Ученые Центра космических полетов НАСА имени Годдарда в США, недавно получили образцы лунной поверхности, которые хранились в морозильной камере Космического центра НАСА имени Джонсона в Хьюстоне с тех пор, как астронавты миссии «Аполлон-17» вернули их на Землю в декабре 1972 года.
Это исследование является частью Программы анализа образцов следующего поколения «Аполлон» (ANGSA), направленной на изучение образцов, возвращенных в рамках программы «Аполлон», в преддверии предстоящей миссии Artemis к Южному полюсу.
Однако процесс передачи образцов от Джонсона исследователям в Годдарде, а также исследователям в Исследовательском центре НАСА имени Эймса в Силиконовой долине Калифорнии, Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне и Университете Аризоны в Тусоне был непростым. Этот процесс начался более четырех лет назад, когда Джули Митчелл из НАСА и ее команда кураторов Artemis в Джонсоне начали проектировать и переоборудовать помещение для обработки замороженных образцов «Аполлона-17». Это был новый подход, и ученые были рады использовать методику, которая может быть применена в будущих лунных миссиях.
«Мы начали эту работу в начале 2018 года, и было много технических проблем, которые нам пришлось преодолеть, чтобы дойти до этого момента», — сказал Митчелл. «Это рассматривалось как тренировка для подготовки объекта для будущей обработки холодных образцов».
«Выполняя эту работу, мы не только способствуем исследованию в рамках будущей миссии Артемида, но и содействуем возвращению образцов и исследованию человеком остальной части Солнечной системы в будущем», — добавил Митчелл. «Я чувствую себя привлеченным внести свой небольшой вклад, разработав возможности для сбора этих материалов, их безопасной доставки домой и долгосрочного хранения».
Как только объект был готов, Райан Зейглер, куратор по образцам с «Аполлона» в отделе астроматериалов и научных исследований (ARES) в Джонсоне, и его команда должны были адаптироваться к уникальным условиям, созданным командой Митчелла для сохранения образцов в замороженном состоянии во время подготовки. Они включали в себя ухудшение видимости из-за мороза и трудности с манипуляциями с образцами при работе в толстых перчатках в перчаточном боксе с азотом, и все это происходило внутри морозильной камеры при температуре -20 C. Способность сохранять образцы в замороженном состоянии будет важна для миссии Artemis, поскольку астронавты смогут вернуть новые образцы льда с Южного полюса Луны.
«Все, что мы делаем, связано с логистикой и инфраструктурой, но добавление холода делает это намного сложнее», — сказал Цайглер. Это важный урок для миссии «Артемида», поскольку способность обрабатывать образцы в холоде будет важна для миссии «Артемида», чем для «Аполлона». Эта работа дает нам уроки и хороший задел для Артемиды».
После того как замороженные образцы были обработаны и разделены на части в Джонсоне специалистом по обработке лунных образцов Джереми Кентом, они были отправлены в холодильнике с сухим льдом, немедленно вскрыты в Годдарде и помещены в надежную морозильную камеру. Для ученых, которые сейчас работают с этими сокровищами, есть что-то особенное в получении образцов, которые не исследовались почти пять десятилетий.
Джейми Элсила, научный сотрудник аналитической лаборатории астробиологии в Годдарде, в своем исследовании сосредоточилась на изучении небольших летучих органических соединений. Предыдущие исследования показали, что некоторые лунные образцы содержат аминокислоты, которые необходимы для жизни на Земле. Ее команда хочет понять их происхождение и распространение в Солнечной системе.
«Мы считаем, что некоторые аминокислоты в лунных почвах могли образоваться из молекул-предшественников, которые представляют собой более мелкие и летучие соединения, такие как формальдегид или цианистый водород», — говорит Элсила. «Цель нашего исследования — определить и количественно оценить эти небольшие органические летучие соединения, а также любые аминокислоты, и использовать полученные данные для понимания пребиотической органической химии Луны».
Натали Курран, главный исследователь Среднеатлантической лаборатории по изучению благородных газов в Годдарде, сосредоточилась на понимании истории, которую образцы, возможно, пережили за время своей жизни на Луне. Поверхность Луны — суровая среда, но в отличие от Земли у нее нет атмосферы, которая защищала бы ее от воздействия космического пространства.
«Наша работа позволяет использовать инертные газы, такие как аргон, гелий, неон и ксенон, для измерения продолжительности воздействия космических лучей на образец, что может помочь нам понять историю этого образца», — говорит Курран. «Космические лучи могут повреждать органические материалы, которые могут находиться в образце, поэтому понимание продолжительности помогает определить, какое воздействие оказало облучение на органику».
И Элсила, и Курран имеют в своем распоряжении замороженные и незамороженные лунные образцы. Когда эти образцы были доставлены на Землю, часть из них хранилась при комнатной температуре, а другая часть была заморожена, что позволяет сравнить эти две группы. Ученые проанализируют оба набора образцов, чтобы выяснить, есть ли различия в содержании органических веществ. Понимание любых различий, вызванных разными методами хранения, может помочь в принятии будущих решений о том, как хранить образцы, возвращаемые астронавтами «Артемиды», что является частью того, чем будет заниматься команда ARES в Джонсоне.
Для Элсилы «очень здорово думать о работе, которая была проделана для сбора образцов на Луне, а затем обо всей продуманности и заботе о сохранении их для того, чтобы мы могли проанализировать их в настоящее время», — отметила она.
«Когда думаешь о том, как эти образцы попали из другого мира, как далеко они пролетели и какая история Солнечной системы сохранилась в них, это всегда поражает воображение», — добавила Курран.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение