De maan en Mars zullen waarschijnlijk de eerste plaatsen in het zonnestelsel zijn die de mensheid zal proberen te leven nadat ze de veiligheid en beveiliging van de aarde hebben verlaten. Maar die werelden zijn nog steeds ongelooflijk zware omgevingen, zonder bescherming tegen straling, weinig tot geen atmosfeer en extreme temperaturen.
Leven op die werelden wordt moeilijk, het wordt gevaarlijk. Gelukkig zijn er een paar zakken op die werelden die het een klein beetje gemakkelijker zullen maken om voet aan de grond te krijgen in het zonnestelsel: lavabuizen.
Ik ga je nu een paar hele coole foto's laten zien. Laten we eerst beginnen met afbeeldingen van de maan gemaakt door NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter.
Die donkere vlekken op de foto zijn eigenlijk open dakramen, de ingestorte daken van lavabuizen op de maan. Ze zien er gewoon uit als donkere gebieden omdat je de onderkant niet kunt zien. Hoe cool is dat?
En nu zijn hier vergelijkbare kenmerken op het oppervlak van Mars. Hier zijn verschillende voorbeelden van grotdakramen over de Rode Planeet.
En ik wil je een heel speciale laten zien. Bekijk deze foto, waar je de opening van de grot kunt zien, hoe het Martiaanse zand in het dakraam stroomt. Je kunt het zelfs zien opstapelen op de grotvloer. Er is geen twijfel mogelijk, dit is een grot op Mars met opening naar de oppervlakte.
Wil je op de maan of Mars wonen? Je kijkt naar je toekomstige huis.
Lavabuizen komen hier op aarde veel voor en je kunt ze overal vinden waar vulkanische activiteit is geweest. Tijdens een uitbarsting stroomt lava bergafwaarts door een kanaal. Het oppervlak koelt af en korst over, maar de lava blijft stromen, als een ondergrondse rivier van gesmolten gesteente.
Onder de juiste omstandigheden kan de lava blijven stromen en het kanaal volledig leegmaken, waardoor een natuurlijke tunnel achterblijft die tientallen kilometers lang kan zijn. De buizen kunnen breed zijn, van een enkele meter tot wel 15 meter breed. Absoluut groot genoeg om erin te wonen.
Zowel de maan als Mars hadden periodes van vulkanisme. De grootste vulkaan in het zonnestelsel, Olympus Mons op Mars, is een enorme schildvulkaan met eindeloze lavavelden eromheen.
Het SETI-instituut kondigde onlangs aan dat het een reeks kleine putjes in een krater nabij de noordpool van de maan had geïdentificeerd. Ze hebben ze gevonden door afbeeldingen te analyseren die zijn gemaakt door NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter.
Ze zien eruit als dakramen en komen overeen met vergelijkbare functies op Mars, waar geen kraterrand is, en alleen een donkere schaduwfunctie. Verder bewijs is dat ze langs de kronkelende maanranden liggen, die oude lavarivieren met ineenstortingen op een rij.
Op dit moment zijn er tot nu toe ongeveer 200 van deze kenmerken op de maan ontdekt en ook meer op Mars.
Naast de dakramen die door ruimtevaartuigen zijn ontdekt, hebben planetaire wetenschappers enorme putkettingen op Mars blootgelegd, die kunnen zijn ingestorte lavabuizen. Met de hoeveelheid vulkanisme die zich in miljarden jaren op Mars heeft voorgedaan, zouden er veel functies moeten zijn die het ontdekken waard zijn.
Vanwege de lagere zwaartekracht op de maan en Mars zouden lavabuizen veel extremer moeten zijn. Op Mars zouden er lavabuizen kunnen zijn die honderden meters breed en honderden kilometers lang zijn. Op de maan kunnen lavabuizen kilometers in doorsnee zijn. Groot genoeg om een stad binnenin te verbergen.
Toekomstige kolonisten van Maan en Mars zullen al geconfronteerd worden met een ondergronds leven, om zich te verbergen voor de oppervlaktestraling, bombardementen op micrometeorieten, extreme temperaturen en om een bruikbare atmosfeer te creëren. Deze natuurlijke tunnels besparen hen het harde werk van het graven van de tunnel.
De natuurlijke daken van deze grotten worden verondersteld 10 meter of meer dik te zijn, en een locatie heeft naar schatting een dak van 45-90 meter dik. Dit zou meer dan voldoende zijn om te beschermen tegen zonnestraling en galactische kosmische straling.
Terwijl het oppervlak van de maan in temperatuur varieert van -180 C tot +100 C, blijft de binnenkant van een lavabuis constant koud -20 C. Dit zou gemakkelijk genoeg zijn om opgewarmd te blijven, zodra het eenmaal was afgesloten en onder druk was gezet met een ademende sfeer.
Zoals we keer op keer hebben gezegd, is het maanstof op de maan gevaarlijk spul, irriterende ogen, neusholtes en longen. Maankolonisten zouden hun blootstelling eraan ten koste van alles willen minimaliseren. Door de binnenkant van de lavabuis af te sluiten, kunnen ze voorkomen dat er nog meer stof binnendringt. In feite is het stof ook elektrisch geladen en kan het een gevaar vormen voor de elektronica.
