V-kosmose.com

Лавовые трубы могут стать безопасным местом для исследователей Марса

Лавовая труба Skylight на Марсе. Для сравнения рядом Boeing 747. Фото: NASA

Лавовая труба Skylight на Марсе. Для сравнения рядом Boeing 747. Фото: NASA

На Марсе нет безопасного места для человеческой базы. Но команда исследователей определила, что может быть использовано для укрытия будущих марсианских исследователей: цепочка лавовых труб в низменном регионе Hellas Planitia – ударном кратере, образовавшимся на поверхности Красной Планеты под  воздействием древних метеоритов.

Каждая часть Марса может убить тебя. Его поверхность засушливая, на ней хватает кислорода и ежедневно подвергается воздействию неослабевающей солнечной радиации. Любые будущие марсианские исследователи подвергнут свою жизнь опасности, когда они отправятся в путь. NASA имеет многолетний опыт доставки кислорода, пищи и воды за пределы Земли. Но радиация является более сложной проблемой.

Вход в марсианскую пещеру. Орбитальный аппарат MRO зафиксировал просвет в пещере на юго-восточной части горы Павлина – крупный вулкан Провинции Фарсида. Углубление в ширину простирается на 180 м. Фото: NASA

Вход в марсианскую пещеру. Орбитальный аппарат MRO зафиксировал просвет в пещере на юго-восточной части горы Павлина – крупный вулкан Провинции Фарсида. Углубление в ширину простирается на 180 м. Фото: NASA

На Земле мощный магнитный щит, известный как магнитосфера, защищает нас от негативного излучения из космоса. Без него постоянный поток электромагнитных лучей повредил бы наши клетки и ДНК, что имело бы тяжелые последствия для нашего здоровья. Ионизированные частицы, проходящие через пространство в виде солнечного ветра или релятивистских космических лучей, увеличивают этот риск. И мы знаем из опыта единственного человека, который покинул пределы магнитосферы Земли, что даже воздействие этих частиц в течение нескольких дней может вызвать головную боль, вспышки света и катаракту, отмечают исследователи в своей новой статье. Кроме того, всегда существует риск того, что солнечная вспышка или поток космических лучей может покрыть марсианскую среду обитания внезапной смертельной дозе.

NASA заявило, что несмотря на всю защиту на космических кораблях, астронавты на Международной космической станции имеют гораздо больший риск развития рака, чем на Земле. Но в новой статье группа исследователей утверждает, что лавовые трубы в Hellas Planitia могут быть одними из самых безопасных мест для марсианских исследователей.

Загадочный марсианский просвет. Фото от MRO показывает просвет в пещере с шириной в 35 м и глубиной – 20 м. Пещеры часто формируются в вулканических регионах, когда лавовые потоки затвердевают сверху, но продолжают течь под твердой корой. Фото: NASA

Hellas Planitia сама по себе предлагает несколько защитных преимуществ: исследования NASA показали, что наиболее интенсивная радиационная среда на Марсе находится на полюсах. Но Hellas Planitia находится ближе к экватору. И из всех марсианских сред, ударный бассейн является одним из самых низменных с глубиной около 7 152 метра. Это означает, что больший слой атмосферы Марса находится над вашей головой. Исследователи пишут, что на дно бассейна получает на 50% меньше радиации, чем высотные области на Марсе. Специалисты рассчитали, что в кратере астронавты получат около 342 мкЗв в день (единица радиационного облучения), по сравнению с 547 мкЗв / день в других местах на Марсе. Это намного меньшая доза, но все же намного выше того значения, которое считается безопасным.

Точные эффекты длительного воздействия подобных доз не совсем понятны, как писал Ричард Керр для журнала Science в 2013 году. Но 342 мкЗв / день – это 25% выше того значение, которое получают астронавты на МКС. И при этом длительность экспедиции на МКС ограничивается лишь несколькими месяцами. Марсианские исследователи могут провести годы на Красной Планете. Исследователи считают, что воздействие такой высокой дозы в течение многих лет может представлять серьезную опасность для всех участников. Максимальная безопасная доза облучения, по данным Комиссии по ядерному регулированию США, составляет 620 миллиремов, или 6 200 мкЗв в год. При 342 мкЗв в день исследователи Марса получат такое же излучение всего за 19 дней.

Пещера сбоку от вулкана. Орбитальный аппарат MRO сфотографировал отверстие, расположенное на склонах гигантского марсианского вулкана Гора Арсия. По параметрам отверстие напоминает футбольное поле, а глубина настолько большая, что не освещается Солнцем. Фото: NASA

Пещера сбоку от вулкана. Орбитальный аппарат MRO сфотографировал отверстие, расположенное на склонах гигантского марсианского вулкана Гора Арсия. По параметрам отверстие напоминает футбольное поле, а глубина настолько большая, что не освещается Солнцем. Фото: NASA

В северо-восточном углу Hellas Planitia находится Hadriacus Mons. Эта гора образовалась в результате извержения вулкана.

На Земле потоки лавы могут прорываться сквозь землю на пути к поверхности, оставляя позади пустые туннели с закаленными стенами, полами и потолками, когда расплавленная порода уходит. Вы можете заметить признаки таких труб благодаря линии «кратерных ям» возле остывшего вулкана. Они образуются в результате частичного обрушения потолка труб, оставляя отверстия сверху.

Изучая изображения Марса, сделанные с орбиты планеты, исследователи обнаружили несколько подобных кратерных ям и других свидетельства старых потоков лавы, которые прятались в марсианской коре вокруг Hadriacus Mons. Они написали, что несколько участков вокруг этой низменной горы являются отличными кандидатами для будущих исследований. Моделирование предполагает, что на Марсе с его низкой гравитацией, эти выдолбленные трубы были бы намного больше, чем те, что мы находим на Земле.

На снимке показаны аэрофотоснимки цепи кратерных ям, скрывающие лавовую трубк в Нью-Мексико (вверху) и аналогичное образование на Марсе (внизу). Фото: Paris et al./arXiv

На снимке показаны аэрофотоснимки цепи кратерных ям, скрывающие лавовую трубк в Нью-Мексико (вверху) и аналогичное образование на Марсе (внизу). Фото: Paris et al./arXiv

Предполагая, что эти подсказки указывают на существование настоящих лавовых труб в Hellas Planitia, исследователи посетили аналогичные места на юго-западе США, чтобы проверить идею использования лавовых труб в качестве защитных экранов. Хотя космическое излучение на поверхности Земли намного ниже, чем на Марсе, некоторые из этих частиц попадают на поверхность нашей планеты. Сравнивая измерения радиации внутри и снаружи калифорнийских труб California's Mojave Aiken tube, Arizona's Lava River Cave, и New Mexico's Big Skylight, Giant Ice Cave и Junction Cave, исследователи обнаружили значительный эффект радиационной защиты. Экстраполируя свои результаты на Марс, они подсчитали, что, живя в лавовой трубе на Hellas Planitia люди могут испытывать лишь около 61,64 мкЗв / день.

Исследователи написали, что у труб есть и другие потенциальные преимущества для жизни. Укрепите их, закройте их, и, возможно, можно создать давление в них и согреть их, чтобы создать пригодную для жизни среду, намного большую, чем та, которую ракета могла бы доставить с Земли. Подобно укрытиям, созданным человеком, трубы также обеспечат защиту от микрометеоритов, колебаний температуры и потенциально опасных веществ в марсианской поверхностной пыли.