Het hart van de Exospheric Mass Spectrometer (EMS) is zichtbaar in deze afbeelding van de belangrijkste sensor die de overvloed aan maanwater en waterijs zal bestuderen voor aanstaande missies naar de maan.

Deze spectrometer wordt vandaag aan NASA geleverd als onderdeel van het PITMS-instrument voor zijn lancering naar de maan later dit jaar.

EMS is gebaseerd op een 'ion trap', een ingenieus detectorapparaat waarmee onderzoekers monsteratomen en moleculen in een gas kunnen identificeren en kwantificeren en waarmee een overeenkomstig massaspectrum kan worden vastgesteld. Wetenschappers van The Open University en RAL Space ontwikkelen EMS onder een ESA-contract.

Maanmoleculen die de sensor binnenkomen, worden gebombardeerd door elektronen die worden uitgezonden door een verwarmde draad om ionen te creëren. De resulterende ionen worden opgeslagen in een elektrisch veld dat wordt gevormd door een reeks nauwkeurig gevormde elektroden. De ionen komen dan uit deze 'val' in volgorde van toenemende massa/ladingsverhouding in de detector die hun chemische samenstelling identificeert en kwantificeert.

Hierdoor kan het instrument gedurende de hele maandag water en andere moleculen in de zeer dunne atmosfeer van de maan meten om een ​​maan-'watercyclus'-concept te bestuderen.

Het PITMS-instrument zal deel uitmaken van een maanlander die in 2021 op de maan zal aankomen op NASA's Astrobotic M1-missie die commerciële maanladingen naar de Lacus Mortis-regio zal brengen.

Een vergelijkbare massaspectrometer is ook ontwikkeld voor ESA's Prospect payload-pakket om maanwaterijs aan boord van de Russische Luna-27-lander te bestuderen. gepland voor lancering in 2025. Het platform zal potentiële bronnen op de maan bemonsteren om technologieën voor te bereiden op toekomstige duurzame verkenning.

"ESA's Exospheric Mass Spectrometer zal niet alleen wetenschappelijke gegevens verzamelen, maar ook onze nieuwste technologie voor milieumonitoring testen voor planetaire omgevingen, " zegt Roland Trautner, ESA projectleider voor EMS.

"Instrumenten zoals EMS maken het mogelijk de impact van menselijke activiteiten op de maanomgeving te detecteren, en door deze veranderingen te begrijpen, kunnen we onze wetenschap verbeteren en leren hoe we de natuurlijke omgeving op planetaire lichamen kunnen beschermen. Klein, lichtgewicht detectoren zoals EMS kunnen standaarduitrusting worden op toekomstige maanlanders."

Met het doel om de eerste langdurige aanwezigheid op de maan te ontwikkelen, ESA werkt samen met NASA en andere partners aan de terugkeer van de mensheid naar de maan. De volgende 'Artemis'-generatie die maanlandingen meemaakt, zal een internationale zijn en stelt verkenning van de maanruimte open voor de wereldbevolking.