ESA hjælper med at analysere uberørte månesten

Næsten 50 år efter at Apollo-missionerne returnerede månemateriale til Jorden, ESA-eksperter hjælper med at afsløre hemmelighederne bag to tidligere uåbnede prøver for at lære mere om ældgamle processer på Månen – og for at forfine og øve teknikker til fremtidige prøve-returmissioner.

Med en prøve allerede ved at blive analyseret, Der gøres nu klar til at åbne den anden senere i år.

Dette arbejde fokuserer på sten og jord hentet under Apollo 17-missionen i 1972, og er en del af NASAs Apollo Next-Generation Sample Analysis (ANGSA) program, som udnytter avancerede analytiske teknikker.

ANGSA består af ni ekspertteams, dækker forskellige aspekter af prøveanalyse. ESA videnskabsmænd og ingeniører er en del af Consortium for Advanced Analysis of Apollo Samples, ledet af Charles "Chip' Shearer, en af ​​ANGSA's ledende videnskabsmænd.

"ESA-samarbejdspartnere vil hjælpe med karakterisering af prøver, og hjælpe os med at vurdere, hvor godt månematerialet er blevet indsamlet og bevaret, " siger Shearer. "Når vi ser fremad, dette vil hjælpe os med at designe fremtidige indsamlings- og kurationsprocedurer for den NASA-ledede Artemis-mission."

For at hjælpe med at nå ANGSA's mål, der anvendes en virkelig samarbejdstilgang.

"ANGSA binder dem, der var involveret i den indledende kuration og analyse af Apollo-prøver, sammen med den næste generation af planetariske videnskabsmænd, " siger Francesca McDonald, ESA Research Fellow, der koordinerer ESA's ANGSA-deltagelse. "Vores mangfoldige team inkluderer Harrison "Jack' Schmitt, den eneste geolog, der går på månen, som sammen med Apollo-astronauten Gene Cernan, oprindeligt indsamlet månematerialet."

Gamle måneprocesser

Apollo 17-landingsstedet ligger i den smalle Taurus-Littrow-dal, omgivet af flere stejle bjerge, herunder Nord- og Sydmassivet, med uheldig skarpe, forårsaget af en højdeforskel mellem de to sider af fejlen, på tværs af hele regionen. Prøverne blev indsamlet fra en fremtrædende jordskredsaflejring, som opstod, da sediment fossede ned fra Sydmassivet på den lavafyldte dalbund. Dermed, de indeholder materiale fra høje områder, som ikke kunne have været tilgået af astronauter.

For at udtrække regolitten, et 70 cm cylindrisk rør blev hamret ind i jordskredaflejringen for at producere en kerne, som derefter blev adskilt i to halvdele på Månens overflade.

Den nederste halvdel af sektionen, kendt som prøve 73001, indeholder sandsynligvis et område af undergrunden, der er koldt nok til at have fanget løst bundne flygtige stoffer, såsom kuldioxid og brint. For at forsøge at bevare disse dyrebare gasser, den blev forseglet i en vakuumbeholder på månens overflade og derefter dobbeltforseglet i en anden vakuumbeholder tilbage på Jorden.

Den øverste del af kernen, prøve 73002, blev også omhyggeligt indeholdt efter at være blevet indsamlet, men var ikke vakuumforseglet. Begge halvdele er blevet opbevaret, under ekspertpleje af NASA Astromaterials Curation Team, siden den blev returneret.

ESA har i første omgang en støttende rolle i planlægningen og processerne i forbindelse med undersøgelse af måneprøverne, arbejder sammen med NASAs kurationsteam for at sikre, at forskerne er i stand til at foretage deres meget præcise målinger.

Francesca tog turen til NASAs Johnson Space Center i Houston, OS., i december 2019 for at hjælpe med den omhyggelige dissektion af 73002 i delprøver, kort efter åbningen.

Under dissektion, der laves en detaljeret registrering af præcis, hvor hver delprøve kommer fra kernen, giver videnskabsholdene mulighed for at drage slutninger om måneprocesser.

For at forberede åbningen af ​​den nedre delprøve, ESA videnskabsmænd og ingeniører arbejder i øjeblikket tæt sammen med ANGSA ædelgas- og flygtige eksperter for at designe et værktøj til at opfange de ædle gasser, det måtte indeholde.

Resultaterne af analysen vil tage fat på spørgsmål, som videnskabsmænd fra Apollo-æraen først overvejede.

"Det vides ikke helt, hvad der forårsagede jordskredet - var det fra et sammenstød? Eller fra bevægelse af forkastningen?" siger Francesca. "Hvis det var at gøre med bevægelse af fejlskæret, hvor lang tid siden skete dette? Og resulterede dette i nogen frigivelse af gasser inde fra Månen, som var fanget i jordskredaflejringen?"

Erfaringer

Et andet mål for ANGSA er at forstå, hvor effektiv den dobbeltvakuumforseglede indeslutning var, hvilket er altafgørende for at bevare kernens integritet og meningsfuldheden af ​​enhver efterfølgende analyse.

Med fremtidige månemissioner, der sandsynligvis vil være målrettet mod polarområderne, og den internationale Mars Sample Return-kampagne under forberedelse, dette vil give væsentlig information til udvikling af fremtidige udenjordiske prøveinddæmnings- og kurationsprocedurer.

"Brug af materialer, der er til stede på Månen, er en vigtig del af at muliggøre en fremtidig vedvarende tilstedeværelse for mænd og kvinder på månens overflade og for at udvikle videre menneskelig udforskning af Mars, " forklarer Dayl Martin, ESA Research Fellow og ANGSA-teammedlem.

"Det er vigtigt at forstå sammensætningen og opførselen af ​​månemateriale for at opnå dette. De teknikker, der i øjeblikket raffineres som en del af ANGSA, er sat til at give sådan indsigt."