建一座地下城堡殖民月球

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月球地下熔巖隧道裡潛伏著什麼？未來的探索者將有可能從熔巖隧道的入口（或稱之為「天窗」）進入地下冰層。

(Image: Pascal Lee/Mars Institute/SETI Institute)

NASA官員和探索倡導者們表示，讓人類重返月球並且留下來將意味著需要對月球資源進行開發。

在短期內，最重要的資源便是水冰，它在月球極地布滿隕石坑的地面上十分豐富。在這些「冰坑」中發現的冰被認為是穩定的和容易獲得的。

但是，月球上可能還有其他地方可以提供維持人類殖民所需的資源，以及大量可供研究的科學資料。

月球「坑」

That's the pits

研究人員已經確定了月球上的「坑」很可能是熔巖隧道的「天窗」，也就是曾經充滿熔巖的地下隧道的地質入口。

NASA首席科學家吉姆·格林說，如果這些小坑真的是熔巖隧道的通道，天窗可能會改變人類探月的遊戲規則。月球表面受著輻射和極端溫度的影響，而熔巖隧道則被保護著。

一個月球日約29個地球日，這意味著地表某一處會接受持續兩周的日照，隨後又是兩周的黑暗。

四通八達？

Connective roads?

藝術插圖展示了一個月球機器人正在勘測通往地下熔巖隧道的入口。

(Image credit: William Whittaker, Carnegie Mellon University)

一個熔巖隧道網絡將形成封閉的通道，不受溫度波動、輻射和流星的影響和威脅。它們還可能為未來的月球探索者提供更大的棲息地。

格林表示：「實際上，我們可以在那裡打通並連接道路。這可能是一個全新的世界，也是改變遊戲規則的決定因素。」

需要更多數據

More data needed

NASA月球勘測軌道器圖片顯示，在靠近月球北極的菲洛勞斯環形山新發現了熔巖隧道候選「 天窗」。

(Image credit: NASA/Lunar Reconnaissance Orbiter/SETI Institute/Mars Institute/Pascal Lee)

「 我們還沒有足夠的信息來確定月球上的『天窗』是否代表著一條相互連接的地下道路，」SETI研究所的行星科學家帕斯卡·李說道。

「首先，月球上並非所有的坑都是熔巖隧道天窗，有些可能與孤立的地下洞穴有關。其次，並非所有在一個特定區域的熔巖隧道都是相互連接的。事實上，有些隧道可能在不同的時期形成，並可能處於不同的水平或地下深度。」

迷宮般走廊？

Maze of corridors?

數千張照片已重建成三維模型，這可以幫助普渡大學的研究人員評估熔巖隧道作為人類在月球或火星上潛在棲息地的可能性。

(Image credit: Purdue University image/Jongseong Choi)

李還說道，雖然地球上有些熔巖隧道的洞壁和地面很光滑，但大多數熔巖隧道的地面非常粗糙，且堆有碎屑。

李表示：「 我們不知道月球上的熔巖隧道有多粗糙，但『 地下隧道』這個詞似乎太樂觀了。無論如何，在我看來，最有趣的並不是月球的地下迷宮，而是不管地下情況如何，它們將呈現一個與地表完全不同的環境。」

月球上的地下熔巖隧道可能是未來殖民月球非常好的居住區。這張圖片顯示了地球上的一個熔巖隧道。

(Image credit: Purdue University)

畢竟月球上的任何地下空間都可以躲避溫度、輻射、微隕石轟擊，以及太空飛行器著陸或起飛帶來的影響。

集水

Water harvesting

李最感興趣的是最近在月球北極附近的菲洛勞斯環形山內發現的候選坑。

他表示：「這些天窗可能與非火山熔巖流形成的熔巖隧道網絡有關，它們可能是在撞擊熔融層中形成的。撞擊熔融層是在大撞擊形成菲洛勞斯環形山後出現的臨時熔巖池。」

有趣的是，處於菲洛勞斯環形山內部的這個候選坑所在緯度非常高，因此陽光永遠不會射入地下洞穴。

李表示：「這些洞穴將永遠處於黑暗與寒冷之中，就像在月球兩極永久的黑暗區域一樣。

因此，探索月球高緯度坑反而更有可能收集到水。」

重要數據

Vital data

理論上月球熔巖管可以大到塞進整個費城市中心。普渡大學的一個研究小組對超過1公裡寬的熔巖隧道能否在月球上保持結構穩定進行了研究。

(Image credit: Purdue University/Courtesy of David Blair)

與此同時，研究人員已經開始評估月球地下棲息地生存的可行性。

普渡大學萊爾斯土木工程學院的博士後研究員安娜希塔·莫迪裡亞薩裡和她的同事們一直在研究分析月球圖像，並將其重建成一個3D模型，以評估熔巖隧道作為人類在月球上潛在棲息地的可行性。

「所有收集到的數據都是至關重要的，」莫迪裡亞薩裡說道，「我們正利用它來建立一個高級熔巖隧道強度和結構穩定性的模型。例如地震活動期間會發生什麼？如果隕石撞擊會發生什麼？」

微型月球車

Micro-roving

在另一個項目中，NASA的NIAC計劃最近向研發機器人技術的研究人員授署了一份第3階段合同，以幫助他們繼續探索月球坑。

「天窗」任務由卡內基梅隆大學的威廉·惠塔克領導。NIAC計劃將幫助惠塔克和他的團隊找到探索和模擬月球坑的方法。要做到這一點，需要快速且能自動運行的微型月球車，從而在月球日光窗口期內實現探索任務。

惠塔克說，探索月球地下城的時代將會到來，但下去之前的知道：洞穴中的月球車應如何行駛？隧道中有洞穴嗎？進入的路線是怎樣的？地下構造形態又是如何？

具體來說，這個任務將創造第一個高解析度、科學級的行星坑道3D模型。

熔巖隧道勘探的問題不僅僅是技術問題。同樣迫在眉睫的還有如月球資源使用，甚至國際空間法的問題。

密西西比大學空間法名譽教授、空間法雜誌主編Joanne Gabrynowicz表示：「這些令全人類興奮的研究地域並不能通過徵用、佔領或其他任何方式以主權名義宣示。」

「 諸如挖掘走廊和修建道路之類的行為很容易被理解為主權宣示或佔領，而這是《外層空間條約》所明令禁止的。」

責任編輯：王延昕

牧夫新媒體編輯部

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蝘蜓座Ⅱ暗星雲

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