Деликатное извлечение газов из «капсулы времени» с поверхности Луны
AstroNews.ru - 06 Марта 2022 19:04:30
Ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, США, помогают извлечь газы для анализа из контейнера с образцами лунного грунта, который астронавты собрали с поверхности Луны в 1972 г. и вакуумировали для хранения. Это новое исследование стало частью программы Apollo Next Generation Sample Analysis (ANGSA) НАСА.
Астронавты миссии «Аполлон-17» отобрали этот образец лунного грунта с места древнего оползня в лунной долине Телец-Литтроу. Астронавты использовали специальный инструмент для отбора керна лунного реголита – крупнодисперсной смеси из пыли, грунта и осколков горных пород с поверхности Луны – и герметизировали образец в контейнере. Затем на Земле НАСА отправило образец на хранение в Космическом центре Джонсона, где он оставался почти в первичных условиях до настоящего времени.
«На протяжении 50 лет данный образец лунного грунта находился в специальном вакуумном контейнере, который, в свою очередь, был помещен внутрь второго, внешнего вакуумного контейнера, - сказал Алекс Мешик (Alex Meshik), профессор Вашингтонского университета в Сент-Луисе, который занимался разработкой аппарата для извлечения газов из этих контейнеров. – Эти контейнеры вложены друг в друга, как русские матрешки».
Эти контейнеры были запечатаны в два тефлоновых пакета и оставались до последнего времени в специальном хранилище лунных образцов в атмосфере азота.
Аккуратное вскрытие этих контейнеров, проведенное Мешиком и его коллегами в прошлом месяце, оказалось довольно непростой задачей. Необходимо было иметь возможность идентифицировать исходную химическую природу любого индивидуального газа или смеси, которые могли содержаться в контейнерах. В их число входит лунный газ, который мог попасть в контейнеры во время отбора образца грунта с поверхности Луны, а также любые другие газы, которые могли просочиться из горных пород в последующие десятилетия, когда материал находился в хранилище.
«Не существует идеальной вакуумной колбы, - сказал Мешик. – Мы не можем узнать, что произошло с вакуумными колбами, изолировавшими эти образцы, в течение 50 лет. Как хорошо они держали вакуум? Каков был уровень утечки? Основная проблема при построении системы для экстракции состояла в том, чтобы предусмотреть все возможные сценарии».
«Поэтому наш аппарат был создан для проведения не одиночной экстракции, а нескольких экстракций различных объемов газа при разных условиях», - сказала он.
«Чтобы принимать в ходе этих экстракций информированные решения, мы оснастили прибор масс-спектрометром для анализов молекулярного состава газов в реальном времени, а также три прецизионных емкостных манометра для неразрушающих и не зависящих от давления газа измерений», - сказал Мешик.
Предварительные результаты исследования состава этого газа будут обсуждаться на Конференции по изучению Луны и планет, которая пройдет в Хьюстоне с 7 по 11 марта.