Колонизация Луны пока кажется фантастикой, но НАСА уже реализует программу «Артемида», где одной из целей является создание обитаемой базы на спутнике Земли. В дальнейшем полученный опыт можно будет использовать на Марсе. А значит, уже уместно порассуждать о том, как все это будет выглядеть в реальности. На Луне нет не только пригодного для дыхания кислорода, но и защиты от опаснейших космических лучей. Огромные перепады температур на поверхности будут особенно трудны для исследования. Как мы собираемся обойти эту проблему, пока не очень ясно, но, возможно, нам придется взять пример с наших далеких пещерных предков.
На Земле атмосфера защищает нас от резких перепадов температур, но Луна — совсем другое дело. На стороне, обращенной к солнцу, температура в районе экватора достигает 120 градусов по Цельсию. Ночью, между тем, опускается до минус 130. Разница, и ее легко посчитать банальным сложением, составляет 250 градусов. Это проблема не только человека, но и всей техники, которая должна быть доставлена с Земли. Все мы знаем, что большинство материалов расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении. Именно поэтому дороги особенно трескаются в очень жарких или холодных уголках нашей планеты.
Нетрудно понять, что при строительстве лунной колонии эта проблема проявится в гораздо большей степени, чем при эксплуатации шоссе. Но, как оказалось, пещеры способны его смягчить.
В 2022 году были опубликованы результаты исследования, свидетельствующие о том, что эти природные объекты могут поддерживать относительно стабильную температуру. К такому выводу ученые пришли на основе данных, собранных автоматической межпланетной станцией «Lunar Reconnaissance Orbiter». Этот космический аппарат оснащен тепловизионной камерой, которая сканирует лунную поверхность и передает на Землю информацию, позволяющую создать что-то вроде тепловой карты нашего естественного спутника.
Чтобы определить температуру лунных пещер, ученые сосредоточились на изучении такого объекта, который находится в Море Спокойствия, недалеко от экватора.
Обратите внимание: Плутон: история одной маленькой планеты.
На обычных фотографиях уже упомянутого космического корабля эта деталь пейзажа выглядит как дыра размером с футбольное поле и глубиной около ста метров. Над ним висит козырек, под которым где-то под поверхностью виден вход. Определение температуры в пещере оказалось задачей необычайной сложности. Разрешение тепловизионной камеры было не слишком высоким, и весь исследуемый объект умещался, так сказать, в один пиксель изображения. Поэтому исследователям пришлось прибегнуть к довольно сложной математике.Было известно, что показания «термометра» в нужном пикселе складывались из температуры внутри пещеры и за ее пределами. Также пришлось учитывать помехи, вызванные движением межпланетной станции. Наружная температура зависит от рельефа местности, количества солнечного света, некоторых других параметров и может быть рассчитана с помощью компьютерного моделирования. Движение орбитального аппарата также очень хорошо изучено и понятно. Сравнивая «достоверные» компоненты с общими показаниями температуры пикселя, можно было определить, насколько жарко или холодно внутри пещеры.
Исследователи смогли определить, что в пещере поддерживалась температура около 17 градусов по Цельсию. Он идеально подходит для одного человека. Причиной стабильности может быть описанный выше «козырек». Он блокирует солнечные лучи в течение дня и предотвращает утечку тепла ночью. Но чтобы удостоверить всю эту теорию, и в основном математически, надо спуститься с орбиты и проверить, как обстоят дела прямо на поверхности. Как уже говорилось, температурные перепады — не единственное препятствие для жизни на Луне. Но пещеры могут защитить колонистов от космических лучей, солнечной радиации и других угроз. Они способны стать для человека первым местом убежища, как когда-то на земле.
Больше интересных статей здесь: Космос.