달이 냉각수축하면서 발생하는 '월진'이 아르테미스 계획이나 월면 콜로니 건설에 악영향을 미칠 가능성

by NASA / https://unsplash.com/ja/%E5%86%99%E7%9C%9F/%E6%9C%88%E9%9D%A2%E3%81%AE%E5%86%99%E7%9C%9F-jlV2k_Fx0fc

달은 지구와 같이 활발한 화산활동이나 판의 이동이 일어나지 않지만 표면 수축으로 인한 지각 변동으로 월진이 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 최근의 연구에서 달의 남극 부근에는 대규모 월진을 일으키는 단층이 발견되었고, NASA의 유인 월면 탐사 미션인 아르테미스 계획과 월면 콜로니 건설에 영향을 줄 가능성이 있다고 합니다.

The Moon is Shrinking, Causing Landslides and Instability in Lunar South Pole | College of Computer, Mathematical, and Natural Sciences | University of Maryland
https://cmns.umd.edu/news-events/news/Nicholas-Schmerr-moon-shrinking-causing-landslides-and-instability-lunar-south-pole

The Moon is Shrinking, Causing Landslides and Instability in Lunar South Pole | College of Computer, Mathematical, and Natural S

Our shrinking moon could cause moonquakes near Artemis astronauts' landing site, scientists warn | Space
https://www.space.com/shrinking-moon-artemis-astronauts-landing-site

Our shrinking moon could cause moonquakes near Artemis astronauts' landing site, scientists warn

달의 내부는 지난 수억 년 사이에 식었고 그 영향으로 건포도처럼 표면에 주름이 모여 수축하고 있다는 것. 포도는 유연한 피부가 주름을 형성하지만 달의 표면은 부서지기 때문에 단층이 형성되고 월진과 같은 지각변동을 일으키는 것으로 밝혀졌습니다.

1970년대의 아폴로계획에서는 달에 설치된 지진계에 의한 월진 관측이 장기적으로 행해졌으며, 8년 이상에 걸친 관측 기간 중에 1만 2558회의 월진이 관측되었습니다. 월진은 흔들림의 피크에 이르기까지의 시간이 길고 때로는 수시간도 계속 흔들리는 일이 있는 것 외에 지구로 환산하면 진도 5에 해당하는 월진도 기록되었다고 합니다.

아폴로의 지진계가 관측한 가장 강한 월진은 1973년 3월 13일 남극 방면에서 발생한 것으로, NASA와 스미소니언 협회 연구팀은 이 지진을 저밀도 지진 네트워크에 특화된 재배치 알고리즘을 사용하여 진원지를 예측했습니다. 그 결과 NASA가 아르테미스 계획의 착륙 후보지로 선정하고 있는 남극 부근은 대규모 월진이 일어날 가능성이 높은 것으로 나타났습니다.

아래 그림은 알고리즘이 예측한 진원 후보지를 진한 핑크색으로 나타내었고 얇은 청색 상자로 표시된 부분이 아르테미스 계획의 착륙 후보지입니다. 달의 남극 부근은 얼음 등의 자원이 풍부하다고 알려져 매력적인 탐사대상이 되고 있는데, 강한 월진에 의한 흔들림이나 거기에 따라 발생하는 산사태가 우주비행사들에게 위험을 미칠 우려가 있습니다. 실제로 얼음이 매장된 것으로 예상되는 Shackleton crater의 벽은 산사태에 취약하다는 것이 연구팀의 모델에서 예측되었습니다.

논문의 공동저자인 메릴랜드 대학의 지질학 준교수인 니콜라스 슈머 씨는 “달의 표면은 건조한 자갈이나 먼지가 흩어져 있는 상태로, 수십억 년에 걸쳐 달의 표면에는 소행성이나 혜성이 충돌해 생긴 파편이 끊임없이 방출되어 왔습니다. 이렇게 된 표면의 재료는 미크론 사이즈부터 암석 사이즈까지 다양하고 매우 완만하게 결합되어 있어서 토사 붕괴가 일어날 가능성이 매우 높습니다”라고 보았습니다.

연구팀은 월진활동의 지도 작성을 계속하고 있으며 인간의 탐사에 위험한 지역을 보다 상세하게 특정하는 것을 목표로 하고 있습니다. 달의 위험지역을 아는 것은 장기적인 달 탐사활동을 안전하게 진행하는 데 중요하며 기지와 식민지의 건설 후보지를 좁히는 데에도 도움이 됩니다.

슈머 씨는 “유인 아르테미스 계획의 발사일이 가까워지는 가운데 우주비행사나 장비, 인프라를 가능한 한 안전하게 유지하는 것이 중요합니다. 이번 연구는 월진활동을 견딜 수 있는 구조물을 설계하고 위험한 구역으로부터 사람들을 지키는 등 달에 도사리는 위험에 대비하는 데 도움이 됩니다”라고 평가했습니다.