1970 के बाद से हर साल, खगोलविद, भूवैज्ञानिक, भूभौतिकीविद् और कई अन्य विशेषज्ञ इसमें भाग लेने के लिए एक साथ आए हैं। चंद्र और ग्रह विज्ञान सम्मेलन (एलपीसीएस)। लूनर एंड प्लैनेटरी इंस्टीट्यूट (एलपीआई) और नासा के जॉनसन स्पेस सेंटर (जेएससी) द्वारा संयुक्त रूप से प्रायोजित, यह वार्षिक कार्यक्रम दुनिया भर के वैज्ञानिकों के लिए पृथ्वी के एकमात्र चंद्रमा से संबंधित नवीनतम ग्रह अनुसंधान को साझा करने और प्रस्तुत करने का एक मौका है।
इस साल, पर्ड्यू विश्वविद्यालय के छात्रों की एक टीम द्वारा मंगलवार, 17 मार्च को प्रस्तुत किए गए निष्कर्ष सबसे बड़े ध्यान खींचने वालों में से एक थे। विश्वविद्यालय के एक स्नातक छात्र के नेतृत्व में पृथ्वी, वायुमंडलीय और ग्रह विज्ञान विभाग , उनके द्वारा साझा किए गए अध्ययन से संकेत मिलता है कि चंद्रमा पर स्थिर लावा ट्यूब हो सकते हैं, जो पूरे शहरों में रहने के लिए पर्याप्त हैं।
भविष्य के भूवैज्ञानिक और भूभौतिकीय अध्ययनों का लक्ष्य होने के अलावा, इन ट्यूबों का अस्तित्व भविष्य के मानव अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए भी एक वरदान हो सकता है। मूल रूप से, उन्होंने तर्क दिया, इतनी बड़ी, स्थिर भूमिगत सुरंगें मानव बस्तियों के लिए एक घर प्रदान कर सकती हैं, जो उन्हें हानिकारक ब्रह्मांडीय विकिरण और तापमान में चरम से बचाती हैं।
हैडली रिल, एपिनेन पर्वत की तलहटी में घोड़ी इम्ब्रियम को घेरे हुए है जहाँ अपोलो 15 उतरा था। श्रेय: NASA/JAXA
लावा ट्यूब प्राकृतिक नाली हैं जो लावा बहने से बनती हैं जो ज्वालामुखी विस्फोट के परिणामस्वरूप सतह के नीचे घूम रही हैं। जैसे ही लावा चलता है, इसके बाहरी किनारे ठंडे हो जाते हैं, जिससे एक कठोर, चैनल जैसी पपड़ी बन जाती है जो लावा के प्रवाह के रुकने पर पीछे रह जाती है। कुछ समय से, चंद्र वैज्ञानिक यह अनुमान लगाते रहे हैं कि चंद्रमा पर लावा प्रवाहित होता है या नहीं, जैसा कि सतह पर पापी लकीरों की उपस्थिति से प्रमाणित होता है।
सिनुअस रिल्स चंद्र सतह में संकीर्ण अवसाद हैं जो चैनलों से मिलते जुलते हैं, और एक घुमावदार रास्ते हैं जो एक नदी घाटी की तरह पूरे परिदृश्य में घूमते हैं। वर्तमान में यह माना जाता है कि ये रेलें ध्वस्त लावा ट्यूब या विलुप्त लावा प्रवाह के अवशेष हैं, जो इस तथ्य से समर्थित हैं कि वे आमतौर पर एक विलुप्त ज्वालामुखी के स्थल पर शुरू होते हैं।
वे जो अतीत में चंद्रमा पर देखे गए हैं, उनका आकार 10 किलोमीटर तक चौड़ा और सैकड़ों किलोमीटर लंबा है। उस आकार में, एक स्थिर ट्यूब का अस्तित्व - यानी वह जो एक पापुलर रील बनाने के लिए ढह नहीं गई थी - एक बड़े शहर को समायोजित करने के लिए पर्याप्त होगी।
अपने अध्ययन के लिए, पर्ड्यू टीम ने पता लगाया कि क्या समान पैमाने के लावा ट्यूब भूमिगत मौजूद हो सकते हैं। उन्होंने जो पाया वह यह था कि लावा ट्यूब की स्थिरता कई चर पर निर्भर करती है- जिसमें चौड़ाई, छत की मोटाई और ठंडा लावा की तनाव स्थिति शामिल है। शोधकर्ताओं ने लावा ट्यूबों को एक मोटी परत में लावा द्वारा बनाई गई दीवारों के साथ और कई पतली परतों में लावा के साथ बनाया।
