Gelukkig voor de hedendaagse wetenschappers, De leiders van het Apollo-tijdperk hadden de vooruitziende blik om een ​​groot deel van de 842 pond (382 kilogram) maangrond en rotsen die 50 jaar geleden door NASA-astronauten werden teruggewonnen voor toekomstige generaties te redden. Ze bedachten nieuwe oogsten van wetenschappers, met instrumenten van hun tijd, in staat zou zijn om de monsters met ongekende nauwkeurigheid te onderzoeken.

Nutsvoorzieningen, de toekomst die wetenschappers uit het Apollo-tijdperk voor ogen hadden is gekomen. Hun opvolgers, velen van hen waren niet eens geboren toen de laatste astronauten de maanmonsters opraapten die ze nu in hun laboratoria zullen onderzoeken, zijn klaar om een ​​grote sprong te maken in de richting van het beantwoorden van al lang bestaande vragen over de evolutie van ons zonnestelsel.

Twee teams gebaseerd op NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, behoren tot de negen wetenschappelijke groepen die zijn geselecteerd om maanmonsters te bestuderen die gedurende een halve eeuw zijn verzegeld. Met behulp van geavanceerde machines die de chemische samenstelling kunnen detecteren in grondkorrels zo klein als een stofje, de twee Goddard-laboratoria zullen bestuderen hoe de bouwstenen van het leven in ons zonnestelsel zijn geëvolueerd en hoe de oppervlaktechemie van de maan gedurende eonen werd gevormd door straling vanuit de ruimte en van de zon.

"We gebruiken instrumenten die niet bestonden tijdens vroege analyses van maanmonsters, " zei Jamie Elsila, een astrochemicus in het Astrobiology Analytical Laboratory van NASA Goddard. Ze leidt een team dat monsters van regoliet zal bestuderen, of maangrond, verzameld in 1972 in de buurt van de Apollo 17-landingsplaats van Taurus-Littrow Valley aan de oostelijke rand van Mare Serenitatis.

"Omdat onze tools tegenwoordig gevoeliger zijn, " zei Elsila, "We kunnen dingen analyseren die in kleine hoeveelheden aanwezig zijn. We kunnen nu ook chemische verbindingen scheiden van een mengsel, waardoor het gemakkelijker wordt om ze te identificeren."

Elsila's lab analyseert aminozuren in Apollo-monsters, meteorieten, en kometenstof - met andere woorden, in goed bewaarde overblijfselen van het vroege zonnestelsel. Aminozuren zijn eenvoudige organische verbindingen die al miljarden jaren bestaan ​​en cruciaal zijn voor het functioneren van het leven zoals wij dat kennen. Met de nieuwe Apollo 17-samples, Elsila en haar team gaan op zoek naar de moleculen, zoals formaldehyde of waterstofcyanide, die aminozuren vormen om licht te werpen op de oorspronkelijke chemie van het zonnestelsel. "Voor ons, dit is een momentopname van hoe de wereld er toen uitzag, ' zegt Elsila.

Het oppervlak van de maan is veel beter bewaard gebleven dan dat van de aarde, omdat er geen wind is, stormen en andere geologische processen die het oppervlak kunnen aantasten. Als resultaat, het bestuderen van de hoeveelheid en soorten van deze levensleverende moleculen in ongerepte maangrond zou wetenschappers kunnen helpen een deel van de verloren geschiedenis van de evolutie van de aarde te herstellen. Ze kunnen ook helpen licht te werpen op de vroege geologische processen die deze planeet hebben gevormd.

"We hebben geen rotsen op aarde die ouder zijn dan ongeveer 4 miljard jaar oud, dus we weten niet precies hoeveel vulkanische activiteit er was of hoe zwaar de aarde werd gebombardeerd door asteroïden", zei Barbara Cohen, een planetaire wetenschapper die aan het hoofd staat van Goddard's Mid-Atlantic Noble Gas Research Laboratory, of MNGRL, het tweede Goddard-lab dat is geselecteerd om nieuwe Apollo-monsters te bestuderen. "Sinds de aarde en de maan samen zijn gevormd, we kunnen onze bevindingen van de maan gebruiken om af te leiden wat er op de vroege aarde is gebeurd."

Met dit in gedachten, de twee Goddard-labs zullen de eerste zijn die Apollo-monsters bestuderen die kort na de landing op aarde 50 jaar geleden werden bevroren en sindsdien onaangeroerd zijn gebleven. Goddard-wetenschappers zullen ook onder het maanoppervlak kunnen sonderen door korrels te analyseren van een andere reeks monsters die Apollo 17-astronauten verzamelden door buizen tot 27 centimeter onder het oppervlak te duwen en grond eruit te halen die ze vacuümdicht in de buis hadden recht op de maan. Die buis is ook nooit geopend geweest.

