Con người sẽ đổ bộ lên mặt trăng, sao Hỏa sinh sống trong các hang động?

Hai nhóm nghiên cứu đã khám phá những hang dung nham trên trái đất, và so sánh chúng với dữ liệu các núi lửa trên mặt trăng, sao Hỏa mà tàu không gian gửi về, qua đó nghiên cứu sự sống trên các hành tinh này.

Xác định tiềm năng từ các mạng ngầm của hang dung nham

Một nghiên cứu mới cho thấy, những người khai phá mặt trăng, sao Hỏa đầu tiên để định cư, họ có thể tận dụng các hang dung nham của núi lửa dưới lòng đất để ở, tránh được các cuộc tấn công từ thiên thạch, sóng bức xạ. Các chuyên gia hy vọng nghiên cứu sẽ giúp Cơ quan Vũ trụ châu Âu thực hiện ước mơ về căn cứ trên mặt trăng đầu tiên vào năm 2030, nơi có thể chứa hàng ngàn công dân nhập cư vào năm 2050.

Hai nhóm nghiên cứu riêng biệt đang nghiên cứu cách khai thác các hang dung nham này. Chúng được tìm thấy ở nhiều vùng núi lửa trên trái đất, bao gồm Lanzarote, Hawaii (Mỹ), Iceland, Bắc Queensland ở Úc, Sicily và các đảo Galapagos ở Italia. Nghiên cứu trước đây đã xác định được tiềm năng từ các mạng ngầm của hang dung nham, chúng có thể kéo dài lên đến 40 dặm (65 km), là môi trường sống cho cư dân không gian trong tương lai. Các nhà nghiên cứu từ Đại học Padova và Đại học Bologna đã tiến hành so sánh đầu tiên những vị trí của hang dung nham trên trái đất với những hang trên mặt trăng và sao Hỏa.

Để làm được điều này, họ sử dụng mô hình địa hình độ phân giải cao được tạo ra bằng cách sử dụng dữ liệu từ thiết bị của tàu vũ trụ. Mô hình của họ cho thấy các đường hầm được tạo ra bởi  sự sụp đổ hoặc cuộc tấn công của thiên thạch. Cùng với tàu vũ trụ ngày càng hiện đại và sự phát triển của khoa học tại Đại học Trento, có thể xâm nhập vào bề mặt bằng cách sử dụng radar để tìm vị trí các đường hầm dung nham ẩn nấp trước đó.

Phát hiện của cả hai nhóm nghiên cứu đã được trình bày tại Đại hội Khoa học Hành tinh Châu Âu, tổ chức tại Riga, Latvia, từ ngày 17 đến 22 tháng Chín. Tiến sĩ Riccardo Pozzobon thuộc Đại học Padova cho biết: "Việc so sánh sự sống trên trái đất, mặt trăng và sao hỏa cho thấy, như bạn mong đợi, trọng lực có ảnh hưởng lớn đến kích thước của hang dung nham.

Trên trái đất, các hang có thể dài tới 30 mét (100 feet). Trong môi trường trọng lực thấp hơn của sao Hỏa, chúng ta có bằng chứng rằng, các hang dung nham có chiều rộng 250 mét (820 feet). Trên mặt trăng, những đường hầm có thể là một km (0,6 dặm),  dài hơn nữa và thậm chí hàng trăm km. Chúng có khả năng đủ lớn để con người có thể định cư - bạn có thể  di chuyển hầu hết trung tâm thành phố lịch sử của Riga vào hang dung nham. Những kết quả này không chỉ có ý nghĩa quan trọng đối với sinh cảnh và sự khám phá của con người trên mặt trăng mà còn cho việc tìm kiếm cuộc sống ngoài trái đất trên sao Hỏa.

Quá trình hình thành hang

Các hang dung nham có thể hình thành theo hai cách. Các hang có lớp vỏ cứng hình thành khi dung nham mỏng hơn gần với bề mặt, phát triển lớp vỏ cứng dày đặc để tạo ra một mái phía trên dòng dung nham đang di chuyển. Khi các vụ phun trào kết thúc, các kênh được tạo ra bởi dung nham  chảy để lại một đường hầm bên dưới bề mặt vài mét. Các hang được 'bơm' là các cấu trúc phức tạp và sâu, hình thành khi dung nham được chảy vào các khe nứt hiện có giữa các lớp đá hoặc  hố sâu từ các dòng chảy trước đó.

