Місія «Аполлон-11» - таємниці місячних зразків - science et Avenir

Опубліковано 07.07.2019 о 14:00

З нагоди 50-ї річниці місії "Аполлон-11" ми озираємося назад на грізну наукову авантюру з аналізу 382 кг місячного матеріалу, зібраного американськими астронавтами в період з 1969 по 1972 рік. Розпочато нові дослідження. Ця стаття надходить із журналу Science et Avenir № 869/870 від липня/серпня 2019 року.

Американський астронавт Алан Бін з місії "Аполлон-12" (14 - 24 листопада 1969 р.) Бере зразки місячного грунту. Наприкінці місії на Землю буде повернуто не менше 34,1 кг гірських порід.

Бернард Марті сам їх вивчає вже двадцять років. І яскраво згадує хвилювання, яке охопило його - після того, як він взяв кілька фрагментів з посольства Сполучених Штатів - коли розглядав їх вперше. "Було щось магічне і дуже вражаюче в обробці цих зразків, які походили від цієї зірки, що ми спостерігали вночі з вікна лабораторії", - говорить дослідник. В даний час він зберігає кілька грамів цього скарбу в надійному сейфі CRPG. Вони були позичені йому в американському космічному агентстві, яке управляє і розподіляє дорогоцінні зразки в невеликих кількостях, міліграм за міліграмом. "У 1969 році НАСА добре знало, що майбутні покоління досягнуть неабиякого прогресу в аналітичних техніках, отже, ця перевага і політика довгострокової експлуатації", - пояснює дослідник. Дійсно, завдяки приладам. Нинішні вчені ми можемо досліджуйте їх із чутливістю у 100 000 разів більшою, ніж п'ятдесят років тому, і таким чином робіть нові відкриття ", додає Бернард Марті.

У той час було взято три типи матеріалів за допомогою щипців, молотків, граблів та невеликих лопат: чорні вулканічні камені з «місячних морів», ці темні ділянки, які видно із Землі; "нагір'я", набагато світліші, які складають рельєфи і відповідають вихідній корі; реголіт, пил, що утворюється при безперервному бомбардуванні метеоритів і який вистилає поверхню. Близько 2200 фрагментів поміщають у тефлонові пакети перед упаковкою під вакуумом або в інертну атмосферу азоту в Х'юстоні, штат Техас, в космічному центрі Ліндона Б. Джонсона при НАСА. Який їх вік та склад? Що вони розкриють про саму природу Місяця, походження якого тоді абсолютно невідоме ?

Бернард Марті сам їх вивчає вже двадцять років. І яскраво згадує хвилювання, яке охопило його - після того, як він взяв кілька фрагментів з посольства Сполучених Штатів - коли їх розглядав вперше. "Було щось магічне і дуже вражаюче в обробці цих зразків, які походили від цієї зірки, що ми спостерігали вночі з вікна лабораторії", - говорить дослідник. В даний час він зберігає кілька грамів цього скарбу в надійному сейфі CRPG. Вони були позичені йому в американському космічному агентстві, яке управляє і розподіляє дорогоцінні зразки в невеликих кількостях, міліграм за міліграмом. "У 1969 році НАСА добре знало, що майбутні покоління досягнуть неабиякого прогресу в аналітичних техніках, отже, ця перевага і політика довгострокової експлуатації", - пояснює дослідник. Дійсно, завдяки приладам. Нинішні вчені ми можемо досліджуйте їх із чутливістю у 100 000 разів більшою, ніж п'ятдесят років тому, і таким чином робіть нові відкриття ", додає Бернард Марті.

Французи вносять великий внесок у дослідження

"Французькі вчені, яких широко шукали на початку 1970-х років, досягнуть найбільших дослідницьких зусиль за американцями", - зазначає Френсіс Рокар, керівник досліджень Сонячної системи в Національному центрі космічних досліджень (Cnes). За дипломатичними каналами зразки надсилаються Марселю Рубо, директору CRPG, спеціалісту з розщеплення матеріалів у земній корі. Дослідник вивчає їхню радіоактивність, виявивши, що урану та торію дуже багато в деяких вулканічних каменях. Команда Мішеля Моретта з Центру ядерної спектроскопії та масової спектроскопії Орсе (Ессон) зосереджується на реголіті. І виявіть, що кожне зерно покрите крихітною сіруватою плівкою, аморфною і ніколи не побаченою на Землі, утвореною високоенергетичними іонами сонячного вітру. За відсутності атмосфери та захисного магнітного поля вони постійно опромінюють пил у землі, записуючи в процесі нову інформацію про нашу зірку - зокрема, про вміст кисню чи літію. "Унікальні властивості, які гарантують, що вони насправді походять з Місяця", наполягає Френсіс Рокар.