Qua bronnen heeft de maan genoeg. Er is overal aluminium in de regoliet, evenals ijzer en titanium. Maar de meest waardevolle voor mensen, water, kan daar ook zijn. In de eeuwig in de schaduw gestelde kraters zouden er grote hoeveelheden water beneden kunnen worden verzameld die kolonisten konden oogsten.
Er is nog een ander voordeel: de lavabuizen op Mars kunnen de beste plekken zijn om te zoeken naar leven op de Rode Planeet. De natuurlijke bescherming zou de Mars-bacteriën ook minder blootstellen aan de barre omstandigheden van het oppervlak.
Toekomstige ontdekkingsreizigers kunnen worden beschermd in de lavabuizen terwijl ze zich op de ideale plek bevinden om te zoeken naar leven op Mars. Dat is handig.
Natuurlijk hebben NASA en de European Space Agency menselijke en robotachtige missies overwogen die naar de maan of Mars zouden kunnen reizen en het interieur van lavabuizen zouden kunnen verkennen.
In 2011 stelde een groep onderzoekers een missieontwerp voor voor een gecombineerde lander-rover die een dakraam op de maan tot in de kleinste details in kaart zou brengen. Het staat bekend als de Marius Hills Hole en is ongeveer 65 meter breed.
Eerst zou de lander afdalen naar het oppervlak van de maan bij het gat, met behulp van een gepulseerde laser genaamd LIDAR om een gebied van 50 meter rond de landingsplaats in kaart te brengen, op zoek naar gevaren.
Het ruimtevaartuig zou dan een landingsplaats kiezen en een rover inzetten die het gebied rond het dakraam tot in het kleinste detail zou scannen en in de lavabuis zou gluren als het licht goed was.
Daarna zouden de missies komen om daadwerkelijk in de tunnels te verkennen. Onthoud hoe groot ze zijn, mogelijk honderden meters en zelfs kilometers breed.
Je kunt je verschillende robotrovers en landers voorstellen, maar een van mijn favoriete ideeën is een slangenrobot ontwikkeld door SINTEF in Noorwegen. De robot gebruikt hydraulica om delen van zijn lichaam te verplaatsen, waardoor hij kan bewegen als een echte slang. Het kan trappen beklimmen, hellingen op en af gaan, bochten nemen en het onvoorspelbare terrein van de vloer van een lavabuis aankunnen.
Na de robots komen de mensen. Het lastige is om van het oppervlak naar de tunnelbodem te gaan. Missieplanners hebben traditionele abseilen voorgesteld en zelfs astronauten met jetpacks die zichzelf in de tunnel zouden laten zakken om rond te verkennen.
De eerste astronauten daalden af naar de bodem van de lavabuis en brachten quadruped pack-muilezelrobots mee die in staat zouden zijn om door het ruige terrein van de tunnelbodem te navigeren. Eenmaal binnen hadden ze een communicatieverbinding opgezet bij de krateropening en zetten ze vervolgens een tent onder druk in als tijdelijke habitat.
De astronauten zouden vrij zijn om enkele kilometers de lavabuis in te reizen, het interieur in kaart te brengen en monsters te nemen. Ze konden hun tent op verschillende punten opzetten, waardoor een veel diepere verkenning mogelijk was.
Natuurlijk zouden vijandige grot-aliens ze een voor een uitpluizen, en de enige manier waarop we de missie zouden kennen, is uit een reeks gevonden beelden en computerlogboeken. Maar ik dwaal af.
De European Space Agency heeft instrumenten ontwikkeld om het interieur van grotten hier op aarde te meten, om de technologie te ontwikkelen die kan worden gebruikt om andere werelden te verkennen. Je kijkt naar een 3D-beeld van het interieur van een grottennetwerk in Spanje.
Een team van onderzoekers, waaronder een Europese astronaut, gebruikte op een rugzak gebaseerde camera's en LIDAR-instrumenten om de grot in kaart te brengen tot een resolutie van slechts enkele centimeters. Ze testten ook handgereedschap om de grotwanden te onderzoeken en deden hetzelfde soort experimenten die toekomstige astronauten zouden kunnen doen.
Het doel op lange termijn is natuurlijk om een soort kolonie op lange termijn op te richten in lavabuizen op de maan of Mars.
Wat begon als een tijdelijke schuilplaats voor de meedogenloze omgeving van de Maan en Mars, zou de basis worden voor een toekomstige habitat en uiteindelijk het begin van een wetenschappelijke buitenpost of zelfs een volledige kolonie.
Het lijdt geen twijfel dat lavabuizen een van de topprioriteiten zullen zijn wanneer we terugkeren naar de maan en wanneer de eerste astronaut voet op Mars zet. En met alle nieuwe missies in de maak, van zowel NASA, SpaceX, de Europeanen en zelfs de Chinezen, lijkt het erop dat die dagen nu niet te ver weg zijn.
