Novi pristup u detekciji potresa na Mjesecu

Tijekom Apollo misija sedamdesetih godina prošlog stoljeća, na Mjesec su postavljeni brojni seizmometri koji su tijekom osam godina zabilježili važne seizmičke aktivnosti na lunarnoj površini. Analiza prikupljenih podataka pokazala je da su neki potresi na Mjesecu postizali snagu sličnu zemaljskim potresima magnitude 5. Mjesec, za razliku od Zemlje, ne iskazuje tektonske aktivnosti. Potresi na Mjesecu imaju različite uzroke: neki su posljedica termičkih fluktuacija između lunarnog dana i noći, koje dovode do promjena temperature površine, dok su dublji potresi rezultat gravitacijske interakcije s Zemljom. Treći uzrok potresa je kontinuirano hlađenje Mjeseca koje dovodi do njegovog postupnog skupljanja. Detaljno razumijevanje ovih mehanizama, kao i vremena i mjesta na kojima se potresi pojavljuju, od iznimne je važnosti za planiranje budućih misija na Mjesec, osobito u svjetlu izgradnje trajnih struktura poput lunarnih baza.

Nove tehnologije

Nedavno istraživanje predstavilo je tehnologiju distribuiranog akustičkog osjetljivanja (distributed acoustic sensing – DAS), koja bi mogla omogućiti izuzetno precizno mjerenje potresa na Mjesecu. Buduće misije NASA-e, unutar programa Artemis, usmjerene su na povratak na Mjesec s ciljem instaliranja novih seizmičkih senzora, pri čemu se zagovara upotreba DAS tehnologije umjesto konvencionalnih seizmometara. Studija, objavljena u časopisu Earth and Planetary Science Letters detaljno opisuje ovu inovaciju. U proteklom desetljeću, profesor geofizike Zhongwen Zhan (Ph.D.) razvio je DAS tehnologiju koja uključuje slanje lasera kroz optički kabel i mjerenje kako se karakteristike svjetlosti lasera mijenjaju duž kabela uslijed seizmičkih aktivnosti. Sustav omogućava korištenje kabela kao niza stotina pojedinačnih seizmometara, čime se postiže visoka preciznost mjerenja. Nedavna studija pokazala je da bi 100-kilometarski segment kabela mogao zamijeniti funkcionalnost 10,000 tradicionalnih seizmometara.

Lunarni seizmometri

Tradicionalno, lunarni seizmometri postavljeni su na velikim udaljenostima jedan od drugoga, što rezultira često nejasnim i “buka” punim seizmičkim signalima. Fenomen raspršenja, gdje seizmički valovi postaju manje jasni dok prolaze kroz praškasti sloj lunarnog tla, dodatno otežava precizno mjerenje. Implementacija tisuća senzora, kakve bi omogućio optički kabel, znatno bi poboljšala kvalitetu detekcije. U sklopu nove studije, koju je vodio Qiushi Zhai, postdoktorski istraživački suradnik iz geofizike, istraživači su testirali DAS tehnologiju na Antarktici. Suho i zaleđeno okruženje Južnog pola, slično uvjetima na Mjesecu, poslužilo je kao idealno testno mjesto. Otkriveno je da su DAS senzori bili dovoljno osjetljivi da detektiraju čak i minimalne pokrete uzrokovane pucanjem i kretanjem leda, sugerirajući njihovu primjenjivost za mjerenje potresa na Mjesecu. “Dodatna prednost primjene DAS tehnologije na Mjesecu jest njena iznimna otpornost na ekstremne lunarne uvjete poput visoke radijacije, ekstremnih temperatura i guste prašine,” naglasio je Zhai. Sljedeći koraci uključuju demonstraciju funkcionalnosti DAS-a s ograničenim energetskim resursima dostupnima na Mjesecu te provođenje dodatnih modeliranja i analiza kako bi se omogućilo bolje razumijevanje detekcije manjih i udaljenijih potresa.