हर साल 1970 के बाद से, खगोलविदों, भूवैज्ञानिकों, भूभौतिकीविदों, और अन्य विशेषज्ञों के एक मेजबान एक साथ चंद्र और ग्रह विज्ञान सम्मेलन (एलपीसीएस) में भाग लेने के लिए आए हैं। संयुक्त रूप से लूनर एंड प्लैनेटरी इंस्टीट्यूट (एलपीआई) और नासा के जॉनसन स्पेस सेंटर (जेएससी) द्वारा प्रायोजित, यह वार्षिक कार्यक्रम दुनिया भर के वैज्ञानिकों के लिए पृथ्वी के एकमात्र चंद्रमा से संबंधित नवीनतम ग्रह अनुसंधान को साझा करने और प्रस्तुत करने का एक मौका है।
इस साल, सबसे बड़ा ध्यान खींचने वालों में से एक मंगलवार, 17 मार्च को पर्ड्यू विश्वविद्यालय के छात्रों की एक टीम द्वारा प्रस्तुत किए गए निष्कर्ष थे। विश्वविद्यालय के पृथ्वी, वायुमंडलीय और ग्रह विज्ञान विभाग के एक स्नातक छात्र द्वारा एलईडी, उनके द्वारा साझा किए गए अध्ययन से संकेत मिलता है कि चंद्रमा पर स्थिर लावा ट्यूब हो सकते हैं, जो बड़े पैमाने पर पूरे शहरों में रहते हैं।
भविष्य के भूवैज्ञानिक और भूभौतिकीय अध्ययनों के लिए एक लक्ष्य होने के अलावा, इन ट्यूबों का अस्तित्व भविष्य के मानव अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए भी एक वरदान हो सकता है। मूल रूप से, उन्होंने तर्क दिया, इतनी बड़ी, स्थिर भूमिगत सुरंगें मानव बस्तियों के लिए घर प्रदान कर सकती हैं, उन्हें हानिकारक ब्रह्मांडीय विकिरण और तापमान में चरम सीमाओं से बचा सकती हैं।
लावा ट्यूब एक प्राकृतिक ज्वालामुखी है जो लावा प्रवाहित करके बनाई जाती है जो ज्वालामुखी विस्फोट के परिणामस्वरूप सतह के नीचे जा रही है। जैसे ही लावा चलता है, उसके बाहरी किनारे ठंडे हो जाते हैं, कठोर, चैनल जैसी परत बन जाती है, जो एक बार लावा प्रवाह के रुकने के बाद पीछे रह जाती है। कुछ समय से, चंद्र वैज्ञानिक चंद्रमा पर होने या न होने के बारे में अटकलें लगा रहे हैं, जैसा कि सतह पर पापी रैलियों की उपस्थिति से स्पष्ट है।
पापी रैलियां, चंद्र सतह में संकीर्ण अवसाद होते हैं जो चैनलों से मिलते-जुलते हैं, और एक घुमावदार रास्ते हैं जो नदी की घाटी की तरह परिदृश्य में घूमते हैं। वर्तमान में यह माना जाता है कि ये दरारें ढह गई लावा ट्यूबों या विलुप्त लावा प्रवाह के अवशेष हैं, जो इस तथ्य से समर्थित है कि वे आमतौर पर एक विलुप्त ज्वालामुखी के स्थल पर शुरू होते हैं।
जिन्हें चरागाह में चन्द्रमा पर 10 किलोमीटर तक की चौड़ाई और सैकड़ों किलोमीटर लंबाई में देखा गया है। उस आकार में, एक स्थिर ट्यूब का अस्तित्व - यानी एक जो एक पापी रिले बनाने के लिए ढह नहीं गया था - एक बड़े शहर को समायोजित करने के लिए पर्याप्त बड़ा होगा।
