Fortunatamente per gli scienziati di oggi, I leader dell'era Apollo hanno avuto la lungimiranza di salvare gran parte delle 842 libbre (382 chilogrammi) di suolo lunare e rocce recuperate dagli astronauti della NASA 50 anni fa per le generazioni future. Hanno immaginato nuovi raccolti di scienziati, utilizzando gli strumenti del loro tempo, sarebbe in grado di sondare i campioni con un rigore senza precedenti.

Ora, il futuro immaginato dagli scienziati dell'era Apollo è arrivato. I loro successori, molti dei quali non erano nemmeno nati quando gli ultimi astronauti hanno raccolto i campioni lunari che ora esamineranno nei loro laboratori, sono pronti a fare un passo da gigante verso la risposta a domande di vecchia data sull'evoluzione del nostro sistema solare.

Due squadre con sede presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, sono tra i nove gruppi scientifici selezionati per studiare i campioni lunari che sono stati sigillati per mezzo secolo. Utilizzando macchine all'avanguardia in grado di rilevare la composizione chimica in granelli di terreno piccoli come un granello di polvere, i due laboratori Goddard studieranno come si sono evoluti gli elementi costitutivi della vita nel nostro sistema solare e come la chimica della superficie della Luna è stata modellata nel corso di eoni dalle radiazioni provenienti dallo spazio e dal Sole.

"Stiamo usando strumenti che non esistevano durante le prime analisi dei campioni lunari, "ha detto Jamie Elsila, un astrochimico nel Laboratorio di analisi di astrobiologia presso la NASA Goddard. È a capo di una squadra che studierà campioni di regolite, o suolo lunare, raccolti nel 1972 vicino al sito di atterraggio dell'Apollo 17 della Taurus-Littrow Valley sul bordo orientale del Mare Serenitatis.

"Poiché i nostri strumenti oggi sono più sensibili, "Elsila ha detto, "possiamo analizzare le cose che sono presenti in piccole quantità. Ora possiamo anche separare i composti chimici da una miscela, rendendo più facile identificarli."

Il laboratorio di Elsila analizza gli amminoacidi nei campioni Apollo, meteoriti, e polvere di cometa, in altre parole, nei resti ben conservati del primo sistema solare. Gli amminoacidi sono semplici composti organici che esistono da miliardi di anni e sono fondamentali per il funzionamento della vita come la conosciamo. Con i nuovi campioni Apollo 17, Elsila e il suo team cercheranno le molecole, come formaldeide o acido cianidrico, che formano amminoacidi per far luce sulla chimica primordiale del sistema solare. "Per noi, questa è un'istantanea di com'era il mondo allora, "dice Elsila.

La superficie della Luna è molto meglio conservata di quella della Terra poiché non ha vento, tempeste e altri processi geologici che possono erodere la sua superficie. Di conseguenza, studiare la quantità e i tipi di queste molecole vitali nel suolo lunare incontaminato potrebbe aiutare gli scienziati a recuperare parte della storia perduta dell'evoluzione della Terra. Possono anche aiutare a far luce sui primi processi geologici che hanno modellato questo pianeta.

"Non abbiamo rocce sulla Terra più vecchie di circa 4 miliardi di anni, quindi non sappiamo esattamente quanta attività vulcanica ci sia stata o quanto pesantemente la Terra sia stata bombardata dagli asteroidi", ha detto Barbara Cohen, uno scienziato planetario che dirige il laboratorio di ricerca sui gas nobili del Mid-Atlantic di Goddard, o MNGRL, il secondo laboratorio Goddard selezionato per studiare nuovi campioni Apollo. "Poiché la Terra e la Luna si sono formate insieme, possiamo usare le nostre scoperte dalla Luna per dedurre cosa è successo sulla Terra primordiale".

Con questo in testa, i due laboratori Goddard saranno i primi a studiare i campioni Apollo che sono stati congelati subito dopo essere atterrati sulla Terra 50 anni fa e da allora non sono stati toccati. Gli scienziati di Goddard potranno anche sondare sotto la superficie della Luna analizzando i grani da un'altra serie di campioni che gli astronauti dell'Apollo 17 hanno raccolto spingendo i tubi fino a 10,6 pollici (27 centimetri) sotto la superficie ed estraendo il terreno che hanno sigillato sottovuoto all'interno del tubo proprio sulla Luna. Anche quel tubo non è mai stato aperto.

