Kwa nini wanasayansi wanatengeneza vumbi bandia la Mwezi?

Hata kama kuta za shimo la volkeno zinaenea nyuma ya majengo ya ghorofa moja iliopakwa rangi nyeupe itakuwa rahisi na kukosa kuona mji wa Tao wenye utulivu.

Inachukua muda mfupi tu kupita mji huo ukiwa unaendesha gari kwenye barabara kuu ya LZ-20 inayokatiza katikati ya eneo la Lanzarote, katika Visiwa vya Canary. Na licha ya ukaribu wake na volkeno ya Tamia katikati mwa kisiwa hicho, Tao si mojawapo ya vivutio kuu vya utalii vya Lanzarote.

Siku za hivi karibuni, mji huo umekuwa ukipokea wageni wengi wa aina tofauti tofauti sana wale ambao hata hawavutiwi kuangalia namna ambavyo mlipuko wa Volkano hutokea lakini wao huvutiwa saana na kuangalia ule udongo wa kijivu ambao mji wa Tao imejengwa. Nyenzo hii ya kustaajabisha, yenye mawe mengi na sehemu ya kushangaza ya ambayo ni majawapo ya kumbukumbu ambayo watu wa tao wamefanya jitihadi kuitunza kwa miongo kadhaa sasa hatua ambayo Itasaidia kuwarudisha wanadamu kwenye Mwezi.

Kundi la wanasayansi wa Uhispania wamegundua kwamba aina ya Volkano ya basalt kwenye machimbo karibu na Tao inafanana na na sampuli za mwezi uliorudishwa duniani na wafanyakazi wa Apollo 14 mwaka 1971.

Sampuli ya udongo, inayoitwa LZS-1, ndiyo ya hivi karibuni zaidi katika orodha ya viigaji vya mwezi vya ubora tofauti ambavyo vimeundwa ili kusaidia shirika la Nasa na mashirika mengine ya anga duniani kote kujiandaa kwa ajili ya safari ya kwenda Mwezini.

Miongoni mwa viiga vya kwanza vya mwezi kutengenezwa ni Minnesota Lunar Simulant 1 (MLS-1) katika Chuo Kikuu cha Minnesota mnamo mwaka 1988 kutoka katika aina ya Volkano ya basalt iliyopatikana kwenye machimbo yaliyotelekezwa huko Duluth, Minnesota. Watafiti waligundua miamba hiyo inafanana na kemikali ya udongo iliyokusanywa kutoka kwenye Bahari iliyotembelewa na wanaanga wa Apollo 11. Mikoa ya Mare yenye giza, au "bahari", ya Mwezi kwa asilimia kubwa inatengenezwa na aina ya vlkano ya basalt yenye madini ya magnesiamu na madini ya chuma wakati sehemu nyepesi, za nyanda za juu zimeundwa kwa miamba inayojumuisha kalsiamu na aluminium.

Misheni sita za Apollo ambazo zilitua kwenye mwezi kati ya mwaka 1969 hadi 1972 zilileta karibu kilo 380 za udongo wa mwezi na mawe pamoja nao duniani. Sampuli hizi zililindwa kwa bidii kutokana na upatikanaji wao mdogo.

"Ilikuwa ya thamani na ilitumika tu kwa utafiti muhimu wa kisayansi," anasema John Gruener, mwanasayansi wa anga katika kitengo cha utafiti wa wanaanga na uchunguzi wa sayansi katika Kituo cha Nasa cha Johnson huko Houston, Texas. Bado wahandisi, wanabiolojia, wataalamu wa mimea na timu nyingine za utafiti zinazofanya kazi kwenye miradi inayohusiana na Mwezi wanahitaji kitu cha kufanyia majaribio vifaa na majaribio yao. Zinahitaji vitu vinavyoiga sifa za kimaumbile, kemikali na madini za ya mwezi, sio tu kuona jinsi vifaa kama vile vyombo vya angani na vazi la angani vinaweza kukabiliana na mazingira ya Mwezi, lakini ili kujaribu kama inawezekana hatimaye kukuza chakula katika mwezi. udongo, au uitumie kutengeneza vifaa vya ujenzi kwa ajili ya kujenga misingi ya mwezi ujao.

Kulingana na Gruener, hitaji la kwanza la kweli la viigaji vya mwezi lilitokea baada ya Rais George HW Bush kutangaza mwaka 1989 kuhusu Mpango wa Kuchunguza Anga (SEI), ambao lengo lake lilikuwa kuwarudisha wanadamu kwenye Mwezi na sayari ya Mihiri ( Mars).

"Tofauti na misheni ya Apollo, SEI ilitarajia kukaa kwa muda mrefu mwezini ambapo kungehitajika makazi mapya, na vifaa vya umeme miongoni mwa mambo mengine," anasema Gruener. "Tungependa kufanyia majaribio maunzi mapya kwenye udongo wa Apollo na sampuli za miamba.

Malengo madhubuti ya programu ya SEI yalilazimu majaribio ya kina ya maunzi Duniani ambayo kwa kiasi kikubwa udongo wa mwezi ulihitajika. Huku ugavi wa udongo halisi wa mwandamo ukiwa mdogo sana, suluhu pekee lilikuwa ni kutengeneza viiga vya mwezi duniani. Hii ilisababisha kutengenezwa kwa JSC-1, mwigo wa upainia wa mwezi wa regolith uliotengenezwa katika Kituo cha anga cha Johnson katikati ya miaka ya 1990.

JSC-1 Iliyotolewa kutoka kwa majivu ya aina ya volcano basaltic kusini wa Merriam Crater karibu na huko Arizona, ilipatikana kuwa sawa na sampuli zilizoletwa kutoka Mwezini na misheni ya Apollo 14.

"Ilikuwa na madini sahihi," anasema Gruener. "Ilikuwa na usambazaji sahihi wa saizi ya chembe. Chembe za kibinafsi zilikuwa na umbo sahihi na muhimu sana, simulant ilikuwa na sehemu ya fuwele na glasi."

Udongo uliotolewa mwezini una sehemu kubwa inayofanana na glasi kwa sababu ya idadi kubwa ya athari za za anga. Joto linalotokana na athari hizi hutoa alama ya glasi kwenye udongo wa mwezi. Duniani, sehemu kuu ambazo udongo kwa asili huwa na alama ya glasi ni karibu na volkano. Johnson Space Center ilizalisha takriban tani 20 za JSC-1.

Kwa kitu chochote kinachozunguka au kuchimba kwenye uso wa mwezi, hukutana na mpangilio , ambayo ni tofauti sana na kitu chochote duniani - John Gruener

Mwaka 2005, Rais George W Bush alitoa hotuba sawa na ya baba yake kwa kutangaza Dira ya Uchunguzi wa Anga (VSE), ambayo lengo lake lilikuwa kurejea Mwezini na ingetumika kama uwanja wa kuthibitisha kwa misheni ya baadaye ya sayari Mirihi (Mars)

Kufuatia tangazo hilo kulikuwa na hamu upya ya viiga udongo wa mwezi, na kusababisha mfululizo wa viigaji vya udongo vinavyoitwa NU-LHT ambavyo vilitengenezwa kutoka kwa miamba ya anorthosite na norite iliyotoka kwenye mgodi huko Montana.

Lakini pamoja na kuanzishwa kwa kwa programu ya Artemis mnamo 2017, hamu ya viigaji vya mwezi bado imeanzishwa tena, na kuna mahitaji ya uteuzi tofauti zaidi wa viigaji vya udongo wa mwezi ili kuakisi vyema wanaanga wa udongo ambao wanaweza kukutana nao kwenye ncha ya kusini ya Mwezi.

Wakati huu, wazalishaji binafsi wako mstari wa mbele katika kutengeneza viigizaji. Moja ya wazalishaji wakubwa duniani ni maabara ya Exolith yenye makao yake Florida ambayo, tangu kuanzishwa kwake mwaka 2017, imetoa tani 80 vichochezi vya udongo wa mwezi .

