Gli scienziati della NASA hanno aperto un campione intatto di roccia e suolo dalla Luna tornato sulla Terra sull'Apollo 17, segnando la prima volta in più di 40 anni è stato aperto un campione incontaminato di roccia e regolite dell'era Apollo. Pone le basi per gli scienziati per mettere in pratica le tecniche per studiare futuri campioni raccolti nelle missioni Artemis.

Il campione, aperto il 5 novembre nel Lunar Curation Laboratory presso il Johnson Space Center dell'agenzia a Houston, è stato raccolto sulla Luna dagli astronauti dell'Apollo 17 Gene Cernan e Harrison "Jack" Schmitt, che ha guidato un tubo largo 4 centimetri nella superficie della Luna per raccoglierlo e un altro campione che dovrebbe essere aperto a gennaio. Il campione è stato aperto come parte dell'iniziativa Apollo Next-Generation Sample Analysis (ANGSA) della NASA, che sfrutta tecnologie avanzate per studiare i campioni Apollo utilizzando nuovi strumenti che non erano disponibili quando i campioni sono stati originariamente restituiti alla Terra.

"Oggi siamo in grado di effettuare misurazioni che non erano possibili durante gli anni del programma Apollo, " ha detto la dottoressa Sarah Noble, Scienziato del programma ANGSA presso la sede della NASA a Washington. "L'analisi di questi campioni massimizzerà il ritorno scientifico dell'Apollo, oltre a consentire a una nuova generazione di scienziati e curatori di perfezionare le proprie tecniche e aiutare a preparare i futuri esploratori per le missioni lunari previste negli anni 2020 e oltre".

Dall'era di Apollo, tutti i campioni che sono stati restituiti alla Terra sono stati accuratamente conservati in laboratorio per preservarli per le generazioni future. La maggior parte dei campioni è stata ben studiata, e molti sono oggetto di ricerche in corso. Però, La NASA ha anche preso la decisione di mantenere alcuni campioni completamente intatti come investimento per il futuro, consentendo loro di essere analizzati con tecnologie più avanzate man mano che vengono sviluppati. Questi includono campioni rimasti sigillati nei loro contenitori originali, così come alcuni conservati in condizioni speciali, tutti destinati ad essere aperti e analizzati con tecnologie analitiche più avanzate di quelle disponibili durante Apollo.

I campioni non aperti dell'Apollo sono stati raccolti sull'Apollo 15, 16 e 17 missioni. Due di quei campioni, 73002 e 73001, entrambi raccolti su Apollo 17, sarà studiato come parte di ANGSA. I progressi nelle tecniche come l'imaging 3D non distruttivo, la spettrometria di massa e la microtomia ad altissima risoluzione consentiranno uno studio coordinato di questi campioni su una scala senza precedenti.

I campioni 73002 e 73001 fanno parte di un "tubo motore" lungo due piedi di regolite (roccia e suolo) raccolto da un deposito di frana vicino al cratere Lara nel sito dell'Apollo 17. I campioni conservano la stratificazione verticale all'interno del suolo lunare, informazioni su frane su corpi senz'aria come la Luna, e una registrazione dei volatili intrappolati all'interno della regolite lunare, forse anche quelli che fuggono dalla Luna lungo la Lee-Lincoln Scarp, un guasto al sito dell'Apollo 17.

"L'apertura di questi campioni ora consentirà nuove scoperte scientifiche sulla Luna e consentirà a una nuova generazione di scienziati di perfezionare le proprie tecniche per studiare meglio i campioni futuri restituiti dagli astronauti di Artemis, " disse Francis McCubbin, Il curatore dei materiali astromateriali della NASA presso Johnson. "Le nostre tecnologie scientifiche sono notevolmente migliorate negli ultimi 50 anni e gli scienziati hanno l'opportunità di analizzare questi campioni in modi prima non possibili".

Due campioni, Due processi

Campione 73002, che è rimasta chiusa ma non sigillata sotto vuoto da quando è stata portata sulla Terra, è stato il primo campione ad essere estruso dal suo contenitore il 5 novembre. I processori di campioni di Johnson trascorreranno i prossimi mesi a elaborare il campione e distribuirne parti ai team scientifici dell'ANGSA per l'analisi.

Per facilitare l'apertura del campione, i ricercatori hanno utilizzato la tomografia computerizzata a raggi X (XCT) eseguita presso l'Università del Texas di Austin per registrare un'immagine 3D ad alta risoluzione della regolite all'interno del tubo. L'imaging aiuta i processori mentre sviluppano strategie per rimuovere il campione per la dissezione e la distribuzione ai team di ricerca, oltre ad aiutare gli scienziati a comprendere la struttura del campione prima di aprire il contenitore. Proteggerà anche i componenti fragili del suolo dai danni durante l'apertura e la lavorazione, e fornisce immagini dettagliate di singoli grani e campioni più piccoli noti come rocklets.

