Nel 2017, I ricercatori della Purdue University hanno aiutato a scoprire un tubo di lava sulla luna che potrebbe proteggere gli astronauti da condizioni pericolose sulla superficie. Ora, Le ricostruzioni di immagini 3D dei tubi di lava sulla Terra potrebbero aiutare a valutare se sono abbastanza stabili da costruire habitat umani.

L'opera fa parte di Resilient ExtraTerrestrial Habitat (RETH) di Purdue. un gruppo che studia come i futuri habitat umani sulla luna o su Marte possono essere resi resistenti a pericoli come le radiazioni, sbalzi di temperatura, attività sismica e impatti di meteoriti. I tubi di lava potrebbero essere parte della soluzione.

"I tubi di lava si formano quando un'eruzione vulcanica invia la lava che scorre in canali sul terreno, " disse Anahita Modiriasari, un ricercatore post-dottorato presso la Lyles School of Civil Engineering di Purdue. "La superficie della colata lavica si raffredda e forma una crosta sopra, mentre la lava calda continua a scorrere sotto, formando un tunnel. Sappiamo che questi tubi di lava esistono sulla luna, poiché le immagini satellitari hanno mostrato aperture sulla superficie lunare, a volte chiamati 'lucernari'".

Gli scienziati sanno anche grazie alla ricerca Purdue, che questi tubi di lava sono molto più grandi di quelli sulla Terra, potenzialmente molti chilometri di larghezza, fornendo una potenziale protezione dai rischi spaziali.

Significa che sarebbero i luoghi ideali in cui vivere gli umani? "Non lo sappiamo per certo, "Modiriasari ha detto. "Non possiamo ancora visitare i tubi di lava sulla luna o su Marte. Ma ci sono molte cose che possiamo imparare visitando quelli sulla Terra".

Modiriasari, insieme agli studenti laureati Jongseong Choi e Audai Theinat, ha recentemente visitato il Lava Beds National Monument in California per esplorare questi tubi di lava e stabilire una base di informazioni. "Questo è un banco di prova ideale, "Modiriasari ha detto, "perché ha roccia basaltica simile, e si formò in modo simile a quelli sulla luna. Questi tubi di lava hanno anche lucernari, che è un fattore importante su cui stiamo indagando".

Il team ha scelto grotte specifiche e identificato sezioni trasversali di roccia che i membri volevano indagare. "Il nostro obiettivo principale era studiare le proprietà geomeccaniche della roccia basaltica, "Modiriasari ha detto. "Eravamo particolarmente interessati al soffitto del tubo di lava:il numero e la distanza delle fratture visibili, le caratteristiche delle articolazioni, l'erosione chimica e l'indice di resistenza dell'ammasso roccioso."

Hanno anche scattato migliaia di foto, sufficienti per ricostruire un modello 3D che cattura le caratteristiche essenziali del tubo di lava. Questo è un compito che un rover o un drone potrebbe potenzialmente svolgere sulla luna o su Marte.

"Tutti questi dati raccolti sono vitali, " ha detto Modiriasari. "Lo stiamo usando per costruire un modello avanzato delle dimensioni, resistenza e stabilità strutturale del tubo di lava. Cosa succede durante l'attività sismica? Cosa accadrebbe se un meteorite colpisse? Questo ci aiuta a valutare se simili tubi di lava sulla luna o su Marte sarebbero in grado di ospitare un habitat umano permanente".

RETH unisce l'esperienza di molti ricercatori della Purdue, guidato da Shirley Dyke, professore di ingegneria meccanica e ingegneria civile. La ricerca di Modiriasari è consigliata da Antonio Bobet, l'Edgar B. e Hedwig M. Olson Professore di Ingegneria Civile, e Jay Melosh, illustre professore di terra, atmosferico, e scienze planetarie. Altri membri della facoltà includono Julio Ramirez, il professore di ingegneria civile Karl H. Kettelhut, e Dawn Whitaker della School of Industrial Engineering.

RETH ha recentemente ricevuto 15 milioni di dollari dalla NASA per istituire un nuovo Istituto di ricerca sulla tecnologia spaziale per indagare sulla resilienza, intelligenza e autonomia dei futuri habitat umani.

"Sento molti feedback positivi ogni volta che presentiamo la nostra ricerca a una conferenza spaziale, " ha detto Modiriasari. "Questa è una nuovissima applicazione del mio background nella costruzione di gallerie sotterranee, in un ambiente molto diverso. Sarà molto interessante vedere gli umani vivere sulla luna nella mia vita".