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2024-07-27 23:00:00
｢洞窟を宇宙飛行士が住める状態にするには、地球から資材を運ぶ必要があるが、それでも月面に住居を建設するよりはずっと簡単で費用対効果が高いだろう｣
どのようにして月に巨大な洞窟ができたのか
月には多くの溶岩トンネルがある。その一部は時間の経過とともに崩落し、月面には深い縦孔が点在している。画像右側の溶岩トンネル上に、崩落した部分が見られる。
NASA/GSFC/アリゾナ州立大学
データを分析すると、洞窟の幅は約45メートル、長さは最大80メートルと推定される。これはアメリカンフットボール場のエンドゾーンを切り取ったものよりもわずかに小さい。
｢静かの海｣にある縦孔は、溶岩トンネルが崩落したときに空いたと考えられている。その奥に洞窟が広がっているようだ。現在、月には活火山はないが、数十億年前、月の表面は溶岩で覆われていたと考えられている。溶岩は谷を流れ、溶岩トンネルを形成していったのだ。
何千年もの間に溶岩トンネルの一部は不安定になって崩落し、縦孔が空いた。研究チームは、アメリカ航空宇宙局（NASA）の月面探査機｢LRO（ルナー・リコネサンス・オービター）｣が撮影したこのような縦孔のレーダー画像を分析した。洞窟の中がどのようになっているのかがはっきりと分かる画像はないが、ハワイにあるような溶岩トンネルがヒントになるだろう。
LROのデータによって、月にはこのような縦孔が200個以上あることが分かっており、地下には数百もの洞窟が存在する可能性が示されている。2024年7月15日付で自然天文学に掲載された査読済み論文で、これらの洞窟が将来の宇宙飛行士を月面の過酷な環境から守ることができるだろうと、研究チームは報告している。
月の洞窟での生活のメリットとデメリット
縦孔の中で恒久的に陰になっている領域の気温は、摂氏17度程度と穏やかなものだと考えられている。
月探査機カメラ
月には気候を調整する大気がないため、月面の温度は大きく変動する。日中は太陽の熱で摂氏120度になり、夜はマイナス130度以下になることもある。
しかし地下の洞窟は、過去の研究で示されているように気温が一定で非常に快適だと思われる。
今回の研究と同じ地域（静かの海）を対象とした2022年の研究では、別の研究チームがコンピューターシミュレーションを行い、縦孔の中の恒久的に陰になる領域とその奥に続く洞窟の気温は、17℃程度を保持していることを示した。
｢これらの洞窟は、温度をコントロールしやすい環境を提供してくれるだろう｣とパターソンは言う。
ただし、これらの縦孔や洞窟にたどり着けるかどうかはまた別の問題だ。静かの海にある洞窟は、月面から120メートル以上の深さにある。底は平坦あるいは斜面となっており、岩石が散らばっているようだ。
ここを行き来するには、ジェットパック（ジェット噴射で推進する飛行器具）や月面エレベーターを用いるなど、技術的な工夫が必要になる。
月の洞窟とその先へ
月の洞窟を調査することで、将来の宇宙ミッションのための大量の科学データやリソースが入手できるだろう。
カスパー・ベンソン/ゲッティイメージズ
レーダー技術は、月面の縦孔につながる洞窟やトンネルをさらに多く見つけるのに役立つと思われる。将来的には、より高解像度のレーダーを搭載した探査機が、LROによって特定されたすべての縦孔の内部の地図を作成することもできるだろうと今回の論文には記されている。
このような｢完全な調査｣ができれば、さらなる探査や将来の月面基地に最適な場所を探すことができるという。
また、月の洞窟には、将来的な月面基地に不可欠な資源である水が隠れている可能性もある。
月には、月面のすぐ下や、恒久的に陰になっているクレーターの中などに、凍った水があることがかなり前から知られている。さらには太陽に照らされてサハラ砂漠よりも乾燥した月の土壌にも、孤独な水分子が含まれているようだ。
地下の洞窟は、容赦ない宇宙の真空や太陽の放射から守られているため、水や氷が存在する可能性があるとブルッツォーネはオーストラリア放送協会に語っている。
月における水へアクセスは、月に恒久的な基地を建設し、最終的には宇宙飛行士を火星に送り込むための中継地として利用するというNASAの計画にとって重要な鍵となる。水は飲むためだけのものではなく、基本的な成分に分解し、水素をロケット燃料に、酸素を呼吸に使うこともできる。
ブルッツォーネと研究チームは、異なる年代にできた洞窟や溶岩トンネルが、月の歴史を紐解くための化石化した記録のような役割を果たすだろうとも指摘している。いずれそれらを間近で調査することで、月での火山活動についてより深く理解できるようになるだろう。
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