एक सैद्धांतिक चंद्र लावा ट्यूब के अंदर, फिलाडेल्फिया शहर के साथ पैमाने के लिए दिखाया गया है। श्रेय: पर्ड्यू विश्वविद्यालय/डेविड ब्लेयर
डेविड ब्लेयर, पर्ड्यू के स्नातक छात्र पृथ्वी, वायुमंडलीय और ग्रह विज्ञान विभाग ने उस अध्ययन का नेतृत्व किया जिसने जांच की कि क्या 1 किलोमीटर से अधिक चौड़ी खाली लावा ट्यूब चंद्रमा पर संरचनात्मक रूप से स्थिर रह सकती है।
ब्लेयर ने ईमेल के माध्यम से यूनिवर्स टुडे को बताया, 'हमारा काम इस मायने में कुछ अनोखा है कि हमने पर्ड्यू के विभिन्न विभागों के लोगों की प्रतिभा को जोड़ा है।' 'प्रो. बॉबेट (एक सिविल इंजीनियरिंग प्रोफेसर) के मार्गदर्शन से हम लावा ट्यूबों के अपने कंप्यूटर मॉडल में रॉक यांत्रिकी की एक आधुनिक समझ को शामिल करने में सक्षम हैं, यह देखने के लिए कि वे वास्तव में कैसे विफल हो सकते हैं और चंद्र गुरुत्वाकर्षण के तहत टूट सकते हैं।'
अपने शोध के लिए, टीम ने स्थिरता के परीक्षण के लिए विभिन्न आकारों और विभिन्न छत मोटाई के लावा ट्यूबों के कई मॉडल बनाए। इसमें उनमें से प्रत्येक मॉडल की जाँच करना शामिल था यह देखने के लिए कि क्या यह लावा ट्यूब की छत में कहीं भी विफलता की भविष्यवाणी करता है।
'हमने जो पाया वह आश्चर्यजनक था,' ब्लेयर ने आगे कहा, 'इसमें पहले जितना सोचा गया था उससे कहीं अधिक बड़ी लावा ट्यूब सैद्धांतिक रूप से संभव हैं। यहां तक कि केवल कुछ मीटर मोटी छत के साथ, एक किलोमीटर चौड़ी लावा ट्यूब खड़े रहने में सक्षम हो सकती है। हालांकि, इसकी वजह थोड़ी कम हैरान करने वाली है। इस विषय पर हमें जो आखिरी काम मिल सकता है, वह हैअपोलोयुग, और लावा ट्यूब आकार का एक बहुत सरल अनुमान का उपयोग किया - एक छत के लिए एक फ्लैट बीम।
मॉन्स रुमकर, चंद्रमा की सतह पर एक विलुप्त ज्वालामुखीय संरचना, जैसा कि अपोलो 15 अंतरिक्ष यान द्वारा कक्षा में रहते हुए चित्रित किया गया था। साभार: नासा
वह जिस अध्ययन का उल्लेख करता है, ' चंद्र पापुलर रेल्स की उत्पत्ति पर ', 1969 में जर्नल में प्रकाशित हुआ थाआधुनिक भूविज्ञान. इसमें, प्रोफेसर ग्रीले, ओबेरबेक और क्वैड ने इस तर्क को आगे बढ़ाया कि लावा प्रवाह ट्यूबों के पतन के लिए पापी रिल्स का गठन बंधा हुआ था, और यह कि स्थिर अभी भी मौजूद हो सकते हैं। एक फ्लैट-बीम छत की गणना करते हुए, उनके काम में अधिकतम लावा ट्यूब आकार 400 मीटर से कम था।
ब्लेयर ने कहा, 'हमारे मॉडल पृथ्वी पर लावा ट्यूबों में देखी गई ज्यामिति के समान अधिक ज्यामिति का उपयोग करते हैं,' एक धनुषाकार छत के साथ एक प्रकार का आधा-अण्डाकार आकार। तथ्य यह है कि एक धनुषाकार छत एक बड़ी लावा ट्यूब को खड़ा रहने देती है, यह समझ में आता है: मनुष्य प्राचीन काल से जानते हैं कि धनुषाकार छतें सुरंगों या पुलों को व्यापक स्पैन के साथ खड़े रहने की अनुमति देती हैं। ”