Queste condizioni di conservazione uniche, i gruppi di ricerca sospettano, potrebbe aver conservato delicati composti organici che avrebbero potuto essere alterati nella maggior parte degli altri campioni lunari conservati a temperatura ambiente.

Infatti, un altro obiettivo scientifico di entrambi i team di campionamento Goddard è determinare quale tipo di sistemi di stoccaggio sono i più efficaci nel mantenere i campioni incontaminati per lunghi periodi di tempo. Questo tipo di ricerca è fondamentale per gli scienziati che studiano i semi prebiotici della vita. Le informazioni che gli scienziati di Goddard raccoglieranno informeranno non solo la corretta conservazione dei campioni da raccogliere durante la missione Artemis della NASA sulla Luna, ma anche durante la missione di raccolta di campioni Mars 2020 sul Pianeta Rosso, e la missione OSIRIS-REx sull'asteroide Bennu, dove un veicolo spaziale raccoglierà da 60 a 2, 000 grammi di terra e rocce per poi consegnarli sulla Terra nel 2023.

Da Space Geek a Moon Doctor

Natalie Curran è una ricercatrice post-dottorato nel laboratorio MNGRL, giustamente pronunciata "moon girl" per riflettere il personale prevalentemente femminile del laboratorio. Gli scienziati del MNGRL esaminano la quantità e i tipi di gas nobili nei grani di roccia lunare e nei meteoriti per determinare per quanto tempo sono stati esposti a vari tipi di radiazioni sulla superficie lunare. Gas nobili, come neon e argon, ad esempio, sono buone materie di studio perché non reagiscono con altri elementi, così si conservano bene nel tempo, ha detto Curran.

"Utilizzeremo le nostre scoperte per dipingere un quadro del tipo di ambiente spaziale che ha colpito la Taurus-Littrow Valley per centinaia di milioni di anni. Ciò fornirà un importante contesto geologico agli scienziati che analizzano le rocce di quel sito, specialmente i nostri colleghi che stanno studiando se gli elementi costitutivi della vita si siano formati sulla Terra o siano stati trasportati qui dallo spazio, " ha aggiunto Curran.

Utilizzando strumenti che separano i gas nobili in gruppi in base al loro tipo e poi rilasciano i gas dai grani del suolo, gli scienziati MNGRL saranno in grado di dire come sono stati prodotti questi gas. Cercheranno di determinare se sono stati impiantati sulla superficie della Luna dal vento solare, raggi cosmici o meteoriti, e per quanto tempo sono stati esposti a questi fenomeni. I gas più nobili che trovano, più un campione è stato esposto a qualche forma di questo tipo di tempo spaziale. Curran e Cohen possono persino dire a quale tipo di tempo spaziale è stato esposto il campione in base agli isotopi, o forme, di gas nobili che trovano.

L'interesse di Curran per lo spazio è sbocciato quando stava crescendo a Manchester, Regno Unito.

La sua famiglia la portava spesso a esplorare il Jodrell Bank Observatory presso l'Università di Manchester. "Questo è uno dei miei posti preferiti al mondo, " lei disse.

Dopo che suo zio ha riportato gli adesivi, cartoline e un puzzle a tema spaziale dal Kennedy Space Center della NASA a Cape Canaveral, Florida, Curran si è appassionato all'agenzia spaziale americana:"Ho affisso gli adesivi della NASA in tutta la mia stanza, " lei disse.

Oggi, come scienziato alla NASA, si ritrova ancora sbalordita dalla NASA e dagli sbarchi sulla Luna, sia attraverso la visione di filmati dell'era Apollo che la manipolazione di campioni lunari.

Ha già avuto l'opportunità di studiare campioni conservati a temperatura ambiente dalle missioni Apollo 12 e 16. "Ogni volta che lavoro su questi campioni, è come una connessione a quelle missioni, " ha detto. È la connessione che gli astronauti e gli scienziati che sono venuti prima di lei speravano di stabilire con i loro discendenti amanti della Luna.