“毛衣天气”月球洞穴可能适合人类居住

该研究小组由t加州大学洛杉矶分校他发现月球坑内的阴凉处总是在舒适的63°F(17°C)左右徘徊。

与月球表面的其他部分相比，这些坑和洞穴将成为月球探索和长期居住的更安全、更热稳定的基地营地，月球表面白天温度高达260华氏度(127摄氏度)，夜间温度降至零下280华氏度(-173摄氏度)。

2009年首次在月球上发现坑，从那时起，科学家们就想知道这些坑是否通向可以探索或用作避难所的洞穴。领导这项新研究的加州大学洛杉矶分校行星科学博士生泰勒·霍瓦特(Tyler Horvath)说，200多个坑中大约有16个可能是坍塌的熔岩管。两个最突出的坑有明显的突出，很明显通向某种洞穴或虚空，有强有力的证据表明，另一个洞穴的突出也可能通向一个大洞穴。

在地球上也发现了熔岩管，当熔化的熔岩在冷却的熔岩下流动，或在熔岩河上形成地壳，留下一条长长的空心隧道时，就形成了熔岩管。如果一个凝固的熔岩管的顶部坍塌，它会打开一个坑，可以通向洞穴状管的其余部分。

霍瓦特对来自“神者”月球辐射计实验的图像进行了处理。“神者”月球辐射计实验是美国宇航局月球勘测轨道器机器人上的一台热摄像机和六种仪器之一，目的是找出凹坑内的温度是否与表面的温度不同。

霍瓦特和他的同事们将注意力集中在一个大约100米深的圆柱形凹陷上，该凹陷位于月球上一个被称为静海的区域，长度和宽度约为一个足球场。他们利用计算机建模分析了岩石和月球尘埃的热特性，并绘制了该凹陷在一段时间内的温度图表。

该研究结果最近发表在该杂志上地球物理研究快报，揭示了坑的永久阴影范围内的温度在整个月球日波动很小，保持在63°F(17°C)左右。如果一个洞穴从坑的底部延伸出来，就像月球勘测轨道飞行器相机拍摄的图像所显示的那样，它也会有这个相对舒适的温度。

该研究小组还包括加州大学洛杉矶分校的行星科学教授大卫·佩奇和科罗拉多大学博尔德分校的保罗·海恩，他们认为，阴影的突出部分是温度稳定的原因，它限制了白天的温度，防止了夜间热量的辐射。与此同时，坑底被太阳晒伤的部分白天的温度接近300华氏度(149摄氏度)，比月球表面高40华氏度(22摄氏度)。

霍瓦特说:“因为宁静坑是离月球赤道最近的地方，所以正午被照亮的地面可能是整个月球上最热的地方。”

月球上的一天相当于近15个地球日，在此期间，月球表面不断受到阳光的照射，温度经常高到足以烧开水。难以想象的寒冷夜晚也会持续15个地球日。发明能够在这种条件下运行的加热和冷却设备，并产生足够的能量为月球提供不间断的动力，可能会成为月球探索或居住不可逾越的障碍。太阳能——美国宇航局最常见的发电形式——在夜间不起作用(无论如何，美国宇航局目前没有在月球上建立探索大本营或居住地的计划)。

在这些坑的阴影部分建立基地可以让科学家专注于其他挑战，比如种植食物，为宇航员提供氧气，为实验收集资源和扩大基地。这些坑或洞穴还可以提供一些保护，免受宇宙射线、太阳辐射和微陨石的伤害。

“人类在洞穴中进化，当我们生活在月球上时，我们可能会回到洞穴，”领导“占卜者月球辐射计实验”的佩奇说。

自2009年以来，Diviner一直在绘制月球地图，生成了Nasa第二大行星数据集，并提供了包括地球在内的太阳系任何物体的最详细和最全面的热测量数据。该团队目前在月球坑上的工作改进了“预言家”实验的数据。

霍瓦特说:“因为没有人用Diviner看过这么小的东西，我们发现它有点重视，导致我们所有的地图都有点模糊。”该团队努力对齐仪器拍摄的许多图像，直到他们能够实现精确到单个像素的热读数。这一过程产生了更高分辨率的月球表面地图。

来自这个月球坑热建模项目早期阶段的数据被用于帮助美国宇航局提出的月球潜水员任务开发月球车的热管理系统。霍瓦特和海恩是这次任务的科学团队的成员，该任务的目标是让探测车下降(类似于绳索下降)进入特兰奇利塔斯坑，研究其墙壁上看到的熔岩流层，并探索任何现有的洞穴。

霍法斯和佩奇是由保罗·海恩(Paul Hayne)领导的名为L-CIRiS的新型月球热成像相机的科学团队成员，该相机将于2023年底前往月球南极，获得第一批地面热图像。