Czy skarpy przy księżycowych zapadliskach są bezpieczne? Polskie badania
Zespół naukowców z Politechniki Wrocławskiej pod kierownictwem dr. hab. inż. Marcina Chwały przeprowadził pionierskie badania nad statecznością skarp wokół jednego z największych zawalisk księżycowych, znajdującego się na Morzu Spokoju.
Wyniki tych analiz, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Acta Astronautica”, stanowią istotny wkład w rozwój nauk inżynierskich i planetarnych, a jednocześnie otwierają nowy kierunek badań geotechnicznych poza Ziemią.
Celem innowacyjnego projektu było zrozumienie procesów, które kształtują stabilność struktur geologicznych Księżyca – wiedza ta ma ogromne znaczenie nie tylko dla nauki o ciałach niebieskich, lecz także dla praktycznego planowania przyszłych misji kosmicznych, zarówno robotycznych, jak i załogowych. Naukowcy z Wrocławia wykorzystali dane dotyczące miąższości i właściwości mechanicznych regolitu księżycowego, znanych dzięki misjom Apollo, oraz najnowsze informacje o geometrii zawaliska uzyskane przez sondę Lunar Reconnaissance Orbiter.
Na podstawie tych danych opracowano 36 przekrojów geotechnicznych przebiegających prostopadle do krawędzi zawaliska. Aby odwzorować jego strukturę, badacze zastosowali zaawansowane metody numeryczne, dopasowując elipsę do trójwymiarowej chmury punktów uzyskanych z obserwacji orbitalnych. Pozwoliło to wygładzić nierównomierne rozmieszczenie danych i dokładnie odwzorować kształt krawędzi. Analiza porównawcza uzyskanych przekrojów umożliwiła wskazanie obszarów bardziej i mniej stabilnych, a także oszacowanie potencjalnych rozmiarów osuwisk. Badania te mają ogromne znaczenie dla rozwoju inżynierii kosmicznej, gdyż pokazują, że nawet na Księżycu należy brać pod uwagę kwestie bezpieczeństwa geotechnicznego.
– Koncepcje nowych orbiterów, takich jak Lunar Geology Orbiter, czy misji robotycznych mających na celu zbadanie zawalisk, np. LunarLeaper, Moon Diver czy misja Leto, jeśli zostaną zrealizowane, z pewnością będą wymagały przeprowadzenia analiz geotechnicznych. Mam nadzieję, że obecna sytuacja i rosnące zainteresowanie Księżycem przełożą się na otwarcie nowych obszarów badań dla geotechniki, którą rozwijamy tutaj na Ziemi – powiedział dr hab. inż. Marcin Chwała.
Naukowcy podkreślają, że ich praca to pierwsze tego typu badania na świecie, w których zastosowano metody inżynierii lądowej i geotechniki do analizy powierzchni innego ciała niebieskiego. Pomimo ograniczonej liczby danych obserwacyjnych, uzyskane wyniki mogą stanowić wsparcie dla zespołów projektujących misje mające zbadać otoczenie księżycowych zawalisk i dostarczyć informacji o procesach geomechanicznych zachodzących w warunkach niskiej grawitacji.
Kontynuacja tych badań pozwoli określić, jakie parametry geometrii i mechaniki regolitu są kluczowe z punktu widzenia oceny stateczności księżycowych skarp. Wyniki wrocławskiego zespołu specjalistów mogą w przyszłości pomóc w wyborze odpowiednich instrumentów pomiarowych i w opracowaniu modeli predykcyjnych bezpieczeństwa struktur księżycowych. Ostatecznie odkrycie to stanowi znaczący krok w kierunku zrozumienia, jak nauki inżynierskie mogą wspierać bezpieczną eksplorację Księżyca i rozwój infrastruktury pozaziemskiej.
Źródło: Politechnika Wrocławska
Czytaj też: Start Galileo na Ariane 6 już w najbliższą środę
Grafika tytułowa: Pete Linforth / Pixabay