अपने अध्ययन के लिए, पर्ड्यू टीम ने पता लगाया कि क्या समान पैमाने के लावा ट्यूब भूमिगत हो सकते हैं। उन्होंने पाया कि लावा ट्यूब की स्थिरता कई चरों पर निर्भर करती थी- जिसमें चौड़ाई, छत की मोटाई और ठंडा लावा की तनाव अवस्था शामिल थी। उन्होंने शोधकर्ताओं ने लावा ट्यूबों को एक मोटी परत में रखी लावा द्वारा बनाई गई दीवारों के साथ और कई पतली परतों में रखे लावा के साथ भी मॉडलिंग की।
पर्ड्यू के पृथ्वी, वायुमंडलीय और ग्रह विज्ञान विभाग में स्नातक छात्र डेविड ब्लेयर ने इस अध्ययन का नेतृत्व किया कि क्या 1 किलोमीटर से अधिक खाली लावा ट्यूब चंद्रमा पर संरचनात्मक रूप से स्थिर रह सकता है।
ब्लेयर ने ईमेल के माध्यम से स्पेस मैगजीन को बताया, "हमारा काम कुछ इस तरह से अनोखा है कि हमने विभिन्न विभागों के लोगों की प्रतिभाओं को संयुक्त कर दिया है।" "प्रो। बोबेट (एक सिविल इंजीनियरिंग प्रोफेसर) के मार्गदर्शन के साथ, हम लावा ट्यूबों के हमारे कंप्यूटर मॉडल में रॉक यांत्रिकी की एक आधुनिक समझ को शामिल करने में सक्षम हैं, यह देखने के लिए कि वे वास्तव में कैसे विफल हो सकते हैं और चंद्र गुरुत्वाकर्षण के तहत टूट सकते हैं।"
उनके शोध के लिए, टीम ने स्थिरता के लिए परीक्षण करने के लिए विभिन्न आकारों के लावा ट्यूबों के साथ और विभिन्न छत मोटाई के साथ कई मॉडल का निर्माण किया। इसमें यह देखने के लिए प्रत्येक मॉडल की जाँच की गई थी कि क्या यह लावा ट्यूब की छत में कहीं भी विफलता की भविष्यवाणी करता है।
ब्लेयर ने कहा, "जो हमने पाया वह आश्चर्यचकित करने वाला था।" यहां तक कि छत से केवल कुछ मीटर मोटी, लावा ट्यूब एक किलोमीटर चौड़ी खड़ी रह सकती है। हालांकि, कारण थोड़ा कम आश्चर्यजनक है। आखिरी काम हम इस विषय पर पा सकते हैंअपोलो युग, और लावा ट्यूब के आकार का एक बहुत सरल सन्निकटन - एक छत के लिए एक फ्लैट बीम का इस्तेमाल किया।
अध्ययन में उन्होंने कहा, "चंद्र पापी रिलिज की उत्पत्ति पर", 1969 में पत्रिका में प्रकाशित हुआ था आधुनिक भूविज्ञान। इसमें, प्रोफेसरों ग्रीक, ओबेर्बेक और क्वैड ने इस तर्क को आगे बढ़ाया कि पापी रिल्स का गठन लावा प्रवाह ट्यूबों के पतन से बंधा हुआ था, और यह स्थिर भी मौजूद हो सकता है। एक फ्लैट-बीम छत के लिए गणना करते हुए, उनके काम में अधिकतम 400 मीटर से कम लावा ट्यूब का आकार पाया गया।
ब्लेयर ने कहा, "हमारे मॉडल पृथ्वी पर लावा ट्यूबों में जो देखा है उसके समान एक ज्यामिति का उपयोग करते हैं," एक धनुषाकार छत के साथ अर्ध-अण्डाकार आकार का एक प्रकार। यह तथ्य कि एक धनुषाकार छत एक बड़े लावा ट्यूब को टिके रहने देती है, यह समझ में आता है: मानव प्राचीन काल से जानते हैं कि धनुषाकार छतें सुरंगों या पुलों को व्यापक स्पैन के साथ खड़े रहने की अनुमति देती हैं। "
