Почти через 50 лет после того, как миссия «Аполлон» вернула лунные образцы на Землю, эксперты ЕКА помогают раскрыть секреты двух впервые вскрытых образцов, чтобы узнать больше о древних процессах на Луне, а также усовершенствовать методы по возвращению образцов для будущих миссий.
Поскольку один образец уже был проанализирован, в настоящее время ведется подготовка к открытию второго, позднее в этом году.
Эта работа посвящена изучению породы и грунта, извлеченных во время миссии Аполлон-17 в 1972 году, и является частью программы НАСА «Анализ образцов следующего поколения Аполлон» (ANGSA), которая использует преимущества передовых аналитических методов.
ANGSA состоит из девяти научных групп специалистов, занимающихся различными аспектами анализа проб. Ученые и инженеры ЕКА входят в состав Консорциума по расширенному анализу образцов с Аполлона, возглавляемого Чарльзом Чипом Ширером, одним из ведущих ученых ANGSA.
«Сотрудники ЕКА помогут определить характеристики образцов и помогут нам оценить, насколько хорошо лунный материал был собран и сохранен», — говорит Ширер. «Заглядывая в будущее, это поможет нам разработать будущие процедуры сбора и обработки образцов для миссии Artemis под руководством НАСА».
Для достижения целей ANGSA используется действительно совместный подход.
«ANGSA связывает вместе тех, кто принимал участие в первоначальном курировании и анализе образцов Apollo, со следующим поколением ученых-планетологов», — говорит Франческа Макдональд, научный сотрудник ESA, координирующий участие ESA в ANGSA. «В нашу разнообразную команду входит Харрисон Джек Шмитт, единственный геолог, ходивший по Луне, который вместе с коллегой-астронавтом миссии Аполлон Юджином Сернаном первоначально собирал лунный материал».
Древние лунные процессы
Место посадки Аполлона-17 находилось в узкой долине Таурус-Литтроу, окруженной несколькими крутыми горами, включая Северный и Южный массивы, с крутым склоном, вызванным разницей высот между двумя сторонами разлома, прорезающего весь регион. Образцы были взяты из оползневого осадка, который образовался, когда осадочные породы каскадом обрушились с Южного массива на заполненное лавой дно долины. Таким образом, образцы содержат материал из возвышенных областей, которые не били доступны астронавтам.
Чтобы извлечь реголит, в оползневое месторождение вбивали цилиндрическую трубку диаметром 70 см, чтобы получить породу, которую затем разделяли на две половины на поверхности Луны.
Нижняя половина секции, известная как образец 73001, вероятно, содержит подповерхностную часть с содержанием летучих веществ, таких как диоксид углерода и водород. Чтобы попытаться сохранить эти драгоценные газы, он был запечатан в вакуумный контейнер на поверхности Луны, а затем дважды запечатан во втором вакуумном контейнере на Земле.
Верхняя часть керна, образец 73002, также был тщательно убран после сбора, но не был герметично закрыт. Обе половины оставались на хранении под наблюдением экспертов из группы по астрономическим материалам НАСА с момента их возвращения.
Изначально ЕКА выполняло вспомогательную роль в планировании и процессах, связанных с исследованием лунных образцов, работая с командой НАСА, чтобы гарантировать, что ученые могут проводить свои высокоточные измерения.
В декабре 2019 года Франческа совершила поездку в Космический центр имени Джонсона в НАСА в Хьюстоне, США, чтобы помочь в тщательном разборе пробы 73002, вскоре после его открытия.
Во время вскрытия делается подробный отчет о том, где именно находится каждая часть внутри пробы, что позволяет научным группам делать выводы о лунных процессах.
Чтобы подготовиться к открытию нижней части пробы, ученые и инженеры ЕКА в настоящее время тесно сотрудничают с экспертами ANGSA по благородным газам и летучим веществам, чтобы разработать инструмент для улавливания любых драгоценных газов, которые может содержать проба.
Результаты анализа позволят решить вопросы, впервые заданные учеными эпохи Аполлона.
«Не совсем известно, что вызвало это оползень — возможно это он образовался от удара, а возможно от движения разлома» говорит Франческа. «Если это было связано с движением разлома, то как давно это произошло? И привело ли это к выбросу газов из Луны, которые оказались в ловушке оползневого месторождения?»
Уроки выучены
Еще одной целью для ANGSA — понять, насколько эффективной была герметичная оболочка с двойным вакуумом, что имеет первостепенное значение для сохранения целостности пробы и значимости любого последующего анализа.
С учетом того, что будущие лунные миссии могут быть нацелены на полярные регионы, а также готовится международная кампания по возвращению образцов с Марса, это предоставит важную информацию для разработки будущих внеземных процедур сбора образцов.
«Использование материалов, присутствующих на Луне, является важной частью обеспечения будущего устойчивого присутствия человечества на лунной поверхности и для дальнейшего изучения человеком Марса», — объясняет Дейл Мартин, научный сотрудник ESA и член команды ANGSA.
«Понимание состава и поведения лунного материала важно для достижения этого. Методы, которые в настоящее время совершенствуются в рамках ANGSA, призваны обеспечить такое понимание».
Иллюстрация к статье:
Обсуждение