Deze unieke bewaarcondities, de onderzoeksteams vermoeden, hebben mogelijk delicate organische verbindingen bewaard die in de meeste andere maanmonsters die bij kamertemperatuur waren bewaard, veranderd hadden kunnen zijn.

In feite, een ander wetenschappelijk doel van beide Goddard-monsterteams is om te bepalen welk soort opslagsystemen het meest effectief zijn om monsters gedurende lange tijd onbesmet te houden. Dit soort onderzoek is cruciaal voor wetenschappers die de prebiotische levenszaden bestuderen. De informatie die Goddard-wetenschappers zullen verzamelen, zal niet alleen de juiste opslag van monsters informeren die moeten worden verzameld tijdens NASA's Artemis-missie naar de maan, maar ook tijdens de Mars 2020-missie voor het verzamelen van monsters naar de Rode Planeet, en de OSIRIS-REx-missie naar de asteroïde Bennu, waar een ruimtevaartuig 60 tot 2 zal verzamelen, 000 gram vuil en stenen om ze vervolgens in 2023 op aarde af te leveren.

Van Space Geek tot Moon Doctor

Natalie Curran is een postdoctoraal onderzoeker in het MNGRL-lab - toepasselijk uitgesproken als 'moon girl' om het overwegend vrouwelijke personeel van het lab te weerspiegelen. MNGRL-wetenschappers kijken naar de hoeveelheid en soorten edelgassen in maansteenkorrels en meteorieten om te bepalen hoe lang ze werden blootgesteld aan verschillende soorten straling op het oppervlak van de maan. Edele gassen, zoals neon en argon, bijvoorbeeld, zijn goede studieonderwerpen omdat ze niet reageren met andere elementen, zodat ze goed bewaard blijven door de tijd, zei Curran.

"We zullen onze bevindingen gebruiken om een ​​beeld te schetsen van wat voor soort ruimteomgeving de Taurus-Littrow-vallei gedurende honderden miljoenen jaren heeft beïnvloed. Dit zal een belangrijke geologische context bieden aan wetenschappers die rotsen van die site analyseren, vooral onze collega's die bestuderen of de bouwstenen van het leven op aarde zijn gevormd of hier vanuit de ruimte zijn afgeleverd, ' voegde Curran eraan toe.

Door instrumenten te gebruiken die edelgassen in groepen scheiden op basis van hun type en vervolgens de gassen uit grondkorrels vrijgeven, kunnen MNGRL-wetenschappers vertellen hoe deze gassen werden geproduceerd. Ze zullen proberen vast te stellen of ze door de zonnewind op het maanoppervlak zijn geïmplanteerd. kosmische straling of meteorieten, en hoe lang ze aan deze verschijnselen werden blootgesteld. Hoe meer edelgassen ze vinden, hoe meer een monster werd blootgesteld aan een of andere vorm van dit soort ruimteweer. Curran en Cohen kunnen op basis van de isotopen zelfs zien aan welk type ruimteweer het monster is blootgesteld. of vormen, van edelgassen die ze vinden.

Currans interesse in de ruimte bloeide op toen ze opgroeide in Manchester, Verenigd Koninkrijk.

Haar familie nam haar vaak mee om het Jodrell Bank Observatory aan de Universiteit van Manchester te verkennen. "Dat is een van mijn favoriete plekken in de wereld, " ze zei.

Nadat haar oom stickers had meegebracht, ansichtkaarten en een legpuzzel met ruimtethema van NASA's Kennedy Space Center in Cape Canaveral, Florida, Curran raakte verslaafd aan de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie:"Ik plakte de NASA-stickers overal in mijn kamer, " ze zei.

Vandaag, als wetenschapper bij NASA, ze vindt zichzelf nog steeds onder de indruk van NASA en de maanlandingen, hetzij door het bekijken van videobeelden uit het Apollo-tijdperk of het hanteren van maanmonsters.

Ze heeft al de kans gehad om monsters te bestuderen die op kamertemperatuur zijn opgeslagen van de Apollo 12- en 16-missies. "Elke keer als ik aan deze voorbeelden werk, het is als een verbinding met die missies, " zei ze. Het is de connectie die de astronauten en wetenschappers die voor haar kwamen hoopten te maken met hun maanminnende overledenen.