Casi 50 años después de que las misiones Apolo devolvieran el material lunar a la Tierra, los expertos de la ESA están ayudando a descubrir los secretos de dos muestras sin abrir previamente para aprender más sobre procesos antiguos en la Luna y para refinar y practicar técnicas para futuras misiones de devolución de muestras.
Con una muestra ya analizada, ahora se están haciendo preparativos para abrir la segunda más adelante este año. Este trabajo se centra en la roca y el suelo recuperados durante la misión Apolo 17 de 1972, y es parte del programa de Análisis de Muestras de Próxima Generación (ANGSA) de la Nasa, que aprovecha las técnicas analíticas avanzadas.
ANGSA consta de nueve equipos científicos expertos, que cubren diferentes aspectos del análisis de muestras. Los científicos e ingenieros de la ESA forman parte del Consorcio para el Análisis Avanzado de Muestras Apolo, encabezado por Charles ‘Chip’ Shearer, uno de los principales científicos de ANGSA.
«Los colaboradores de la ESA ayudarán en la caracterización de las muestras y nos ayudarán a evaluar lo bien que se ha recolectado y preservado el material lunar», dice Shearer. «Mirando hacia el futuro, esto nos ayudará a diseñar futuros procedimientos de recolección y curación para la misión Artemis dirigida por la Nasa«.
Para ayudar a lograr los objetivos de ANGSA, se está empleando un enfoque verdaderamente colaborativo. «ANGSA une a quienes participaron en la curación inicial y el análisis de las muestras de Apolo con la próxima generación de científicos planetarios», dice Francesca McDonald, investigadora de la ESA que coordina la participación de la ESSA en la ANGSA. «Nuestro equipo diverso incluye a Harrison ‘Jack ’Schmitt, el único geólogo en caminar sobre la Luna, quien junto con su compañero astronauta del Apolo Gene Cernan, originalmente recolectó el material lunar».
El lugar de aterrizaje del Apolo 17 se encuentra dentro del estrecho valle de Taurus-Littrow, rodeado de varias montañas empinadas, incluidos los macizos norte y sur, con una escarpa por defecto, causada por una diferencia de elevación entre los dos lados de la falla, que atraviesa toda la región. Las muestras se recolectaron de un depósito de deslizamiento de tierra prominente, que ocurrió cuando los sedimentos cayeron en cascada desde el Macizo Sur sobre el suelo del valle lleno de lava. Por lo tanto, contienen material de áreas elevadas a las que los astronautas no pudieron acceder.
Para extraer el regolito, se introdujo un tubo cilíndrico de 70 centímetros en el depósito de deslizamiento de tierra para producir un núcleo, que luego se separó en dos mitades en la superficie de la Luna.
Es probable que la mitad inferior de la sección, conocida como muestra 73001, contenga una región del subsuelo que esté lo suficientemente fría como para haber atrapado compuestos volátiles sueltos, como el dióxido de carbono y el hidrógeno. Para tratar de preservar estos gases preciosos, se selló en un recipiente de vacío en la superficie lunar y luego se selló doblemente en un segundo recipiente de vacío en la Tierra.
La porción superior del núcleo, muestra 73002, también se contuvo cuidadosamente después de ser recolectada, pero no se selló al vacío. Ambas mitades han permanecido almacenadas, bajo el cuidado experto del Equipo de curación de astromateriales de la Nasa, desde que fueron devueltas.
La ESA inicialmente tiene un papel de apoyo en la planificación y los procesos asociados con el examen de las muestras lunares, trabajando con el equipo de curación de la NASA para garantizar que los científicos puedan realizar sus mediciones de alta precisión.
Francesca McDonald, realizó el viaje al Centro Espacial Johnson de la Nasa en Houston en diciembre de 2019 para ayudar en la disección meticulosa del 73002 en submuestras, poco después de su apertura.
Durante la disección, se realiza un registro detallado de exactamente de dónde proviene cada submuestra dentro del núcleo, lo que permite a los equipos científicos hacer inferencias sobre los procesos lunares.
Para prepararse para la apertura de la muestra de la porción inferior, los científicos e ingenieros de la ESA están trabajando estrechamente con expertos en gases nobles y volátiles de ANGSA para diseñar una herramienta para capturar cualquier gas precioso que pueda contener.
Los resultados del análisis abordarán las preguntas primero reflexionadas por los científicos de la era Apolo.
“No se sabe por completo qué causó el deslizamiento de tierra, ¿fue por un impacto? ¿O por el movimiento de la falla? dice Francesca. “Si tuviera que ver con el movimiento del escarpe de falla, ¿cuánto tiempo hace que sucedió esto? ¿Y esto resultó en una liberación de gases desde el interior de la Luna, que quedaron atrapados en el depósito de deslizamientos de tierra?