पर्ड्यू अध्ययन पर भी आधारित है पिछला अध्ययन जेएक्सए और नासा द्वारा आयोजित जहां चंद्रमा पर 'स्काईलाइट्स' की छवियां - यानी चंद्र सतह में छेद - कम से कम कुछ दसियों मीटर के पार गुफाओं की उपस्थिति की पुष्टि करती हैं। नासा की चंद्र ग्रेविटी रिकवरी एंड इंटीरियर लेबोरेटरी (GRAIL) के डेटा - जिसने चंद्रमा की पपड़ी की मोटाई में बड़े बदलाव दिखाए हैं, की अभी भी व्याख्या की जा रही है, लेकिन यह बड़े उपसतह अवकाश का संकेत भी हो सकता है।
नतीजतन, ब्लेयर को विश्वास है कि उनके काम से पहले किए गए कई अलग-अलग प्रकार के अवलोकनों के लिए नए और व्यवहार्य स्पष्टीकरण खुलते हैं। पहले, यह अथाह था कि चंद्रमा पर बड़ी, स्थिर गुफाएं मौजूद हो सकती हैं। लेकिन उनकी टीम के सैद्धांतिक अध्ययन के लिए धन्यवाद, अब यह ज्ञात है कि उचित परिस्थितियों में यह कम से कम संभव है।
नासा के चंद्र ग्रेविटी रिकवरी एंड इंटीरियर लेबोरेटरी (GRAIL) मिशन ने चंद्रमा की पपड़ी की मोटाई की गणना की। श्रेय: NASA/JPL-कैल्टेक/एस. मिल्जकोविक
एक और रोमांचक पहलू यह है कि यह काम भविष्य के अन्वेषण और यहां तक कि चंद्रमा पर उपनिवेशीकरण के लिए प्रदान करता है। पहले से ही, विकिरण से सुरक्षा का मुद्दा बड़ा है। यह देखते हुए कि चंद्रमा का कोई वातावरण नहीं है, उपनिवेशवादियों और कृषि कार्यों में कॉस्मिक किरणों से कोई प्राकृतिक बचाव नहीं होगा।
ब्लेयर ने टिप्पणी की, 'भूगर्भीय रूप से स्थिर लावा ट्यूब मानव अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए बिल्कुल वरदान होगी।' 'इस तरह की एक गुफा चंद्र आधार के निर्माण के लिए वास्तव में एक आदर्श स्थान हो सकती है, और आम तौर पर चंद्रमा पर निरंतर मानव उपस्थिति का समर्थन करने के लिए। सतह से कुछ मीटर नीचे जाने से, आप अचानक चंद्र सतह पर रहने की कोशिश में बहुत सारी समस्याओं को कम कर देते हैं। ”
मूल रूप से, विकिरण के खिलाफ सुरक्षा के अलावा, एक उपसतह आधार माइक्रोमीटर और तापमान में अत्यधिक परिवर्तन की समस्याओं को दूर करेगा जो चंद्र सतह पर आम हैं। क्या अधिक है, स्थिर, उपसतह लावा ट्यूब मानव निवास के लिए आधार पर दबाव डालने का कार्य भी आसान बना सकती है।
ब्लेयर ने कहा, 'लोगों ने पहले इन सभी चीजों का अध्ययन और बात की है, लेकिन हमारे काम से पता चलता है कि इस तरह के अवसर संभावित रूप से मौजूद हो सकते हैं - अब हमें बस उन्हें ढूंढना है। मनुष्य शुरू से ही गुफाओं में रह रहे हैं, और यह चंद्रमा पर भी समझ में आ सकता है!'
मेलोश, ब्लेयर और बोबेट के अलावा, टीम के सदस्यों में लोइक चप्पाज़ और रोहन सूद, स्नातक छात्र शामिल हैं। एरोनॉटिक्स एंड एस्ट्रोनॉटिक्स स्कूल ; कैथलीन हॉवेल, पर्ड्यू के ह्सू लो एरोनॉटिकल और एस्ट्रोनॉटिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर; एंडी एम। फ्रीड, पृथ्वी, वायुमंडलीय और ग्रह विज्ञान के एक सहयोगी प्रोफेसर; और कोलीन मिलबरी, पृथ्वी, वायुमंडलीय और ग्रह विज्ञान विभाग में पोस्टडॉक्टरल अनुसंधान सहयोगी।
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