Ve stínu lunárních propastí: Poskytnou nám jeskyně na Měsíci bezpečný úkryt?

Na potvrzení existence propastí v měsíčním povrchu jsme čekali opravdu dlouho. Neodhalilo je ani mapování pomocí amerických sond Lunar Orbiter ke konci 60. let, a dokonce ani fotografování z oběžné dráhy v rámci programu Apollo. Rozlišení tehdejších záběrů a rozsah mapování k objevu propastí jednoduše nestačily. První z nich se proto povedlo identifikovat až v roce 2008, na snímcích z kamery s rozlišením deseti metrů umístěné na japonské sondě Kaguja. O řád přesnější pozorování uskutečněná americkým automatem Lunar Reconnaissance Orbiter navíc ukázala, že nejméně dvě z uvedených propastí mohou vést do podzemních jeskyní neznámého rozsahu.

Příslib existence lunárních kaveren tak motivoval pátrání po propastech, jež do nich ústí. Na detailních záběrech měsíčního povrchu se postupně podařilo rozlišit přes dvě stovky propastí různých tvarů a velikostí. Většina zmíněných zvláštních útvarů byla přitom nalezena v oblastech, které roztavil dopad velkých kosmických těles. V blízkosti impaktních kráterů se totiž nacházejí rozměrné dutiny, jež se zformovaly při rychlém ochlazení roztaveného terénu. Výdutě se pak v daných lokalitách mohly vytvořit také v důsledku úniku plynů z taveniny na povrch.

Vyschlé řeky lávy

Dopady cizích kosmických těles nepředstavovaly jedinou dramatickou událost, jež dokázala roztavit ohromné části měsíčního povrchu. Zejména na přivrácené polokouli se totiž před více než dvěma miliardami let odehrávala čilá vulkanická činnost: Z aktivních center tryskala na povrch žhavá láva a postupně zalila obrovské plochy strnulého lunárního světa. Popsaným způsobem vznikla tmavá měsíční moře.

K pozůstatkům zmíněné dávné sopečné činnosti patří koryta, jež tekoucí láva do měsíčního povrchu vymlela. Například Schröterovo údolí alias Vallis Schröteri, připomínající plazícího se hada, vychází z protáhlé deprese o průměru asi deseti kilometrů, přezdívané Kobří hlava. Údolí se na své zhruba 150 kilometrů dlouhé trase k Oceánu bouří postupně svažuje až o čtyři kilometry a jeho meandry vypadají jako některé řeky na Zemi. Široké je až deset kilometrů a v maximu dosahuje hloubky jednoho kilometru.

Pokud ovšem povrch „lávové řeky“ postupně ztuhne do pevné krusty, může se pod ním po odtoku lávy vytvořit volný prostor. Tyto tzv. lávové tunely vznikají i jinými způsoby, třeba vyklenutím povrchu či průnikem magmatu z hlubin a jeho následným odtokem. Všechny popsané případy dobře známe z okolí pozemských sopek, ať už jde o islandskou Raufarhólshellir, Cueva del Viento na Kanárských ostrovech nebo Opičí jeskyni v americkém státě Washington. Největší lávové tunely na Zemi potom najdeme na Havaji, kde například jeskynní systém Kazumura měří téměř 66 kilometrů.

Okna do neznáma

I když do lávového tunelu na Měsíci, nebo dokonce na Marsu dosud žádný pozemský průzkumník nevstoupil, máme o existenci zmíněných podzemních prostor pádné důkazy. Jak ze Země, tak z jejího souputníka či z rudé planety totiž známe řadu neobvyklých kráterů připomínajících korálky navlečené na niti. Na Měsíci se už podařilo identifikovat 27 takových řetězových propadlin.

Nejznámější příklad nabízí Hyginusova brázda neboli Rima Hyginus o délce zhruba 220 kilometrů, v jejíž centrální části se nacházejí dvě rozsáhlé mělké prohlubně, považované geology za sopečné kaldery. V ose popsané průrvy, široké až tři kilometry, pak i amatérský dalekohled ukáže přes tucet kráterů měřících v průměru asi půldruhého kilometru. Při bližším pohledu je patrné, že nejde o typické dopadové krátery: Jejich val nevystupuje nad okolní krajinu, takže připomínají spíš široké propadliny. I když se vznik Hyginusovy brázdy pojí s vulkanismem, nejedná se o pozůstatek lávového tunelu. V daném případě totiž sledujeme propadliny podél zlomové linie, jejíž směr se láme přímo v kráteru Hyginus.

