我們能在月球洞穴中生活嗎？月球熔岩管棲息地搜尋內幕

人類是否能在月球地下洞穴中尋求庇護的問題已經從科幻小說的推測轉變為一項積極的美國宇航局研究項目。根據Astronomy.com的報導，美國宇航局在2026年9月30日選定了一項名為GIMLI的任務，以調查月球表面的一個特定洞孔——馬里烏斯丘陵坑，以確定它是否是通往一個巨大隱藏洞穴的大門。

為什麼現在成為新聞焦點

根據PSI自身的公告，美國宇航局選擇了由位於亞利桑那州圖森的行星科學研究所(PSI)領導的提案，名為GIMLI——馬里烏斯月球坑地球物理儀器調查——來探測大洋風暴地區的馬里烏斯丘陵坑。首席研究員是Nathaniel 'Than' Putzig，副首席研究員是Gareth Morgan。

PSI正與Blue Origin公司旗下的蜜蜂機器人公司合作製造儀器，而挪威航天局將提供探地雷達。PSI表示，載荷將通過美國宇航局的商業月球有效載荷服務(CLPS)計劃前往月球，該計劃由美國宇航局的PRISM倡議(月球表面有效載荷和研究調查)資助。目前還沒有確認發射日期。

根據PSI的公告，GIMLI將研究的地下洞穴「有朝一日可能為宇航員提供安全避難所，讓他們逃離月球表面存在的輻射和極端溫度變化。」PSI自己的文本將此呈現為對洞穴潛力的描述，而不是Putzig個人的言論。

月球熔岩管究竟是什麼？

數十億年前，月球上流動的熔岩形成了漫長的地下通道。當熔岩流走或地表岩石冷卻塌陷時，有時會留下開放的隧道——熔岩管——偶爾會有洞孔或「坑」，那是屋頂塌陷的地方，根據《天文學雜誌》和智利BioBioChile的報導。日本的Kaguya (SELENE)軌道器拍攝了馬里烏斯丘陵坑——根據Astronomy.com報導時間為2008年，或根據BioBioChile報導時間為2009年——根據PSI和Astronomy.com的報導，該坑大約65乘以90米(213乘以295英尺)。

另一個已經確認的例子是寧靜海坑，距離阿波羅11號登陸點約400公里(250英里)。根據維基百科對該研究的總結，NASA月球勘測軌道器的雷達數據由特倫托大學研究員Leonardo Carrer和Lorenzo Bruzzone分析，並於2024年6月15日發表，顯示該坑連接到一個至少40米寬的地下洞穴。該坑本身有一個140-146米寬的外漏斗和一個約88-100米寬、約105米深的內豎井。

為什麼洞穴可能比開放地表更適合作為住所

月球表面沒有大氣層，幾乎沒有磁場，因此受到銀河宇宙射線、偶爾的太陽粒子風暴和微隕石的轟擊，在每個大約月長的日夜週期中，溫度在極端高溫和極端低溫之間搖擺不定。2020年發表在《放射防護日誌》上的一項研究量化了與開放地表相比，熔岩管會減少多少輻射暴露。

同一項研究發現，單一的太陽高能粒子事件，例如2000年7月記錄的事件，可能會對月球表面未受保護的人造成約2,190毫西弗的輻射——這是地下岩石將在很大程度上阻擋的劑量。另外，在維基百科上引用的寧靜海坑的熱模擬發現，洞穴永久陰暗的部分保持在穩定的290K(約17°C)附近。同一模擬發現，坑本身在夜間比周圍地表溫暖約100K，在白天涼爽約20K——比開放月球表面經歷的溫度範圍更窄，根據維基百科對該研究的總結。

科學家計劃如何確認隱藏的洞穴

GIMLI不會只是向坑洞中看——它將試圖繪製其下方和旁邊的情況。根據PSI和《天文學雜誌》的報導，儀器包包括探地雷達、主動源地震系統(被描述為阿波羅任務以來月球上第一次有意的主動源地震勘測)、用於檢測低密度空隙的重力儀以及拍攝坑壁和周圍地形的相機。

該團隊還包括來自博伊西州立大學、約翰霍普金斯大學、月球和行星研究所以及奧斯陸大學的研究人員，將使用綜合數據來估計熔岩管是否延伸和延伸多遠，以及研究坑壁中暴露的岩層，以尋找有關月球火山過去的線索。

仍然未知的是什麼

還沒有機器人或人類探索過月球洞穴，GIMLI的發射日期和著陸器還沒有確定。科學家還不知道馬里烏斯丘陵坑下方任何空腔的確切大小、穩定性或可達性，即使是已確認的寧靜海洞穴也只是通過軌道雷達繪製，而不是直接訪問。將熔岩管轉變為可居住的棲息地仍然需要在空氣、壓力、照明和密封入口方面進行工程設計——根據現有報導，這些步驟還沒有被當前任務所解決。

要點

• 根據Astronomy.com報導，美國宇航局在2026年9月30日選定了PSI領導的GIMLI任務，以調查馬里烏斯丘陵坑，這是日本Kaguya軌道器於2008年(Astronomy.com)或2009年(BioBioChile)拍攝的65乘90米的洞孔。
• 2024年使用NASA月球勘測軌道器雷達數據的研究確認了寧靜海坑下方一個單獨的熔岩管洞穴，靠近阿波羅11號登陸點。
• 2020年的一項輻射研究估計，水平熔岩管可以將地表的年度宇宙射線暴露從400多毫西弗減少到1毫西弗以下。
• GIMLI將使用雷達、地震傳感器、重力儀和相機，通過美國宇航局的商業月球有效載荷服務計劃交付；還沒有設定發射日期。