Лунные лавовые трубки — это лавовые трубки на Луне, образовавшиеся во время извержения базальтовых лавовых потоков. Когда поверхность лавового потока остывает, она затвердевает, и лава может течь под поверхностью по трубчатым каналам. После того, как поток лавы ослабевает, в трубке образуется дренажное отверстие, создающее полость. Лунные лавовые трубки образуются на наклонных поверхностях с углом наклона от 0,4° до 6,5°. Эти трубки могут достигать ширины 500 метров - более крупные трубки становятся неустойчивыми из-за возможного обрушения под действием силы тяжести. Однако и устойчивые трубки могут быть разрушены сейсмическими событиями или метеоритной бомбардировкой.
Существование лавовой трубки иногда подтверждается наличием «светового люка» — места, где обрушилась крыша трубки, образовав круглое отверстие, которое можно наблюдать с лунных орбитальных аппаратов.
Данные наблюдений
Одним из районов, где наблюдаются лавовые трубки и борозды, является область холмов Мариуса (14°4′20.83″ с. ш., 56°44′57.49″ з. д.). В 2008 году японский космический аппарат «Кагуя» (Kaguya), возможно, обнаружил в этом районе вход в лавовую трубку. В 2011 году этот провал был детально сфотографирован аппаратом НАСА Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO); снимки позволили разглядеть как сам провал шириной 65 метров, так и его дно, расположенное на глубине около 36 метров. Кроме того, борозда Хэдли, вероятно, представляла собой лавовый канал с частично сохранившимся сводом, отдельные участки которого со временем обрушились. Лавовые трубки также могут существовать в Море Ясности.
Аппарат Lunar Reconnaissance Orbiter зафиксировал более 200 провалов, имеющих признаки входов в подповерхностные пустоты или пещеры; их диаметр варьируется от примерно 5 м до более чем 900 м, хотя некоторые из них, вероятно, возникли уже после завершения излияния лавы и не являются вулканическими провалами.
Орбитальный аппарат «Чандраян-1» (Индийская организация космических исследований — ISRO) заснял лунную борозду, образованную древним потоком лавы; наличие в ней участка с сохранившимся сводом указывает на вероятное существование лавовой трубки вблизи лунного экватора. Длина этого туннеля составляет около 2 км, а ширина — 360 м.
Гравиметрические данные, полученные аппаратами миссии GRAIL, указывают на существование лунных лавовых трубок шириной более 1 км. При соотношении ширины к высоте 3:1 такая структура может сохранять устойчивость даже при толщине свода всего 2 м. В 2023–2024 годах был проведён анализ радиолокационных изображений провала в Море Спокойствия, полученных камерой аппарата NASA Lunar Reconnaissance Orbiter. Установлено, что этот объект возник в результате обрушения лавовой трубки, что привело к образованию подземной полости (туннеля) длиной не менее нескольких десятков метров; это открытие подтвердило существование лунных пещер.
Лунные лавовые трубки привлекают все большее внимание учёных как потенциальные места для длительного пребывания людей. В исследовании, опубликованном в 2025 году в журнале *npj Space Exploration*, подчёркивается, что такие подземные полости, как лавовые трубки, обеспечивают естественную защиту от космического излучения, ударов микрометеоритов и резких перепадов температур. Благодаря этому они, наряду с другими объектами для будущих исследований, рассматриваются как перспективные площадки для размещения лунных баз. Исследователи предложили использовать методы глобального георадарного зондирования для картирования этих структур и выявления устойчивых внутренних пустот, пригодных для обитания. В работе также отмечается роль мощного слоя базальтовых пород, перекрывающего полость и способствующего поддержанию стабильного температурного режима. Эти данные подкрепляют планы, разрабатываемые в рамках программы «Артемида» (Artemis), в которой лавовые трубки рассматриваются как перспективные места для размещения защищенной оперативной инфраструктурыDing, C., et al. (2025). "Towards a habitable Moon: probing subsurface cavities with global penetrating radar." npj Space Exploration 1, Article 11. .
Предлагаемая разведка
Некоторые групп исследователей предложили проекты роботизированных миссий по исследованию лавовых трубок на Луне и Марсе.
В рамках миссии Moon Diver, возглавляемой Лорой Кербер, предлагается направить в лунный провал двухколёсный вездеход AXEL (разработки Лаборатории реактивного движения НАСА — JPL) для изучения истории лунных морей и излияний базальтовых лав.
В 2019 году Европейское космическое агентство (ЕКА) запустило через платформу Open Space Innovation Platform (OSIP) инициативу по оценке инновационных предложений, направленных на исследование, документирование и создание 3D-карт вулканических пустот на Луне. Были отобраны два взаимодополняющих проекта: спускаемый аппарат сферической формы DAEDALUS (Descent And Exploration in Deep Autonomy of Lava Underground Structures — «Спуск и исследование подземных лавовых структур в режиме глубокой автономности») и система RoboCrane. Прототип DAEDALUS был разработан консорциумом, в который вошли Вюрцбургский университет (Германия), Университет Якобса (Германия), Падуанский университет (Италия), Падуанская астрономическая обсерватория (INAF, Италия) и компания VIGEA — Virtual Geographic Agency (Италия). Этот прототип оснащен оборудованием, позволяющим выполнять 3D-картирование с высоким разрешением во время спуска и автономно перемещаться внутри лавовой трубки. Система снабжена лидаром и стереоскопическими камерами, что обеспечивает практически полный охват пространства и позволяет получать данные в любых условиях.
Возможные места существования внеземной жизни Лунные лавовые трубки рассматриваются как потенциальные места для проведения астробиологических исследований, поскольку в их подповерхностной среде могут сохраняться органические соединения или даже следы древней жизни, защищённые от ультрафиолетового излучения, космических лучей и экстремальных условий на поверхности.
Места для поселений людей
Лунные лавовые трубки потенциально могут служить местом размещения обитаемых баз для людей. Существуют туннели диаметром более 300 метров, залегающие под слоем базальта толщиной 40 метров и более, где поддерживается стабильная температура 17 °C. Эти естественные туннели обеспечивают защиту от космического и солнечного излучения, метеоритов, микрометеоритов и выбросов вещества при ударных событиях. Они изолированы от резких перепадов температур, характерных для лунной поверхности, и могут обеспечить стабильные условия для обитателей.
Лавовые трубки, в которых сохраняется температура ниже точки замерзания, могут служить «холодными ловушками» для молекул воды; однако любой лед в таких полостях, вероятно, будет сублимировать в течение геологического времени, если температура не опустится ниже 120 К. Подобные условия возможны лишь в лавовых трубках, расположенных вблизи полярных областей Луны.
Лунные лавовые трубки обычно встречаются вдоль границ между лунными морями и возвышенностями. Такое расположение обеспечивает удобный доступ к возвышенным участкам (для организации связи), базальтовым равнинам (для выбора мест посадки и добычи реголита), а также к подземным минеральным ресурсам.
Источники Horvath, T., Hayne, P. O., & Paige, D. A. (2022). Thermal and illumination environments of lunar pits and caves: Models and observations from the diviner lunar radiometer experiment. Geophysical Research Letters, 49(14), e2022GL099710.
Категория:Вулканические пещеры Категория:Геология Луны Категория:Колонизация космоса Категория:Поверхность Луны