Dopo la scansione a raggi X, i campioni vengono rimossi dal loro tubo utilizzando strumenti specializzati all'interno di un vano portaoggetti riempito con azoto secco ultrapuro, e vengono quindi suddivisi in segmenti di un quarto di pollice per consentire agli scienziati di comprendere la variazione osservata lungo la lunghezza del nucleo. Questa è la prima volta che la NASA elabora un tubo di trasmissione come questo in oltre 25 anni, e gli scienziati della curatela hanno lavorato duramente negli ultimi mesi per provare il processo.

"Sono cresciuto sulle storie di Apollo, mi hanno ispirato a intraprendere una carriera nello spazio e ora ho l'opportunità di contribuire agli studi che stanno consentendo le prossime missioni sulla Luna, "ha detto Charis Krysher, l'elaboratore di campioni lunari che aprirà il campione 73002. "Essere quello che apre un campione che non è stato aperto da quando è stato raccolto sulla luna è un tale onore e una grande responsabilità, stiamo toccando la storia".

Campione 73001, che sarà inaugurato all'inizio del 2020, è stato sigillato sulla Luna in uno speciale contenitore sottovuoto per campioni di carota e poi collocato all'interno di un altro contenitore sottovuoto e sigillato sulla Terra. Quel campione verrà aperto una volta che gli scienziati avranno messo a punto i piani per catturare i gas dalla Luna raccolti nel contenitore insieme al campione stesso. Una volta rimosso, sarà elaborato in un vano portaoggetti e condiviso con i team scientifici selezionati per la ricerca ANGSA.

Artemis Generation e la connessione di UNM

L'esplorazione della Luna da parte degli astronauti nel programma Artemis sarà abilitata utilizzando le risorse della Luna, compreso il ghiaccio d'acqua che può essere utilizzato per produrre carburante per missili o ossigeno per respirare. Lo studio di questi campioni non aperti può consentire agli scienziati di ottenere informazioni sull'origine dei depositi di ghiaccio polare lunare, così come altre potenziali risorse per future esplorazioni. Acquisiranno anche una migliore comprensione del funzionamento degli strumenti Apollo, che aiuterà con la progettazione degli strumenti per le future missioni lunari.

"I risultati di questi campioni forniranno alla NASA nuove informazioni sulla Luna, compresa la storia degli impatti sulla superficie lunare, come avvengono le frane sulla superficie lunare, e come la crosta lunare si è evoluta nel tempo, " disse Charles "Chip" Shearer, co-responsabile scientifico dell'ANGSA e professore presso l'Istituto di meteorologia (IOM) e il Dipartimento di Scienze della Terra e dei pianeti (E&PS) dell'Università del New Mexico. che da oltre un decennio sostiene questa iniziativa.

"Questa ricerca aiuterà la NASA a capire meglio come si sviluppano i giacimenti volatili, evolvono e interagiscono sulla Luna e su altri corpi planetari. È emozionante che questa visione si avveri, " Ha aggiunto.

Altri membri del team UNM includono:James Papike, Stefano Simone, Zach Sharp, Michele Catone, Adrian Brearley e Karen Ziegler, tutti sono membri dell'OIM e dell'E&PS. Schmitt, di Albuquerque, è il geologo solitario tra gli astronauti dell'Apollo e pilota del modulo lunare dell'Apollo 17 che ha raccolto il campione 73002. È anche attivamente coinvolto nel team scientifico dell'UNM.

Durante l'esame preliminare di questi campioni Apollo non aperti, più generazioni di scienziati, ingegneri, e i curatori lavoreranno insieme per studiare i campioni. membri della squadra, che hanno una lunga esperienza della NASA e alcuni dei quali facevano parte dei team originali per studiare per primi i campioni dell'Apollo, lavorerà con i membri più giovani del team in una vera collaborazione tra generazioni passate e presenti di esploratori lunari.

"Il team di curatela del Johnson Space Center è stato impeccabile nell'aprire il campione di base in un periodo di due giorni, "ha detto Shearer. "Questo fornisce un collegamento essenziale tra gli esploratori lunari di prima generazione di Apollo e le generazioni future che esploreranno la Luna e oltre a partire da Artemide".

In circa 2-3 settimane, L'UNM riceverà i suoi primi campioni che verranno inizialmente analizzati nel Centro per gli isotopi stabili (CSI).

Poiché questi campioni sono stati raccolti, La NASA ha continuato a studiare il vicino più prossimo della Terra attraverso missioni come il Lunar Reconnaissance Orbiter e ora ha un'incredibile quantità di dati sulla superficie lunare, ambiente e composizione. Sotto Artemide, l'agenzia invierà una serie di nuovi strumenti scientifici e dimostrazioni tecnologiche per studiare la Luna prima dello sbarco degli astronauti sulla superficie lunare entro il 2024, and establishing a sustained presence by 2028.

The next core to be opened will be a bit more difficult as it resides in multiple containers. Shearer and Sharp with team members from other institutions are working on the tools to open and analyze this second container.

The agency will build on its past to leverage its Artemis experience to prepare for the next giant leap—sending astronauts to Mars.