研究人員建議在月球上安裝光纖網路幫助進一步了解月震
人類在月球上的活動日益增多,為支持進一步的探索,天文學家已經起草了各種基礎設施建議。其中一項建議涉及月球地震學,我們對這一領域知之甚少,但其中還沒有解決的問題可能對未來的探測任務構成嚴重障礙。
一組研究人員提議在月球上建立一個光纖地震網絡,以便於研究月球的地震活動。這個構想是未來幾年可能為地球的天然衛星帶來雄心勃勃的基礎設施項目的幾個構想之一。
幾十年前,阿波羅太空人在月球表面放置的地震儀偵測到了相當大的活動。最近的數據分析表明,月球上經常發生中度到嚴重的淺層地震。由於衛星的重力較低,這些地震可能會持續數小時,即使是輕微的震動也可能造成嚴重的山體滑坡,使未來的探測工作變得更加複雜。
光纖地震網路提案旨在利用新的感測器陣列,大幅提高我們記錄和繪製月球地震活動圖的能力。雖然科學家們並不完全清楚月震發生的原因,但有一種理論認為,月震是月球內核冷卻導致月球縮小過程的一部分。光纖網路可以更清楚地顯示月核的大小和性質。
分佈式聲學感測(DAS)製程能以相對經濟有效的方式提供適當的感測器功能。光纖折射率微小波動產生的瑞利散射可支援沿著數十公里電纜進行即時、連續測量。這將為研究人員提供清晰的地震波觀測結果。為了降低成本,DAS 網路可以搭上其他月球基礎設施項目的順風車,例如美國國家航空暨太空總署(NASA)提出的在月球暗面的隕石坑中安裝射電望遠鏡的計畫。
然而,安裝DAS 電纜是一項巨大的工程挑戰。研究人員建議,自動漫遊車或阿耳特彌斯號太空人都可以完成這項任務。美國國家航空暨太空總署(NASA)的阿特米斯3號(Artemis 3)任務計畫於2026年9月前完成,目標是自阿波羅任務以來首次將人類送至月球表面。
最近多個國家的登月任務都面臨挑戰。奧德修斯號著陸器是自1972 年阿波羅17 號以來第一個在月球表面著陸的美國飛行器,但由於著陸位置不佳而耗盡了動力。日本也經歷了一次尷尬的著陸,但成為第五個將物體完好無損地降落在月球上的國家。
儘管挑戰重重,但未來任務的成功將為重要的永久性基礎設施奠定基礎。這些計畫包括中國、美國和俄羅斯的核反應堆,以及利用雷射將部分地表融化成鋪設好的道路和著陸台等建議。這將防止太空船和漫遊車掀起塵土。
展望未來,NASA 還希望在月球表面3D 列印房屋。