Vhodnější kandidáty pro hledání lávových tunelů na Měsíci proto představují klikaté brázdy, jaké se vyskytují například v sopečné oblasti Marius Hills. Právě tam byla objevena vůbec první lunární propast, o průměru 65 metrů a hloubce 34 metrů. Pro srovnání: Macocha coby rekordmanka střední Evropy má průměr 174 × 76 metrů a hloubku 138,4 metru. Každopádně už prvotní záběry nově identifikované měsíční propasti jasně odhalily, že se mezi stěnou a dnem jámy rozkládá jakási zastíněná oblast, což naznačuje další prohlubeň. Jak daleko dovnitř sahá? Je široká jen pár metrů, nebo se otevírá do většího podzemního tunelu? Zmíněnou otázku se nyní snaží vědci vyřešit.

Nebezpečná krajina

Na budoucí obyvatele Měsíce rozhodně nečeká přívětivé prostředí. Tamní povrch nechráněný atmosférou bez ustání ostřelují kosmické projektily různých velikostí a podle odhadů The Planetary Society ho denně zasáhne zhruba stovka meteoroidů o rozměrech pingpongového míčku. Střet s takto rychle letícím objektem by mohl znamenat smrt astronautů, nebo přinejmenším poškození obytných modulů.

Lunární krajinu navíc bombarduje kosmické záření a přes den i nabité částice slunečního větru. Odhaduje se, že při zvlášť silných slunečních erupcích ztratí náš souputník až dvě stě tun povrchového materiálu. Další nepříjemnost představují velké změny teplot, které za místních nocí klesají až 178 stupňů pod nulu, zatímco přes den se na rovníku mohou vyšplhat i ke 124 stupňům. Značné problémy by mohl způsobit také prach zvířený při startech zásobovacích raket. 

Všechny popsané komplikace by vyřešil vhodný úkryt v podobě lávového tunelu či jeskyně. Takový prostor by poskytl ochranu před meteoroidy, kosmickým zářením i nabitými částicemi ze slunečních erupcí, a kromě toho by zajistil příhodnou teplotu, jež se v trvale zastíněných částech lunárních propastí pohybuje kolem sedmnácti stupňů. Klíčem ke stabilní teplotě jsou podle vědců převisy objevených propastí, díky nimž se zastíněná místa přes den příliš nepřehřívají a v noci z nich naopak teplo neuniká. 

Vrátíme se do jeskyní?

V oblasti Moře klidu, Moře touhy a poblíž kráteru Marius objevili odborníci už několik propastí s velmi strmými svahy, které ústí do volných podzemních prostor, jež se však navenek nijak neprojevují. Nejsou nad nimi žádné viditelné trhliny ani propadliny, které by svědčily o nestabilním povrchu. Odhady jeho mocnosti navíc naznačují, že kromě zřícení v důsledku dopadů velkých meteoroidů či silných otřesů půdy by mohla mít většina zmíněných prostor dostatečně stabilní strop.

Naši dávní předkové žili v jeskyních. Čeká nás tedy při osídlování Měsíce návrat do podobných příbytků? To zatím nevíme. Než se lunární lávové tunely dostanou na seznam lokalit vhodných pro výstavbu trvalých základen, čeká nás ještě důkladný průzkum. Pomoct by s ním mohla například mise Moon Diver, s cílem vyslat na zemského průvodce dvoukolový automatický rover, který by se spustil do sto metrů hluboké propasti v Moři klidu. NASA však zmíněnou výpravu nepodpořila. 

Další možnost představuje čtyřkolový minirobot PitRanger, financovaný z programu NASA Innovative Advanced Concepts Program. Má vážit asi patnáct kilogramů a na dokončení požadovaných úkolů by měl jen dvanáct dní, protože by zcela závisel na sluneční energii během lunárního dne. S nástupem noci by přišel o svůj jediný energetický zdroj a jeho mise by skončila. Realizace podobných projektů však zatím zůstává v nedohlednu.