De ondergrondse vertrekken lijken een zeer geschikte verblijfplaats voor mensen.

Missies naar de maan en Mars nemen onderhand steeds concretere vormen aan. Zo is het plan om in 2024 terug te keren naar onze natuurlijke satelliet. Ondertussen bouwen NASA en ESA aan een heus ruimtestation dat rond de maan zal cirkelen. En vervolgens wordt dit de springplank naar Mars. Uiteindelijk is het plan om deze hemellichamen daadwerkelijk te gaan bewonen. Deze plannen zetten onderzoekers dan ook aan om zich te buigen over een belangrijke vervolgvraag: waar moeten we precies gaan wonen?

Lavatunnels
Het antwoord schuilt misschien wel in lavatunnels. Op aarde vinden we ze in tal van vulkanische gebieden. Bijvoorbeeld op Lanzarato en Hawaii, maar ook op IJsland en de Galapagos Eilanden. En er zijn sterke aanwijzingen dat het geen typisch aards verschijnsel is. Zo zouden ook de maan en Mars over lavatunnels beschikken. “Foto’s genomen door interplanetaire sondes suggereren dat ze ook daar voorkomen,” zegt onderzoeker Francesco Sauro.


Meer over lavatunnels
Lavatunnels kunnen op twee verschillende manieren ontstaan. Wanneer lava met een lage viscositeit (stroperigheid) vrij dicht onder het oppervlak stroomt, kan boven de lavastroom een harde – en steeds dikker wordende – korst ontstaan. Die korst vormt als het ware een dak waaronder het gesmolten deel van de lava stroomt. Wanneer de erupties ten einde komen en al het lava is weggestroomd, blijft vlak onder het oppervlak een tunnel achter. Daarnaast kunnen lavatunnels ontstaan wanneer lava zich in bestaande breuken tussen gesteentelagen dwingt. De lava zet uit en creëert een heel netwerk van met elkaar in verbinding staande tunnels die – wanneer de erupties stilvallen – leeg komen te staan.

Het idee om in lavatunnels te gaan wonen is zeker geen gek idee. In de lavatunnels zijn astronauten immers veilig voor onder meer kosmische straling, zonnestraling en micro-meteorieten. “Bovendien varieert de temperatuur in deze tunnels niet van dag tot dag,” somt Sauro op. En dus hebben lavatunnels zeker interesse gewekt. “Ruimteagentschappen vestigen hun aandacht op planetaire grotten en lavatunnels omdat ze de eerste stap vormen naar toekomstige verkenningen van het maanoppervlak en naar het vinden van leven in de bodem van Mars.”

Studie
Maar voor we overwegen om in die buitenaardse lavatunnels te gaan wonen, moeten we ze natuurlijk wel eerst nader onderzoeken. In de nieuwe studie maten de onderzoekers onder andere de grootte van de tunnels met behulp van digitale terreinmodellen. “Deze verkregen we met behulp van satellietbeelden en lasers verzameld door interplanetaire sondes,” aldus onderzoeker Riccardo Pozzobon. “Vervolgens vergeleken we deze gegevens met topografische studies over vergelijkbare tunnels op aarde en met laserscans van de binnenkant van lavatunnels op Lanzarote en de Galapagos Eilanden.”

Afmetingen
De onderzoekers ontdekten dat lavatunnels op de maan en Mars veel groter zijn dan op aarde. Op onze planeet hebben de holtes doorgaans een diameter van ongeveer 10 tot 30 meter. Maar op Mars en de maan zijn ze respectievelijk 100 en 1000 keer breder. De lagere zwaartekracht en het effect hiervan op vulkanisme kunnen deze opmerkelijke afmetingen helpen verklaren. “Tunnels zo breed als deze kunnen langer zijn dan 40 kilometer,” voegt Pozzobon eraan toe. “Hierdoor is de maan een buitengewoon interessant doelwit voor ondergrondse verkenning. De brede, beschermde lavatunnels vertegenwoordigen interessante potentiële verblijfplaatsen.”


Steden
De betreffende lavatunnels op de maan en Mars zijn zo enorm, dat ze mogelijk complete steden kunnen herbergen. “Mogelijk past het gehele stadscentrum van de Italiaanse stad Pedua erin,” aldus Pozzobon.

Stabiel
Bovendien is het instortingsgevaar niet zo groot. “Het belangrijkste is dat ze, naast de indrukwekkende afmetingen, ruim binnen het stabiliteitslimiet blijven,” zegt onderzoeker Matteo Massironi. “Dat komt door de lagere zwaartekracht. Het betekent dat de meerderheid van de lavatunnels onder het oppervlak intact is. Waargenomen ingestorte delen zijn mogelijk veroorzaakt door planetoïden die de wanden doorboorden. We zien dit bijvoorbeeld in de Marius-heuvels op de maan. Maar via deze openingen kunnen we wel de enorme ondergrondse holtes bereiken.”

De onderzoekers benadrukken dat de studie een heel nieuw perspectief schetst in de verkenning van andere hemellichamen, die zich steeds meer richt op de ondergrondse mogelijkheden op de maan en Mars. Iets waar ESA erg in geïnteresseerd is. “Sinds 2012 voert ESA in samenwerking met enkele Europese universiteiten twee trainingsprogramma’s uit voor astronauten die gericht zijn op de ondergrondse systemen van Lanzarote,” vertelt onderzoeker Jo de Waele. “Tot dusver hebben 36 astronauten van vijf verschillende ruimtevaartorganisaties trainingen in ‘grotwandelen’ gekregen. Bovendien hebben zes astronauten en vier missie- en operatiespecialisten een geologische veldopleiding gevolgd.” Hieruit blijkt dat ESA de buitenaardse lavatunnels als zeer geschikte verblijfplaatsen beschouwt. Mogelijk zullen deze ondergrondse systemen dan ook de eerste veilige leefomgevingen voor de mens op een ander hemellichaam vertegenwoordigen.