Сценарій походження нашого встановленого супутника

"Однак найбільш значні наслідки стосуються походження Місяця", - говорить Френсіс Рокар. Кілька теорій поширилося до місій Аполлона. Один з них, відомий як одночасне творіння, припускав, що Земля і Місяць утворюються разом з одного диска з накопиченим сміттям і пилом. Інший вибирає "ділення": хоча Земля ще була розплавленою кулею, яка дуже швидко оберталася сама на собі, під дією відцентрової сили вона викинула б достатньо магми, щоб створити Місяць.

Вивчення фрагмента виявляє воду

Навіть якщо методи цього сценарію все ще сприяють науковим дискусіям, усі дослідження, проведені протягом сорока років, не перестають підтверджувати це. "У 2012 році, проаналізувавши склад цинку 20 зразків" Аполлон ", ми офіційно продемонстрували, наприклад, що втрата летких елементів справді була результатом випаровування внаслідок катаклізму", - уточнює Фредерік Мойньє. Поширений на багато елементів (титан, залізо, магній тощо) та проведений за допомогою все більш точних приладів, аналіз ізотопів також лише підкріпив тезу про "гігантський вплив". На початку 2010-х років, завдяки дуже високій чутливості іонних зондів і мас-спектрометрів, фрагмент з Аполлона-17 все-таки виявив величезний сюрприз. Трохи води! У невеликих кількостях (кілька десятків частин на мільйон), але цей результат буде підтверджений іншими фрагментами кількома міжнародними командами. "На відміну від того, що думали десятиліттями, місячна поверхня, отже, не повністю суха!", - наголошує Фредерік Моньє.

Як ця вода з’явилася після гігантського удару? Кометами, астероїдами? Чи воно має таке саме походження, як і земні океани? Саме ці питання сильно відроджують інтерес до місячних зразків. І є пріоритетом Програми аналізу зразків Apollo наступного покоління, яка наразі включає десять лабораторій США. Окрім суто наукових питань, мова піде також про те, чи можна цю воду, яка потрапила в гірські породи, видобувати та технічно використовувати. Тоді це було б безцінним ресурсом, якби людина вирішила оселитися на місячних базах, виробляти паливо або прогодуватися.

КОЛЕКЦІЯСРСР: за кілька грамів місячного пилу

Хоча СРСР так і не зумів висадити людей на Місяць, він висадив три автоматизовані зонди, які між 1970 і 1976 роками змогли збирати та повертати зразки. Це, звичайно, був лише реголіт (ґрунтовий пил) і у дуже малих кількостях: 101, 55 та 170 грамів, а для місій Luna 16, 20 та 24 відповідно. Головний інтерес полягає в тому, що вони були взяті вибухом на глибину 2 метри. "Таким чином, вивчення різних шарів, де зберігались частинки сонячного вітру, дало цінну інформацію про активність нашої зірки та її еволюцію протягом десятків мільйонів років", - пояснює астрофізик Френсіс Рокар. Сьогодні майже нічого з оригінальних запасів не залишилося б.

ПЕРСПЕКТИВНИЙПерегони на Місяць відновлені

МІСЯЧНІ КАМІНІ
Що сталося з подарунками Ніксона ?

Двічі, в 1969 і 1973 роках, крихітні фрагменти місій "Аполлон-11" і "Аполлон-17" подарував президент США Річард Ніксон 50 американським штатам і 135 країнам того часу як "символ миру". "Це також спосіб продовження політичного успіху програми" Аполлон "в контексті" холодної війни ", - згадує Жером Ламі, соціолог CNRS. Вкрадене, знищене, продане чи просто загублене ... половини цих подарунків ніде немає! У Франції два запропоновані фрагменти досі зберігаються у Палаці Декуверте в Парижі. А також буде відзначений під час серії конференцій, які відбудуться 20 та 21 липня.

Цей зразок 5 див походить від 447 г базальту ільменіту, взятого під час місії «Аполлон-11».

"Велика Берта" - це скеля вагою 8,9 кг, найбільша, про яку повідомляв Аполлон 14 в 1971 році, третя місія приземлення на Місяць.

Один з трьох висаджених на Місяць посадок на Місяць транспортувати обладнання до пілотованого польоту, запланованого до 2024 року (погляд художника).

Місячна база Європейського космічного агентства (погляд художника), метою якого є створення першого поселення.