أنابيب الحمم عبارة عن كهوف تم إنشاؤها بواسطة الحمم البركانية حيث تتدفق من فتحة بركانية تحت سطح صلب. على الأرض ، يمكن العثور على أنابيب الحمم البركانية هذه في هاواي وجزر الكناري وأستراليا وأيسلندا. يتراوح قطرها من 33 إلى 98 قدمًا.
يمكن أن تكون الأنابيب القمرية على القمر والمريخ أطول من 25 ميلًا ، وفقًا لدراسة جديدة باستخدام صور الأقمار الصناعية وبيانات الرادار ورصد المركبات الفضائية لميزات تسمى المناور التي تنتمي إلى أنابيب الحمم المنهارة ونماذج التضاريس الرقمية لأنابيب الحمم البركانية على القمر والمريخ.
قارن الباحثون هذه بأنابيب الحمم البركانية على الأرض ووجدوا أن الكهوف القمرية يمكن أن يصل قطرها إلى كيلومتر واحد ، أو 3280.84 قدمًا – والتي يمكن أن تستوعب أطول المباني على الأرض.
يعتقد العلماء أن الجاذبية المنخفضة وكيفية تأثيرها على البراكين يمكن أن تفسر هذه الأنابيب الكبيرة بشكل استثنائي.
قال ريكاردو بوزوبون ، المؤلف المشارك في الدراسة وعالم جيولوجيا الكواكب في قسم علوم الأرض بجامعة بادوا في إيطاليا ، إن أنابيب الحمم البركانية الموجودة أسفل سطح القمر كبيرة جدًا لدرجة أنها في الواقع يمكن أن تحمل مركز مدينة بادوفا بأكمله.
كما ظلت أنابيب الحمم البركانية الموجودة تحت سطح القمر سليمة إلى حد كبير بسبب الجاذبية المنخفضة. قال الباحثون إن أي أنابيب حمم منهارة على القمر من المحتمل أن تكون بسبب اصطدام كويكب. ويمكن أن توفر تلك المناور حقًا الوصول إلى الأنابيب.
يمكن أن تساعد أنابيب الحمم البركانية هذه في إيواء رواد الفضاء ، فضلاً عن توفير معلومات جديدة حول القمر والمريخ.
قال Pozzobon و Franceso Sauro ، مؤلف الدراسة و Franceso Sauro ، مؤلف الدراسة و: “إن وجود فراغات ضخمة مستقرة تحت سطح القمر ، يمكن الوصول إليها من خلال المناور ، يمكن أن يغير النموذج الخاص بكيفية تعاملنا مع استكشاف الكواكب من حيث تصميم البعثة والبؤر الاستيطانية البشرية والبحث العلمي.” أستاذ في قسم العلوم البيولوجية والجيولوجية والبيئية في جامعة بولونيا.
“الوصول إلى هذه الكهوف و (تحليل) هذا النوع من البيئة تحت السطحية سيطرح تحديات تكنولوجية جديدة ولكن يمكن أن يوفر أيضًا اكتشافات علمية غير متوقعة.”
استكشاف الكهوف على القمر والمريخ
بالنسبة لرواد الفضاء الذين يستكشفون البيئات القاسية ودرجات الحرارة المتقلبة للقمر والمريخ ، يمكن أن توفر أنابيب الحمم البركانية مأوى طبيعيًا من الإشعاع وتأثيرات النيازك الدقيقة ودرجات الحرارة غير المستقرة.
لا تشكل النيازك الدقيقة خطرًا على رواد الفضاء فحسب ، بل على الموائل ومعدات دعم الحياة التي يحتاجونها على القمر والمريخ. يمكن استخدام الكهوف للعيش فيها وتخزين المعدات.
وقال الباحثون إنه من الممكن أن توفر الأنابيب إمكانية الوصول إلى خزانات المياه الجليدية.
وقال الباحثون: “لكن التحديات من أجل الوصول إلى هذه الكهوف والحفاظ على النشاط البشري ضخمة رغم ذلك”.
تشكل الكهوف أيضًا مخاطر ومخاطر خاصة بها.
من المحتمل أن تحتوي الأنابيب على صخور وأرضيات مائلة ومواد صخرية متحركة. إذا كانت المهام المستقبلية تخطط لاستخدام الأنابيب ، فقد تكون هناك حاجة إلى الرافعات أو النزول المربوط للوصول إلى المداخل لأنها من المحتمل أن تكون أشبه بالأعمدة الرأسية.
