兩隊科學(xué)家正在研究如何利用熔巖隧道實(shí)施人類外星殖民計劃。熔巖隧道即地下熔巖洞,又稱熔巖河,火山群爆發(fā)時,溢出的巖漿在流動過程中,外層冷卻凝固成硬殼,而內(nèi)部熾熱繼續(xù)潛流,巖漿流盡,形成地下熔巖洞。
其中一隊科學(xué)家對地球及月球、火星上不同的熔巖隧道進(jìn)行了對比研究。另一隊科學(xué)家正在研發(fā)用于宇航器尋找月球、火星上熔巖隧道的技術(shù)。他們在歐洲行星科學(xué)大會上宣布了研究成果。
熔巖隧道是火山活動在地下形成的隧道,可以作為人類太空殖民計劃的保護(hù)居住區(qū)域,月球及火星上有一些隧道很大,可以容納街道、城鎮(zhèn)等。2016年,歐洲航天局的宇航員對蘭薩羅特島的此類熔巖隧道進(jìn)行了研究。蘭薩羅特島是西班牙著名的旅游勝地之一,是一個以保護(hù)自然風(fēng)光原始風(fēng)貌來大力發(fā)展旅游業(yè)的火山島。1730年島上100多個火山口持續(xù)噴發(fā)達(dá)6年之久。從地底噴發(fā)出來的大量火山漿,形成了大量熔巖隧道。
這項新研究認(rèn)為,殖民月球及火星的第一批殖民者,可以生活在火山活動形成的地下熔巖隧道中。
這些隧道可以保護(hù)殖民者不受宇宙輻射及隕星撞擊的傷害,使他們可以將來在近地星球上建立殖民地。
專家希望,該研究能夠幫助歐洲航天局于2030年建立月球基地,到了2050年,基地上將居住上千名殖民者。
兩團(tuán)隊正在研究如何利用熔巖隧道實(shí)施人類外星殖民計劃。
他們在蘭薩羅特島、夏威夷、冰島、澳大利亞北昆士蘭州、西西里島及加拉帕戈斯群島發(fā)現(xiàn)了很多火山活動區(qū)。
以前就有研究認(rèn)為,火山活動區(qū)的地下可能存在著熔巖隧道網(wǎng)絡(luò),長度達(dá)65千米,完全可以作為將來太空居民的棲息地。
帕多瓦大學(xué)和博洛尼亞大學(xué)的研究人員將地球及月球、火星上不同的熔巖隧道進(jìn)行了對比研究。
宇航器的儀表裝置在太空探測過程中搜集了大量數(shù)據(jù),并形成了高分辨率數(shù)字地形模型,該模型成為了星球熔巖隧道研究的有力工具。
模型顯示,熔巖隧道因隧道坍塌及隕星撞擊而露出了真面目。
這些類似于蘭薩羅特島的隧道,可以為太空殖民者提供天然庇護(hù)所,使之不受宇宙輻射及隕星撞擊的傷害。
在地球上的研究
意大利科學(xué)家團(tuán)隊的研究成果已經(jīng)被歐洲航天局用于宇航員訓(xùn)練計劃之中。他們?yōu)闅W洲航天局的宇航員和工程師開設(shè)了一門稱為“泛古陸”的課程,課程內(nèi)容主要是行星地質(zhì)學(xué)方面的教學(xué)和訓(xùn)練。泛古陸計劃的課程將安排安排學(xué)員前往加那利群島,進(jìn)行野外考察及熔巖隧道探索測驗(yàn)。
該課程可以讓宇航員提前了解抵達(dá)月球或火星之后,將要開展的地質(zhì)考察研究工作,并對相關(guān)技術(shù)設(shè)備及操作系統(tǒng)進(jìn)行測試。泛古陸計劃還特別重視對激光技術(shù)的使用,該技術(shù)可用于描述科羅納熔巖隧道的特征。科羅納熔巖隧道是蘭扎羅特島上科羅納火山爆發(fā)形成的一個8千米長的隧道。
