Op 5 oktober 2017 kondigde vice-president Mike Pence het plan van de Trump-regering aan om astronauten naar de maan terug te sturen. Op de lange termijn zijn NASA en verschillende andere ruimteagentschappen ook van plan daar een permanente maanbasis te vestigen. Deze basis zal niet alleen kansen bieden voor maanwetenschap, maar zal ook missies naar Mars en daarbuiten vergemakkelijken.
De enige vraag is: waar moet zo'n basis worden gebouwd? NASA, ESA en andere instanties onderzoeken al jaren de mogelijkheid van stabiele lavabuizen als potentiële locatie. Volgens een nieuwe studie van een team van internationale wetenschappers is de aanwezigheid van zo'n buis nu bevestigd in de regio Marius Hills. Deze locatie is waarschijnlijk de locatie van toekomstige maanmissies en kan zelfs de locatie zijn van een toekomstige maanhabitat.
In 2009 werden gegevens verstrekt door de Terrain Camera aan boord van JAXA’s SELENE ruimtevaartuig wees op de aanwezigheid van drie enorme putten op de maan. Deze putten (ook bekend als "dakramen") waren van bijzonder belang omdat ze werden gezien als mogelijke openingen voor ondergrondse lavakanalen. Sindsdien is de Marius Hills-regio (waar ze werden gevonden) een brandpunt geweest voor astronomen en planetaire wetenschappers die het bestaan van lavabuizen wilden bevestigen.
De recente studie, getiteld "Detectie van intacte lavabuizen in Marius Hills on the Moon door SELENE (Kaguya) Lunar Radar Sounder", verscheen onlangs in het tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven. Het team bestond uit leden van JAXA's Institute of Space and Astronautical Science (ISAS), Purdue University, de University of Alabama, AstroLabs, de National Astronomical Observatory of Japan (NOAJ) en meerdere Japanse universiteiten.
Samen hebben ze de gegevens van de SELENE missie's Lunar Radar Sounder (LRS) van locaties die dicht bij de Marius Hills Hole (MHH) lagen om te bepalen of de regio stabiele lavabuizen heeft gehost. Dergelijke buizen zijn een overblijfsel uit het verleden van de maan, toen deze nog vulkanisch actief was. Deze ondergrondse kanalen zouden om verschillende redenen een ideale locatie zijn voor een maankolonie.
Om te beginnen zouden hun dikke daken natuurlijke afscherming bieden tegen zonnestraling, kosmische straling, meteorologische inslagen en de extreme temperaturen van de maan. Als deze buizen eenmaal zijn ingesloten, kunnen ze ook onder druk worden gezet om een ademende omgeving te creëren. Als zodanig zou het vinden van een ingang naar een stabiele lavabuis de eerste stap zijn naar het selecteren van een mogelijke locatie voor een dergelijke kolonie.
Zoals Junichi Haruyama, een senior onderzoeker bij JAXA en een van de co-auteurs van de studie, uitlegde in een persbericht van de University of Purdue:
"Het is belangrijk om te weten waar en hoe groot de maan lavabuizen zijn als we ooit een maanbasis gaan bouwen. Maar deze dingen weten is ook belangrijk voor de basiswetenschap. Mogelijk krijgen we nieuwe soorten gesteentemonsters, warmtestroomgegevens en waarnemingen van maanbevingen. '
Toegegeven, de LRS was niet specifiek ontworpen om lavabuizen te detecteren, maar om de oorsprong van de maan en zijn geologische evolutie te karakteriseren. Om deze reden vloog hij niet dicht genoeg bij de maan om uiterst nauwkeurige informatie over de ondergrond te verkrijgen. Niettemin, toen SELENE in de buurt van de Marius Hills Hole passeerde, nam het instrument een opvallend echopatroon op.
Dit patroon werd gekenmerkt door een afname van het echovermogen gevolgd door een grote tweede echopiek. Deze twee echo's komen overeen met radarreflecties van het maanoppervlak, evenals de vloer en het plafond van de open lavabuis. Toen ze dit patroon analyseerden, interpreteerde het onderzoeksteam dat het een bewijs is van een buis. Ze vonden vergelijkbare echopatronen op verschillende locaties rond het gat, wat erop zou kunnen wijzen dat er meer dan één lavabuis in de regio is.
Om hun bevindingen te bevestigen, raadpleegde het team ook gegevens van NASA's missie Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL). Deze samenwerking, bestaande uit twee ruimtevaartuigen, verzamelde hoogwaardige gegevens over het zwaartekrachtveld van de maan tussen 2011 en 2012. Door GRAIL-gegevens te gebruiken die massatekorten onder de oppervlakte identificeerden, die het bewijs zijn van spelonken, kon het team hun zoektocht verfijnen .
Jay Melosh, een GRAIL-co-onderzoeker en Distinguished Professor of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences aan de Purdue University, was ook co-auteur van het artikel. Zoals hij uitlegde:
"Ze wisten van het dakraam in de Marius-heuvels, maar ze hadden geen idee hoe ver die ondergrondse holte zou zijn gegaan. Onze groep in Purdue gebruikte de zwaartekrachtgegevens over dat gebied om te concluderen dat de opening deel uitmaakte van een groter systeem. Door deze complementaire radartechniek te gebruiken, konden ze achterhalen hoe diep en hoog de holtes zijn. ”
Op aarde zijn stabiele lavabuizen gevonden die zich tientallen kilometers kunnen uitstrekken. Tot op heden is de Kazumura-grot op Hawaï de langste en diepste die ontdekt moet worden, die meer dan een kilometer (3614 voet) diep en 65,5 km (40,7 mijl) lang is. Op de maan zijn lavabuizen echter veel groter, omdat de maan slechts een fractie van de zwaartekracht van de aarde heeft (0,1654 g Om precies te zijn).
Om een lavabuis te detecteren met behulp van zwaartekrachtgegevens, moet deze enkele kilometers lang zijn en minstens één kilometer hoog en breed. Omdat de buis in Marius Hills detecteerbaar was, is hij waarschijnlijk groot genoeg om een grote stad te huisvesten. Tijdens een presentatie op de 47e maan- en planeetconferentie toonden onderzoekers van Purdue University zelfs GRAIL-gegevens die aangeven hoe de buis onder de MHH groot genoeg zou kunnen zijn om Philadelphia te huisvesten.
Deze meest recente studie was ook het onderwerp van een presentatie op de 48ste maan- en planetaire conferentie. Soortgelijke bewijzen van mogelijke stabiele lavabuizen in de Sea of Tranquility werden ook verkregen door de Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) in 2010. Deze nieuwste combinatie van radar- en zwaartekrachtgegevens heeft echter het duidelijkste beeld gegeven van hoe een stabiele lavabuis eruit ziet. Leuk vinden.
Soortgelijke bewijzen van lavabuizen zijn ook ontdekt op Mars, en mogelijk zelfs Mercurius. Met name op Mars duiden kettingen van putkraters, brede lavaventilatoren, dakramen en gedeeltelijk ingestorte lavabuizen allemaal op de aanwezigheid van stabiele buizen. Op basis van deze laatste studie kan een toekomstige missie naar de Rode Planeet (waaronder het creëren van een leefgebied) ook het onderzoek van deze kenmerken inhouden.
In feite kunnen lavabuizen op een dag het middel worden waardoor een menselijke aanwezigheid in het hele zonnestelsel wordt gevestigd!
