Базз Олдрин развертывает сейсмометр на поверхности Луны. Изображение предоставлено NASA Нажмите для увеличения
Во время полетов на Луну Аполлона - между 1969 и 1972 годами - астронавты НАСА установили сейсмометры на своих посадочных площадках, чтобы определить, есть ли на Луне землетрясения (лунные землетрясения). Оборудование в основном обнаруживало незначительные толчки, но оно также испытывало некоторые довольно сильные, измеряя более 5,5 по шкале Рихтера. И они продолжались очень долго, иногда продолжаясь по 10 минут. Если следующая группа астронавтов будет посещать Луну в течение какого-то промежутка времени, им понадобится лунная база, способная противостоять случайному дрожанию.
Астронавты НАСА возвращаются на Луну, и когда они туда доберутся, им может понадобиться сейсмостойкое жилье.
К такому удивительному выводу Клайв Р. Нил, доцент кафедры гражданского строительства и геологических наук в Университете Нотр-Дам, после того как он и команда из 15 других ученых-планетологов пересмотрели данные Аполлона с 1970-х годов. «Луна сейсмически активна», - сказал он собранию ученых на собрании НАСА по анализу лунных исследований (LEAG) в Лиг-Сити, штат Техас, в октябре прошлого года.
Между 1969 и 1972 годами астронавты Аполлона установили сейсмометры на своих посадочных площадках вокруг Луны. Приборы Apollo 12, 14, 15 и 16 точно передавали данные на Землю, пока они не были отключены в 1977 году.
И что они раскрыли?
Существует по меньшей мере четыре различных типа лунных землетрясений: (1) глубокие лунные землетрясения на высоте около 700 км под поверхностью, вероятно, вызванные приливами; (2) вибрации от воздействия метеоритов; (3) тепловые землетрясения, вызванные расширением ледяной корки при первом освещении утренним солнцем после двух недель глубокой заморозки лунной ночи; и (4) мелкие лунные землетрясения всего в 20 или 30 километрах от поверхности.
Первые три были в основном мягкими и безвредными. Неглубокие лунные землетрясения, с другой стороны, были дурманами. В период с 1972 по 1977 год в сейсмической сети Аполлон было двадцать восемь из них; некоторые из них «зарегистрированы до 5,5 по шкале Рихтера», говорит Нил. Землетрясение магнитудой 5 на Земле достаточно энергично, чтобы перемещать тяжелую мебель и трескать штукатурку.
Кроме того, мелкие лунные землетрясения продолжались удивительно долго. Как только они начали, все продолжалось более 10 минут. «Луна звенела, как колокол», - говорит Нил.
На Земле вибрации от землетрясений обычно затухают всего за полминуты. Нил объясняет, что причина в химическом выветривании: «Вода ослабляет камень, расширяя структуру различных минералов. Когда энергия распространяется по такой сжимаемой структуре, она действует как губчатая пена - она ослабляет вибрации ». Даже самые большие землетрясения перестают сотрясаться менее чем за 2 минуты.
Луна, однако, сухая, прохладная и в основном жесткая, как кусок камня или железа. Поэтому лунные землетрясения заставляют его вибрировать, как камертон. Даже если лунное землетрясение не будет интенсивным, «оно просто продолжается и продолжается», говорит Нил. И для лунной среды обитания эта настойчивость может быть более значимой, чем величина лунного землетрясения.
«Любая среда обитания должна быть построена из материалов, которые являются несколько гибкими», поэтому не должно быть никаких утечек воздуха. «Нам также необходимо знать порог усталости строительных материалов», то есть насколько многократные изгибы и встряхивания они могут выдержать.
Что вызывает мелкие лунные землетрясения? И где они происходят? «Мы не уверены», - говорит он. «Все сейсмометры Apollo находились в одной относительно небольшой области на передней стороне Луны, поэтому мы не можем точно определить [точное местоположение этих землетрясений]». У него и его коллег есть несколько хороших идей, среди которых - ободки больших и относительно молодых кратеров, которые могут иногда падать.
«Мы особенно невежественны относительно лунных полюсов», - продолжает Нил. Это важно, потому что одно из возможных мест размещения лунной базы находится в постоянно освещенной солнцем области на краю кратера Шеклтона на южном полюсе Луны.
Нил и его коллеги разрабатывают предложение о развертывании сети из 10–12 сейсмометров вокруг всей луны для сбора данных в течение не менее трех-пяти лет. Такая работа необходима, считает Нил, чтобы найти наиболее безопасные места для постоянных лунных баз.
И это только начало, говорит он. Также могут дрожать и другие планеты: «Луна является технологическим испытательным полигоном для создания таких сетей на Марсе и за его пределами».
Первоисточник: пресс-релиз НАСА