特倫托大學(xué)正在研發(fā)一種下一代宇航器,可以使用雷達(dá)穿透星球表面進(jìn)行探測,以發(fā)現(xiàn)熔巖隧道的潛藏位置。9月17日-22日,歐洲行星科學(xué)大會在拉脫維亞首都里加召開,公布了兩個團(tuán)隊的研究結(jié)果。帕多瓦大學(xué)的里卡多·波佐邦說:“通過對比地球、月球、火星的熔巖隧道,我們發(fā)現(xiàn),重力對熔巖隧道的大小有重大影響?!?/span>
“地球的熔巖隧道的直徑可達(dá)30米。”
“我們發(fā)現(xiàn)的證據(jù)顯示,因?yàn)橹亓^小,火星熔巖隧道可能寬達(dá)250米?!?/p>
“在月球上,直徑可達(dá)一千米,長度可達(dá)數(shù)百千米。”
“完全放得下人類定居點(diǎn),即便是把整個拉脫維亞首都-里加放進(jìn)去也不在話下。”
“這些研究結(jié)果對于人類開發(fā)利用月球以及尋找火星生命,均具有重大意義?!?
熔巖隧道的形成方式有兩種。稀薄巖漿流近星球表面時,外層冷卻增厚,在移動的巖漿流上方形成頂狀外殼,徹底冷卻之后就形成了“外殼覆蓋”熔巖隧道。但火山噴發(fā)結(jié)束后,巖漿繼續(xù)流動,抽空隧道中心物質(zhì),在星球表面數(shù)米之下形成熔巖隧道。巖漿被擠進(jìn)巖層間的裂縫或以前巖漿活動形成的空腔中,會形成一種復(fù)雜的深層地質(zhì)結(jié)構(gòu),也就是“膨脹”熔巖隧道。
意大利科學(xué)家團(tuán)隊的研究成果已經(jīng)被歐洲航天局用于宇航員訓(xùn)練計劃之中,使宇航員在未來的月球或火星計劃中有能力開展地質(zhì)研究。
巖漿在沖向地表的過程中,不斷四處蔓延,會形成相互連接的巨大隧道網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的遙感設(shè)備不能對地下進(jìn)行探測,不能發(fā)現(xiàn)熔巖隧道,也不能描述其特征。特倫托大學(xué)的倫納德·卡雷拉及其同事研發(fā)了一種特殊的雷達(dá)系統(tǒng),軌道飛行器可使用該系統(tǒng)對月球的熔巖隧道進(jìn)行探測。
這種雷達(dá)通過發(fā)射低頻電磁波并接收反射信號,來對月表下的情況進(jìn)行探測。
下一代軌道宇航器能夠通過雷達(dá)來定位熔巖隧道,太空天體在早期形成過程中會形成熔巖隧道,并潛藏在星球的地表之下。
宇航器的儀表裝置在太空探測過程中搜集了大量數(shù)據(jù),并形成了高分辨率數(shù)字地形模型,專家借此模擬星云或隕石撞擊而形成的隧道。
雷達(dá)設(shè)備可以精確測定月球巖石層的物理結(jié)構(gòu)及大小,還能測定熔巖洞穴的形狀,并得出熔巖隧道的分布圖。
卡雷拉博士說:“我們研究發(fā)現(xiàn),多頻探測系統(tǒng)是檢測不同大小熔巖隧道的最佳方法?!?/p>
“我們通過電磁模擬,發(fā)現(xiàn)了熔巖隧道的電磁特征,軌道飛行器可通過這些特征來探測熔巖隧道,而且,無論雷達(dá)波呈何種方向,均可發(fā)現(xiàn)熔巖隧道。”
“攜帶這種雷達(dá)設(shè)備的太空飛行器,將能夠在月球上發(fā)現(xiàn)可供人類居住的熔巖隧道,這將極大地推進(jìn)人類太空殖民計劃。”
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