Các dung nham mở rộng và rời khỏi một mạng lưới khổng lồ của các hành lang kết nối như nó ép buộc các con đường tới bề mặt. Các thiết bị cảm ứng thông thường không thể phát hiện và mô tả đặc trưng các hang dung nham vì chúng không thể thu được các phép đo bên dưới bề mặt.

Tuy nhiên, Leonardo Carrer và các đồng nghiệp tại Đại học Trento đã phát triển một khái niệm về một hệ thống radar được thiết kế đặc biệt để phát hiện các hang dung nham trên mặt trăng từ quỹ đạo. Các radar thăm dò dưới bề mặt Mặt trăng có sóng điện từ tần số thấp và đo lường các tín hiệu phản xạ.

Dụng cụ này có thể xác định chính xác thành phần vật lý, kích cỡ và hình dạng của các hang động và có được một bản đồ toàn cầu về vị trí của chúng. Tiến sĩ Carrer cho biết: "Các nghiên cứu của chúng tôi đã chỉ ra rằng một hệ thống âm thanh đa tần số là lựa chọn tốt nhất để phát hiện các hang dung nham có kích thước rất khác nhau. Các mô phỏng điện từ cho thấy, các hang dung nham có tín hiệu điện từ duy nhất, có thể được phát hiện từ quỹ đạo bất kể hướng của chúng đến hướng chuyển động radar. Vì vậy, một sứ mệnh mang dụng cụ này sẽ thúc đẩy bước tiến quan trọng trong việc tìm kiếm môi trường sống an toàn trên mặt trăng cho con người".

Con người sinh ra trên mặt trăng

Trẻ em sẽ được sinh ra trên mặt trăng 'trong vài thập kỷ', với toàn bộ gia đình châu Âu đi vào mặt trăng năm 2050, một nhà khoa học hàng đầu về không gian cho biết. Giáo sư Bernard Foing, đại sứ của chương trình "Moon Village" của cơ quan không gian châu Âu, đưa ra nhận xét tại một cuộc họp mới đây. Ông nói rằng vào năm 2030, có thể có định cư tại mặt trăng  từ 6 đến 10 người tiên phong - các nhà khoa học, kỹ thuật viên và kỹ sư - có thể tăng lên 100 vào năm 2040.

"Vào năm 2050, có thể có một  ngàn người và sau đó... một cách tự nhiên, bạn có thể dự tính đưa gia đình tham gia vào đội bay ở đó, ông nói với AFP. Phát biểu tại Đại hội Khoa học Hành tinh châu Âu năm nay ở Riga, Latvia, Giáo sư Foing đã giải thích làm thế nào các vùng mặt trăng dành cho con người có thể nhanh chóng mở rộng. Ông đã so sánh sự đổ bộ của con người lên mặt trăng với sự phát triển của đường sắt, khi các ngôi làng phát triển quanh các ga tàu, tiếp theo là các doanh nghiệp. Tài nguyên mặt trăng tiềm ẩn bao gồm bazan, đá núi lửa có thể được sử dụng làm nguyên liệu cho in vệ tinh 3D.

Chúng có thể được khai thác từ mặt trăng chỉ với chi phí nhỏ so với mang lên từ Trái đất có trọng lượng nặng. Mặt trăng cũng chứa hêli-3, một đồng vị hiếm trên hành tinh của chúng ta, về lý thuyết có thể được sử dụng để tạo ra năng lượng hạt nhân sạch hơn và an toàn hơn cho Trái Đất. Một trong những mục tiêu chính cho định cư mặt trăng là nước, bị vùi trong băng trên các cực của hành tinh. Nước có thể được tách thành hydrogen và oxy, hai loại khí phát nổ khi tạo thành hỗn hợp - cung cấp nhiên liệu tên lửa.

Công việc khám phá  được tiến hành bởi nhóm người Italia trong chương trình đào tạo phi hành gia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Họ đã thực hiện một khóa huấn luyện địa chất hành tinh gọi là Pangea cho phi hành gia và kỹ sư của Cơ quan Không gian Châu Âu.

Dự án Pangea đã bao gồm chuyến đi thực địa và chiến dịch thử nghiệm trong các hang dung nham ở Đảo Canary. Điều này giúp các phi hành gia làm quen với các nghiên cứu địa chất mà họ có thể thực hiện trong các chuyến bay tới mặt trăng hoặc sao Hỏa, cũng như để kiểm tra các hệ thống kỹ thuật và hoạt động. Đặc biệt, Pangea đã tập trung sử dụng công nghệ laser để mô tả hầm dung nham Corona, một đường hầm dài 8 km (5 dặm) trên Lanzarote.