1 час назад
1
В декабре 1972 года астронавты «Аполлона-17» собрали образцы лунного грунта, запаяли часть из них прямо на поверхности Луны и передали ученым с одним условием: не вскрывать. Образцы пролежали нетронутыми пятьдесят лет. Когда их наконец открыли, содержимое трубок оказалось не тем, чего ожидали.
Почему образцы не открывали полвека?
Последняя экспедиция на Луну завершилась 14 декабря 1972 года. Астронавты Юджин Сернан и Харрисон Шмитт собрали около 115 килограммов лунного грунта. Часть материала сразу передали в лаборатории. Часть намеренно оставили нетронутой.
Технологии 1970-х годов были ограничены. Масс-спектрометры того времени требовали граммы вещества на один изотопный анализ, который занимал недели. Газовые компоненты образца невозможно было собрать без физического разрушения пробы. Поэтому, по словам директора отдела планетарных наук NASA Лори Глейз, образцы специально сохранялись в расчете на будущие, значительно усовершенствованные исследовательские возможности»
Как хранили лунный грунт?
Способов хранения было два, и применялись они к разным образцам.
Трубка с образцом 73001 была запаяна в вакуум прямо на Луне. Астронавты вбили металлический цилиндр в реголит и герметично закрыли его до отлета. Газовый состав внутри трубки соответствовал лунной поверхности в момент забора пробы.
Образец 73002 хранился в атмосфере гелия при температуре минус двадцать градусов Цельсия в Центре космических полетов имени Джонсона в Хьюстоне. Заморозка замедляла химические реакции внутри образца и исключала загрязнение. NASA хранит часть лунных образцов в таком режиме с 1972 года. По данным Science.NASA, около двенадцати процентов всего материала лунных экспедиций по-прежнему не вскрыто.
Семь чудес Луны: что еще вы не знали о спутнике
Когда образцы открыли?
В 2019 году NASA запустило программу ANGSA — Apollo Next Generation Sample Analysis. Девяти научным группам с более чем пятьюдесятью учеными передали нетронутые образцы «Аполлона-17».
Первую часть образца 73002 вскрыли в том же году. Основной этап начался 11 февраля 2021 года, когда лаборатория приступила к извлечению грунта из трубки. 23 февраля 2021 года начали сбор газов. Каждый этап фиксировался отдельно: давление, температура, состав выделяемых газов.
Трубку 73001 с вакуумной запайкой держали закрытой дольше. Вскрытие состоялось в 2022 году в Центре космических полетов Годдарда в штате Мэриленд. Образец доставили туда в контейнере с сухим льдом.
Европейское космическое агентство разработало специализированный инструмент для вскрытия герметичных трубок без потери содержимого. Манифольдная система, созданная в Вашингтонском университете в Сент-Луисе, собирала выделяемые газы по фракциям до того, как к образцу прикасались физически. Компьютерная микротомография строила трехмерную модель содержимого трубки без ее разрушения.
Анализ твердого вещества проводился на наноионном масс-спектрометре — NanoSIMS. Прибор картирует изотопный состав на уровне отдельных нанометров. Сочетание газового анализа, изотопного картирования и нанотомографии дало результаты, недостижимые для инструментов эпохи «Аполлона».
Что нашли в запаянном грунте?
Главной находкой оказалось соотношение изотопов серы. В образцах 73001 и 73002 тяжелый изотоп S-33 оказался представлен значительно слабее, чем в любом земном материале, в ранее исследованных образцах «Аполлона» или в метеоритах. Результаты опубликовали в 2026 году в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.
Исследователи предложили два объяснения. По первой версии, аномалия образовалась в результате фотохимических реакций в ранней лунной атмосфере — тонком газовом слое, существовавшем миллиарды лет назад. По второй, лунная сера унаследовала это соотношение изотопов от Тейи — протопланеты размером с Марс, столкновение которой с ранней Землей породило Луну.
В образцах также обнаружили органические соединения. Аминокислоты присутствовали в концентрации от 0,55 до 12,03 наномоль на грамм. Дополнительно выявили метиламин, этиламин, формальдегид и соединения цианида. Часть органики могла попасть в образцы при хранении — предполагается загрязнение нейлоном от упаковочных материалов.
В чем польза открытия?
Программа «Артемида» планирует высадку у южного полюса Луны. В постоянно затененных кратерах там находится водяной лед. Его доставка на Землю без таяния и загрязнения требует технологий, которых у NASA прежде не было.
Работа с замороженными образцами «Аполлона-17» дала практические ответы. Лаборатории выработали метод транспортировки криогенного лунного материала. Они освоили вскрытие герметичных контейнеров без потери газовой фазы. Появились аналитические протоколы для работы с веществом, которое никогда не было в контакте с земной атмосферой. По данным NPR, это одна из заявленных целей программы ANGSA.
Таким образом, когда образцы наконец вскрыли, один из результатов пришел из самого процесса вскрытия. Ученые получили метод работы с материалом, которого прежде у них не было.
Ранее мы писали, зачем NASA собирается строить базу на Луне.
