意大利帕多瓦大学联合中国吉林大学的研究团队,通过对比地球熔岩洞穴与月球雷达数据,在《自然·行星科学》发表论文证实:月球表面下隐藏的熔岩隧道具备足够结构稳定性,可能成为未来月球基地的理想选址。这项发现改写了此前科学界对月球地下空洞安全性的质疑,为人类长期驻月计划提供了地质学支撑。
研究切入点很巧妙——他们先在地球上找了活教材。团队带着探地雷达去冰岛、夏威夷的火山地带,扫描那些岩浆冷却后形成的地下管道。这些天然隧道高度普遍超过30米,宽度是高度的3-5倍,横截面呈现完美的拱形结构。地质工程师用计算机模拟发现,这种形态能把顶部压力均匀分散到两侧岩壁,就像南京长江大桥的桥拱原理。
真正让科学家兴奋的是月球数据对比。团队调取NASA月球轨道器LRO的雷达影像,发现月球熔岩隧道尺寸比地球的大10-20倍,直径普遍超过1公里。这种差异源于月球重力只有地球1/6,岩浆流动更持久,形成的管道顶部岩层更厚实。月球玄武岩的抗压强度也意外出色——实验室数据显示,其强度是地球同类岩石的3倍以上。
辐射防护是最大加分项。月球表面每年辐射剂量约380毫西弗,是国际空间站的2.6倍。熔岩隧道上方10米厚的岩层就能屏蔽99%的宇宙射线,这个厚度在月球熔岩管顶部普遍存在。研究还指出,地下空间能维持-20℃至30℃的恒温环境,比起地表昼夜300℃的温差,大幅降低温控系统能耗。
不过风险仍然存在。论文通讯作者马蒂尼教授提醒,阿波罗17号任务曾发现月球土壤带电现象,静电吸附的月尘可能损坏设备。团队建议优先选择带有自然"天窗"的熔岩管——这类直径数十米的塌陷洞口既能作为物资运输通道,又能减少宇航员接触带电粉尘的机会。
这项发现恰逢各国月球基地计划进入实操阶段。NASA阿尔忒弥斯计划2028年前要建成的月球营地,中国2030年前后的国际月球科研站,都在寻找最佳选址。熔岩隧道不仅能提供现成空间,其内部可能封存的挥发性物质,或许还能解决部分水源和燃料问题。下一步,研究团队计划联合欧空局,用新型穿透雷达对候选熔岩管进行厘米级精度的三维建模。
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