“بمجرد الوصول إلى الأسفل ، لا يجب أن نكون واثقين جدًا من العثور على أرضية مسطحة (على الرغم من إمكانية ذلك) ولكن بدلاً من ذلك ، أكوام من الصخور المنهارة من السقف أو الجدران ، والتي تكون حادة للغاية ويمكن أن تلحق الضرر بالوحدات القابلة للنفخ وبدلات الفضاء” ، قال.
سيحتاج رواد الفضاء أيضًا إلى أن يكونوا قادرين على إلقاء الضوء على فضائهم بشكل صحيح لأن الصخور داخل الكهوف من المحتمل أن تكون سوداء اللون. لكن القوة هي سلعة ثمينة ، خاصة عند السفر إلى القمر أو المريخ ، لذا فإن تطوير النوع المناسب من الإضاءة سيكون مفتاحًا.
يمكن أن تكشف دراسة الجزء الداخلي من هذه الكهوف عن طبيعة النشاط البركاني على القمر والمريخ ومتى حدث. علاوة على ذلك ، يمكن أن يوفر مثل هذا البحث رؤى أساسية حول التركيب الداخلي لهذه الأجسام الكوكبية.
يمكن أن تكشف الأجزاء الداخلية لأنابيب الحمم البركانية أيضًا عن “منافذ يمكن أن تكون مثالية لاستضافة الحياة (على المريخ) أو يمكن أن تحافظ على علامات الحياة الماضية ، ولم يتم طمسها بواسطة الأشعة فوق البنفسجية / الأشعة الكونية المعقم والمؤينة التي تؤثر على السطح وتحت السطح القريب ، قال العلماء.
تجهيز رواد الفضاء للرحلة
يحتاج رواد الفضاء الذين يستعدون لاستكشاف مثل هذه الكهوف إلى التدريب على عبور البيئات المطورة رأسياً واستكشاف الكهوف. قال الباحثون إن هذه الرحلات الاستكشافية ستتطلب أيضًا الاستعداد لتحديات استكشاف بيئة طبيعية ذات تضاريس غير مستوية وصخور حادة وسقوط الصخور وغيرها من المخاطر التي لا يمكن التنبؤ بها.
وسيشمل ذلك التدريب على عمليات الاستكشاف العادية وحالات الطوارئ أيضًا.
منذ عام 2012 ، دربت هذه البرامج رواد الفضاء على كيفية استكشاف الكهوف الموجودة تحت الأرض وفهم جيولوجيا الكواكب ، بما في ذلك أنابيب الحمم البركانية في لانزاروت ، إحدى جزر الكناري.
قال جو دي وايل ، مؤلف مشارك في الدراسة وعالم كهوف في جامعة بولونيا: “حتى الآن ، تلقى 36 رائد فضاء من خمس وكالات فضاء تدريبات في المشي لمسافات طويلة في الكهوف ؛ علاوة على ذلك ، تلقى ستة رواد فضاء وأربعة متخصصين في المهام والعمليات تدريبات ميدانية جيولوجية”.
“إنه بالتأكيد تحد كبير ، ولكن من الواضح الآن لجميع وكالات الفضاء أنه بينما لدينا بالفعل معرفة جيدة بسطح القمر ، فإن إحدى الخطوات الرئيسية إلى الأمام لاستكشاف الفضاء ستكون إظهار القدرة على استكشاف وقال ساورو “تحت سطح جسم كوكبي”.
تسعى الدعوة إلى الأفكار من الجامعات وصناعة الفضاء إلى تقنيات جديدة يمكن تطويرها للهبوط على القمر واستكشاف الكهوف القمرية.
بعد ذلك ، يريد الباحثون معرفة المزيد عن هذه الأنابيب ، بما في ذلك إنشاء عمليات مسح بالليزر ثلاثية الأبعاد وفهم تركيبتها الكيميائية.
وقال الباحثون: “عندما يكون لدينا رقم لتطورها تحت السطح من خلال الاستشعار عن بعد ، فسنكون قادرين على توفير الأهداف الواعدة لمهمة فضائية أو بشرية مستقبلية لبدء استكشاف هذه الميزات”.
