穴(下称熔洞)是建月球基地的理想场所,里面可开展各种月面科学试验。12月16日,在中国地质大学(武汉)举行的地外熔岩管探测的科学与技术问题学术研讨会上,来自地质、航天等方面的专家探讨月球熔洞的建设思路。

  地大肖龙教授作地外熔洞的报告。记者杨佳峰 摄

  “熔洞是火山熔岩在流动过程中形成的中空管道,类似于地球上的溶洞。”长期从事行星地质研究的中国地质大学(武汉)教授肖龙解释了熔岩管的成因——火山喷发形成的液态的熔岩流动时,由于表面冷却较快,先形成固体硬壳。在表层硬壳的保温作用下,其内部温度高、熔体继续保持液态,继续流动,从而形成管道。当火山喷发结束,熔岩供给终止,熔岩管道中的熔岩继续向下流动,从而形成排空的熔洞,月球熔洞温度在17℃到20℃间。

  肖龙在海南熔洞科考。肖龙供图

  “月球熔洞与地球熔洞具有一定的相似性,二者都是火山熔岩喷发形成的。”这种类型的熔岩隧洞在中国五大连池、镜泊湖、海南岛等多有发现。今年,肖龙教授连续两年前往海南岛科考熔洞,并进行对比研究。

  据悉,目前全月已发现200多个坑洞,有21个疑似为月球熔洞,月海中分布16个,高地上分布有5个,还有更多等待发现。

  肖龙表示,目前发现的熔洞天窗都在平坦的月海地区。月海是最平坦(坡度小于5度)、可降落、易通行的区域。熔洞有巨大的可利用地下空间,且极少月尘和溅射物影响,还有相对恒温的内部环境,也能防止陨石或微陨石撞击,防宇宙射线照射。“熔洞是开展各种月面科学试验和未来月球基地建设独一无二的选择,具有极高的应用价值和战略意义。”

  不仅在月球上熔洞众多,在火星上也广为分布。目前在火星发现的洞穴约1162个,主要集中在萨西斯火山省的大型火山的侧翼。

  月海中的熔洞天窗。肖龙供图 

  从事地质微生物研究的地大王红梅教授表示,月球、火星上存在大量熔岩管洞穴,洞穴的特点是黑暗、寡营养、隔离、温度变幅小。若熔岩管中有甲烷,可能存在吃甲烷的微生物,吃进去甲烷,排出二氧化碳。

  月海中的熔洞天窗放大后的图片。肖龙供图

  “有两个选址着陆区存在熔洞。”载人月球探测工程科学研究与应用系统副总设计师、中国科学院空间应用中心研究员张鹏说,熔洞是月面科学实验的理想场所,是月球基地选择之一。在前期的探月工程中,我国发射的月球探测器对月球形貌、地质、物质和环境开展了全面探测,科研人员共提出了百余个着陆区,目前保留了50个着陆区成为载人月球探测选址库。

  张鹏表示,利用熔岩管建设月球基地还面临许多实际问题,如供电、信号以及安全问题。此外,如何改造熔岩管也是个问题,施工难度比较大。

  “最理想的方式是将月面3D打印与熔岩管基地建设相结合。”中国载人航天工程载人飞船副总设计师张崇峰表示,月球重力比地球小很多,根据计算推断,月球熔洞的体积要比地球上的大很多。

  他们团队的设想是在洞口建立能源通信支持中心,部署设施及人员的进入及返回通道,开展地形改造;在熔洞内部署舱体以及原位打印建造居住空间和居住舱,建设长期运行的月球地下科研基地。

  【编辑:赵可】