По данным американских ученых, районы южного полюса Луны, в том числе те, что NASA рассматривает для будущих пилотируемых посадок, подвергаются регулярным сейсмическим толчкам, обусловленным постепенной деформацией спутника Земли. Создание баз в этих зонах может оказаться разрушительным для будущих лунных колонистов и поставить под сомнение перспективы исследования Луны человеком.
В конце 1960-х — начале 1970-х годов астронавты, участвовавшие в миссиях программы «Аполлон» изучили Используя сейсмометры, ученые установили, что Луна подвержена сейсмической активности: члены экипажа фиксировали колебания лунной поверхности. Стало известно, что на естественном спутнике Земли происходят лунотрясения, аналогичные землетрясениям. Однако, на Луне они значительно слабее, но при этом длятся дольше. Они способны длиться часами, а иногда и весь день. Земные же толчки обычно продолжаются от нескольких секунд до нескольких минут.
Со временем исследователи выяснили, что лунотрясения могут быть вызваны различными факторами: температурными колебаниями на поверхности Луны, возникающими при восходе и закате Солнца (термальные), ударами метеоритов (метеоритные) и гравитационным воздействием Солнца и Земли (приливные).
Еще одна причина – толчки, возникающие вблизи поверхности. Речь идет о тектонических лунотрясениях, которые вызываются смещениями в неглубоких слоях лунной коры (на глубине от 100 до 160 километров). В период миссий «Аполлонов» астронавты зафиксировали 28 тектонических лунотрясений, одно из которых имело значительную мощность – магнитуду 5,5 по шкале Рихтера. Этого достаточно, чтобы повредить здания, оборудование и другие объекты, созданные человеком.
В 2010 году камера зонда NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) зафиксировала на поверхности Луны 14 ранее не известных образований рельефа — лопастных уступов. Они возникли в результате тектонических разломов в лунной коре, отдельные участки которой надвигались на соседние. Тогда ученые предположили, согласно исследованиям, уступы образовались менее миллиарда лет назад, поскольку спутник Земли постепенно остывал и сжимался.
В последующих исследованиях специалисты показали, эти образования распространены по всей поверхности Луны, включая южный полюс, в частности, в районе предполагаемой посадки астронавтов в рамках миссии «Артемида-3» ( Artemis III) и районы вокруг него.
Новое исследование, проведенное группой ученых из Мэрилендского университета (США), включало серию моделирований. Их целью было определение наиболее опасных для будущих лунных колонистов регионов и прогнозирование угроз, с которыми столкнутся люди при освоении Луны. Результаты работы опубликованы в журнале Planetary Science.
Согласно новым данным, Луна продолжает сжиматься, что оказывает влияние на ее поверхность. В частности, ученые установили, что лопастные уступы, встречающиеся в отдельных районах южного полюса Луны, включая перспективные для посадки астронавтов, образовались в результате одного из самых сильных лунотрясений, зафиксированных сейсмометрами миссий «Аполлон» более полувека назад.
«Согласно нашим моделям, толчки, возникающие вблизи поверхности, могут спровоцировать мощное лунотрясение в южной полярной области, вероятно, из-за смещения уже имеющихся тектонических разломов или формирования новых», — пояснил ведущий автор исследования Томас Уотерс ( Thomas Watters).
По данным, полученным командой Уотерса, подповерхностные толчки окажут наиболее сильное воздействие на крутые склоны, спровоцировав оползни реголита и обрушение валунов, в особенности на склонах ударных кратеров. Эти процессы могут существенно осложнить будущую деятельность лунных поселенцев и затруднить исследования Луны.
При проектировании лунных баз авторы подчеркивают, что инженерам следует обращать внимание на расположение молодых тектонических разломов и связанные с ними риски. Для этого требуется детальная карта геологии Луны и данных о ее сейсмической активности, и именно этим сейчас занимается группа Уотерса.