पर्ड्यू अध्ययन भी JAXA और NASA द्वारा किए गए पिछले अध्ययनों पर बनाता है जहां चंद्रमा पर "स्काईलाइट्स" की छवियां - यानी चंद्र सतह में छेद - भर में कम से कम कुछ दसियों मीटर तक caverns की उपस्थिति की पुष्टि की। नासा के चंद्र गुरुत्वाकर्षण रिकवरी और आंतरिक प्रयोगशाला (GRAIL) के डेटा - जो चंद्रमा की पपड़ी की मोटाई में बड़े बदलाव दिखाते हैं, अभी भी व्याख्या की जा रही है, लेकिन बड़े उपसतह recesses का संकेत भी हो सकता है।
नतीजतन, ब्लेयर को भरोसा है कि उनके काम कई अलग-अलग प्रकार की टिप्पणियों के लिए नए और व्यवहार्य स्पष्टीकरण खोलते हैं जो पहले किए गए हैं। इससे पहले, यह अथाह था कि चंद्रमा पर बड़े, स्थिर caverns मौजूद हो सकते हैं। लेकिन उनकी टीम के सैद्धांतिक अध्ययन के लिए धन्यवाद, अब यह ज्ञात है कि उचित परिस्थितियों में, यह कम से कम संभव है।
एक और रोमांचक पहलू यह है कि यह कार्य भविष्य के अन्वेषण और यहां तक कि चंद्रमा पर उपनिवेश के लिए प्रदान करता है। पहले से ही, विकिरण के खिलाफ सुरक्षा का मुद्दा एक बड़ा है। यह देखते हुए कि चंद्रमा का कोई वायुमंडल नहीं है, उपनिवेशवादियों और कृषि कार्यों में ब्रह्मांडीय किरणों से कोई प्राकृतिक परिरक्षण नहीं होगा।
"भूवैज्ञानिक रूप से स्थिर लावा ट्यूब मानव अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए एक वरदान होगा," ब्लेयर ने टिप्पणी की। उन्होंने कहा, 'इस तरह की एक गुफा एक चंद्र आधार के निर्माण के लिए वास्तव में आदर्श स्थान हो सकती है, और आमतौर पर चंद्रमा पर एक निरंतर मानव उपस्थिति का समर्थन करने के लिए। कुछ मीटर भी सतह से नीचे जाने पर, आप अचानक चंद्र सतह की कोशिश करने के साथ बहुत सारी समस्याओं को कम कर देते हैं। ”
मूल रूप से, विकिरण से सुरक्षा के अलावा, एक उपसतह आधार माइक्रोमीटराइटिस की समस्याओं और तापमान में चरम परिवर्तन जो चंद्र सतह पर आम हैं, को रोक देगा। क्या अधिक, स्थिर, सबसर्फ़ लावा ट्यूब भी मानव आवास के लिए एक आधार को दबाने का काम आसान बना सकता है।
ब्लेयर ने कहा, "लोगों ने इन सभी चीजों के बारे में पहले भी अध्ययन किया है और बातचीत की है, लेकिन हमारे काम से पता चलता है कि इस प्रकार के अवसर संभावित रूप से मौजूद हो सकते हैं - अब हमें बस उन्हें ढूंढना है।" मनुष्य शुरू से ही गुफाओं में रहा है, और यह चंद्रमा पर भी समझ बना सकता है! ”
मेलोश, ब्लेयर और बोबेट के अलावा, टीम के सदस्यों में लोइक चैपज़ और रोहन सूद शामिल हैं, स्कूल ऑफ़ एरोनॉटिक्स एंड एस्ट्रोनॉटिक्स में स्नातक छात्र; कैथलीन हॉवेल, पर्ड्यू के हूस लो प्रोफेसर ऑफ एरोनॉटिकल एंड एस्ट्रोनॉटिकल इंजीनियरिंग; एंडी एम। फ्रीड, पृथ्वी, वायुमंडलीय और ग्रह विज्ञान के एक एसोसिएट प्रोफेसर; और कोलीन मिलबरी, पृथ्वी, वायुमंडलीय और ग्रह विज्ञान विभाग में एक पोस्टडॉक्टोरल अनुसंधान सहयोगी।
