我們應該開啟一些密封的月球樣本嗎?

現在可能是研究阿波羅任務中未檢查過的月球物質的最佳時機

美國宇航局月球接收實驗室中,1971年阿波羅15號宇航員收集的綠色月球土壤裝滿了樣本容器。其中一些阿波羅時代的樣本被密封並留作未來研究之用,可能很快將被重新開啟。

在1969年至1972年間,阿波羅宇航員總共帶回地球九個在月球表面密封的月球物質容器。

其中兩個較大的密封樣本是由阿波羅17號登月者於1972年12月收集的。來自阿波羅15號、16號和17號的三個密封樣本仍未開啟。

幾位重要的月球研究人員認為,現在是考慮開啟至少一個仍處於密封狀態的樣本容器的合適時機。[美國宇航局17次阿波羅登月任務圖片倒計時]


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保護、儲存和處理

阿波羅地質樣本——受到物理保護、環境儲存和科學處理的標本——的家是月球樣本實驗室設施,這是位於美國宇航局約翰遜航天中心(JSC)在休斯頓的特殊建築。

阿波羅收集品包括來自月球表面的月球岩石、巖芯樣本、卵石、沙子和塵埃。感謝六次阿波羅著陸探險,從月球上六個不同的探測地點帶回了2200個獨立的樣本。

返回的月球樣本表明,它們是不斷給予的禮物。例如,最近透過對阿波羅15號和阿波羅17號任務帶回地球的玄武岩玻璃進行靈敏的質譜分析,檢測到來自月球內部的水

謹慎的計劃

美國宇航局的阿波羅樣本管理員兼休斯頓天體材料採集和管理辦公室經理瑞安·齊格勒說:“樣本被有意儲存下來,以便在技術和儀器進步到我們能夠最大限度地提高這些獨特樣本的科學回報時進行研究。”

齊格勒告訴Space.com,但此類調查需要由一個由在處理和分析月球樣本方面具有經驗的專家組成的聯盟進行仔細的計劃和執行。

齊格勒說:“鑑於最近人們對月球,特別是對月球風化層中揮發性物質預算的重新興趣,這些密封樣本可能包含對未來月球任務的設計至關重要的資訊。”

“揮發物”是沸點相對較低的物質——例如水、氫氣和甲烷等物質。科學家強調,瞭解月球揮發物可以提高未來人類參與月球的生產力和價值。

新的見解

齊格勒並不是唯一一位希望開啟一些剩餘阿波羅樣本的研究人員。新墨西哥大學隕石學研究所地球與行星科學系的查爾斯·希勒和聖母大學土木與環境工程與地球科學系的克萊夫·尼爾也加入了他的倡導行列。

他們將在本月晚些時候在第49屆月球與行星科學會議上闡述他們的觀點,該會議由位於休斯頓的月球與行星研究所(大學空間研究協會的一個分支機構)組織。會議將於3月19日至3月23日在德克薩斯州伍德蘭茲舉行。

尼爾告訴Space.com:“鑑於現在對月球揮發性物質故事的新強調,擁有這些未開啟的樣本,除了產生新的月球科學見解外,還將使我們能夠規劃揮發性月球樣本的取樣、返回和分析。”“因此,以聯盟方式分析這些和類似的樣本是唯一可行的方法。”

原始且未經研究

阿波羅的一組未開啟樣本包含原始且未經研究的月球物質。此外,鑑於未開啟的月球樣本容器中的總樣本質量超過了未來機器人任務預計返回的質量,因此每個未開啟的樣本都應被視為一項獨立的月球任務,月球專家們認為。

例如,研究人員指出了阿波羅17號樣本 collection 中的“未開啟的寶藏”。

1972年12月的阿波羅17號任務是一項“J 型”任務。這意味著它能夠在月球上停留更長時間,並透過輪式車輛實現更大的表面移動性。探險隊成員哈里森·“傑克”·施密特和尤金·塞爾南總共行駛了23英里(36.9公里)。

多虧了他們的月球車,這兩位月球夥伴在金牛座-利特羅山谷的廣闊區域收集了樣本。阿波羅17號任務返回了244磅(110.5公斤)各種型別的樣本。這約佔阿波羅計劃返回的總樣本質量的30%,阿波羅計劃總共增加了840磅(381公斤)。[阿波羅17號:美國宇航局最後一次阿波羅登月任務圖片集]

密封狀態

但這裡有一個小問題。

未開啟的容器從外觀上看似乎是密封的。然而,人們懷疑這些容器是否仍然保持著月球上存在的真空水平。預計這些容器會保持較為適度的真空,並且樣本尚未與地球大氣接觸。

底線是,在容器開啟之前,沒有人能確定密封狀態。

一方面,阿波羅計劃期間使用的容器是對儲存月球風化層許多特徵的合理嘗試。但更重要的是,這些型別的樣本容納概念不僅有望在未來人類登月任務中使用,而且可能適用於機器人登月任務和其他行星天體任務。

齊格勒和他的同事們認為,假設分析技術在未來將繼續改進,科學目標將隨著更多的觀測和資料而改變是明智的。

希勒、尼爾和齊格勒在一篇論文中寫道:“因此,我們主張開啟一個樣本容器,並將剩餘的兩個樣本留給未來幾代的月球科學家。”他們計劃在即將召開的會議上提交這篇論文。

個人筆記

約翰遜航天中心前天體材料管理員卡爾頓·艾倫說,在過去的十年裡,人們對為什麼要以及如何研究未開啟的月球樣本進行了認真的思考。他也支援現在開啟阿波羅樣本 collection 之一,並給出了以下原因

技術:現有技術可以在開啟前檢查密封樣本,並以最小的地球汙染開啟它們。

微量分析:我們可以以所需的精度和準確度分析痕量氣體和揮發物,以解決月球科學中的基本問題,例如從月球返回的火山玻璃中的痕量水。

月球科學:我們瞭解了新探索時代之前月球知識中許多剩餘的空白,以及解決這些空白所需的精度/準確度,例如在一定位置和溫度範圍內近地表水和冰的存在和歷史。

最後,艾倫說,還有一個個人筆記。

艾倫說:“一些收集這些樣本的宇航員、開啟和記錄巖芯管的技術人員以及研究樣本的科學家,從阿波羅時代一直到現在,仍然和我們在一起,並在專業領域活躍著。”“我們不應忽視這些不可替代的人力資源。”

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