NASAはレーザー光ケーブルで月震を計測したいと考えている

活発な地殻変動が知られていないとしても、月は揺れることがあります。月の温度の劇的な変化、冷却によるわずかな収縮、さらには地球の重力の影響さえも、顕著な地震活動の一因となっています。そして地球上と同様に、これらの潜在的に強力な月震を検出することは、将来月面に設置される機器、建物、人々の安全にとって重要です。

しかしNASAは、従来の地震計の代わりに、アルテミス宇宙飛行士がレーザー駆動の光ファイバーケーブルを展開できるようになることを期待している。

地球惑星科学レターズ誌に最近発表された研究で、カリフォルニア工科大学の研究者らは、分散音響センシング（DAS）と呼ばれる新しいハイテク地震学ツールの有望な可能性を主張した。従来の地震計とは異なり、DAS機器は光ファイバーケーブルを伝わるレーザー光で検知される極めて小さな揺れを測定する。昨年発表された別の論文によると、約62マイルのDASケーブルラインは、理論的には1万個の地震計の役割を果たすことができるという。

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これまで月の地震活動を測定するのがいかに困難であったかを考えると、これは特に重要である。アポロ宇宙飛行士は 1970 年代に月面に複数の地震計を設置し、マグニチュード 5 の地震を記録することに成功した。しかし、散乱と呼ばれる現象のため、それらの測定値は特に正確ではなかった。散乱とは、地震波が極めて微細な粉状のレガリス塵の層を通過することで不明瞭になる現象である。

研究者たちは、光ファイバー DAS セットアップを使用すれば、何千ものセンサー ポイントとそれを裏付けるデータを平均化することで、この問題を解決できる可能性があると考えています。最近の Caltech のプロフィールによると、地球物理学者のチームは、遠く離れた厳しい環境のため、地球上で私たちの天然衛星の表面に最も近い環境である南極の近くに同様のケーブル システムを展開しました。その後のテストでは、厳しい環境に耐えながら、氷の割れや移動などの微妙な地震活動を検出することに成功しました。

もちろん、月の過酷な表面に比べれば、南極はほぼ快適に見える。塵は別として、気温は華氏 130 度から -334 度の間で定期的に変動し、大気がないため太陽放射が定期的に照射される。とはいえ、カリフォルニア工科大学の研究者は、光ファイバーケーブルはこれらの要因に耐えられるように簡単に設計できると考えている。エネルギー効率をさらに最適化するなどの追加作業により、DAS 機器は近い将来、アルテミス宇宙飛行士とともに到着し、月震を測定できる状態になるだろうとチームは考えている。