Kulingana na Gruener, mwezi una mazingira machafu, yenye vumbi. "Kwa kitu chochote cha mitambo kinachozunguka au kuchimba kwenye uso wa mwezi, "Sisi [Duniani] tuna hali ya hewa nzuri na tofauti kutokana na upepo na maji ambayo huelekea kuzunguka chembe za udongo. Hata hivyo, Mwezini, hakuna mambo hayo. Hali ya hewa pekee ya kwenye mwezi ni kupitia athari, ambayo hutengeneza chembe za udongo. Kama matokeo, vitu vinavyofanya kazi duniani vinaweza kutofanya kazi vizuri kwenye Mwezi."

Viigaji vya vinatumika kwa mara ya kwanza kwenye majaribio. Kituo cha naga cha Johnson Space Center huzitumia kwa majaribio ya zana za kijiolojia ambazo zitasukumwa kwenye miamba kwenye Mwezi.

Tani za kichocheo ya mwezi iliyotengenezwa na maabara ya Exolith itatumika kujaribu maunzi ya Nasa ambayo itatarajia maji kwenye nguzo ya kusini ya mwezi. Kulingana na mwanzilishi wa maabara ya Exolith Daniel Britt, viigaji pia hutumika kwa majaribio ya kuchimba rasilimali kama vile oksijeni na metali.

Hili linaweza kuwa muhimu kwani mashirika ya anga ya juu yanatazamia kuanzisha makazi ya kudumu juu ya Mwezi - kuinua malighafi kutoka kwenye uso wa Dunia kwa roketi ni biashara ya gharama kubwa na inayohitaji nishati, kwa hivyo inapowezekana, itakuwa muhimu kutumia rasilimali ambazo tayari kupatikana kwenye uso wa mwezi.

Uigaji mwingi wa mwezi unaweza kuhitajika wanadamu wanapojitayarisha kurejea Mwezini hivi kwamba Shirika la Anga la Ulaya linapanga kuzalisha tani 900 (pauni milioni 1.98) za mwigo wake wa EAC-1. Asilimia kubwa zitatumika kusaidia wanaanga kwa ajili ya kutembea kwenye uso wa mwezi .

Jesus Martinez-Frias, mwanajiolojia wa sayari katika chuo cha Geociencias huko Madrid, ambaye ni sehemu ya timu ya wanasayansi waliotengeneza LZS-1 kutoka kwa mawe ya machimbo ya Tao, anasema hawana nia ya kutoa mwigo wao mpya kama huo.

"Hadi sasa, tumezalisha kilo mbili," anasema. "Lengo letu ni kuandaa nyenzo za hali ya juu kwa utafiti maalum." Miongoni mwa mambo anayosema inaweza kutumika ni kutengeneza njia za kutoa oksijeni kutoka kwenye udongo wa mwezi, kupanda mimea na miundo ya ujenzi.

Ingawa viigaji na matumizi yao hutofautiana, kuna kanuni za kawaida za kuzizalisha. Kulingana na Britt, sehemu muhimu ni kupata nyenzo za pembejeo sawa.

Lakini Gruener anasema haiwezekani kuunda tena kichocheo ambacho kinalingana na asilimia 100 na udongo wa mwezi. "Hatuwezi hata kuiunda upya kwa kiwango cha asilimia 80.

Kulingana na Cowley, mwigo hauwezi kufanana kikamilifu na udongo wa mwezi kwa sababu ya mali asili ya Dunia. "Kwa mfano, utapata kipengele cha kihaidrolojia hata katika miamba inayotokana na milipuko ya volkeno, kama vile maudhui ya juu ya sodiamu ikilinganishwa na udongo wa mwezi."

Lakini ikiwa utapata kichocezi kizuri basi , inaweza kuwa na thamani yake na ambazo zinakaribiana zaidi ni kati ya dola za kimarekani 45 (£36) hadi dola 150 (£120) kwa kilo.