Nel 2017, i ricercatori della Purdue University hanno aiutato a scoprire un tubo di lava sulla Luna che potrebbe proteggere gli astronauti dalle condizioni pericolose sulla superficie. Ora, le ricostruzioni in immagini 3D dei tubi di lava sulla Terra potrebbero aiutare a valutare se sono abbastanza stabili per costruirvi habitat umani.
Il lavoro fa parte dei Purmue Resilient ExtraTerrestrial Habitats (RETH), un gruppo che studia come i futuri habitat umani sulla luna o su Marte potranno essere resi impermeabili a rischi come le radiazioni, fluttuazioni della temperatura, resistenti ad attività sismica e agli impatti dei meteoriti. I tubi di lava potrebbero essere parte della soluzione.
“I tubi di lava si formano quando la lava espulsa da un’eruzione vulcanica scorre all’interno di canali sul terreno che lei stessa produce“, spiega Anahita Modiriasari, ricercatrice presso la Scuola di Ingegneria Civile di Purdue. “La superficie del flusso di lava si raffredda e forma una crosta in cima, mentre la lava calda continua a scorrere sotto, formando un tunnel. Sappiamo che sulla Luna questi tubi di lava esistono, le immagini satellitari hanno mostrato aperture sulla superficie lunare, a volte chiamate ‘lucernari'”.
Gli scienziati sanno anche, grazie alla ricerca del Purdue, che questi tubi di lava sono molto più grandi di quelli sulla Terra, potenzialmente di molti chilometri di larghezza, fornendo una protezione potenziale dai pericoli spaziali.
Significa che sarebbero posti ideali per la vita degli umani? “Non lo sappiamo per certo“, ha detto Modiriasari. “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 ai dottorandi Jongseong Choi e Audai Theinat, ha recentemente visitato il Lava Beds National Monument, in California, per esplorare questi tubi di lava e stabilire una linea di base di informazioni. “Questo è un banco di prova ideale, perché ha una roccia basaltica simile a quelli lunari e si è formato in modo simile a quelli sulla Luna. Anche questi tubi di lava hanno lucernari, un fattore importante che stiamo investigando”.
Il team ha scelto caverne specifiche e identificato sezioni trasversali di roccia che i membri volevano indagare. “Il nostro obiettivo principale era quello di indagare le proprietà geomeccaniche della roccia basaltica“, ha spiegato Modiriasari. “Ci siamo particolarmente interessati al soffitto del tubo di lava: il numero e la distanza delle fratture visibili, le caratteristiche delle articolazioni, l’alterazione chimica e l’indice di resistenza della massa rocciosa“.
Hanno anche scattato migliaia di foto, abbastanza per ricostruire un modello 3D in grado di catturare le caratteristiche essenziali del tubo di lava. Questo è un compito che un rover o un drone potrebbero potenzialmente compiere sulla Luna o su Marte.
“Tutti questi dati raccolti sono vitali, con loro possiamo costruire un modello avanzato di dimensioni, resistenza e stabilità strutturale del tubo di lava. Che cosa succede durante l’attività sismica? Cosa accadrebbe se un meteorite lo colpisce? Questo ci aiuta a valutare se tubi di lava simili sulla luna o su Marte sarebbe in grado di ospitare un habitat umano permanente“.
RETH combina le competenze di molti ricercatori del Purdue, guidati da Shirley Dyke, professore di ingegneria meccanica e ingegneria civile. La ricerca di Modiriasari è avviene sotto la consulenza di Antonio Bobet, Edgar B. e Hedwig M. Olson, professori di ingegneria civile, e Jay Melosh, illustre professore di scienze della terra, dell’atmosfera e planetarie. Altri membri della facoltà includono Julio Ramirez, il professore di ingegneria civile Karl H. Kettelhut e Dawn Whitaker della School of Industrial Engineering.
Il programma RETH ha recentemente ricevuto 15 milioni di dollari dalla NASA per creare un nuovo Istituto di ricerca sulla tecnologia spaziale per indagare sulla resilienza, l’intelligenza e l’autonomia dei futuri habitat umani.
“Ho ricevuto un sacco di feedback positivi ogni volta che abbiamo presentato la nostra ricerca in una conferenza spaziale“, ha detto Modiriasari. “Questa è una nuova applicazione del mio background nella costruzione sotterranea e nel tunneling, in un ambiente molto diverso, sarà molto interessante vedere gli umani vivere sulla Luna entro il corso della mia vita“.
