Heureusement pour les scientifiques d'aujourd'hui, Les dirigeants de l'ère Apollo ont eu la prévoyance de conserver une grande partie des 842 livres (382 kilogrammes) de sol et de roches lunaires récupérés par les astronautes de la NASA il y a 50 ans pour les générations futures. Ils ont figuré de nouvelles récoltes de scientifiques, en utilisant les instruments de leur temps, serait en mesure de sonder les échantillons avec une rigueur sans précédent.

Maintenant, l'avenir que les scientifiques de l'ère Apollo envisageaient est arrivé. Leurs successeurs, dont beaucoup n'étaient même pas nés lorsque les derniers astronautes ont ramassé les échantillons de la Lune qu'ils vont maintenant sonder dans leurs laboratoires, sont prêts à faire un pas de géant pour répondre aux questions de longue date sur l'évolution de notre système solaire.

Deux équipes basées au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, font partie des neuf groupes scientifiques sélectionnés pour étudier des échantillons de lune scellés depuis un demi-siècle. À l'aide de machines de pointe capables de détecter la composition chimique de grains de terre aussi petits qu'un grain de poussière, les deux laboratoires Goddard étudieront comment les éléments constitutifs de la vie ont évolué dans notre système solaire et comment la chimie de surface de la Lune a été façonnée au cours des éons par le rayonnement de l'espace et du Soleil.

"Nous utilisons des instruments qui n'existaient pas lors des premières analyses d'échantillons de la Lune, " a déclaré Jamie Elsila, astrochimiste au Laboratoire d'analyse d'astrobiologie de la NASA Goddard. Elle dirige une équipe qui étudiera des échantillons de régolithe, ou sol lunaire, collecté en 1972 près du site d'atterrissage d'Apollo 17 de la vallée de Taurus-Littrow sur le bord est de Mare Serenitatis.

"Parce que nos outils sont aujourd'hui plus sensibles, " Elsila a dit, "nous pouvons analyser des choses qui sont présentes en quantités infimes. Nous pouvons également maintenant séparer les composés chimiques d'un mélange, facilitant leur identification."

Le laboratoire d'Elsila analyse les acides aminés dans les échantillons d'Apollo, météorites, et de la poussière de comète, en d'autres termes, dans les vestiges bien conservés du système solaire primitif. Les acides aminés sont des composés organiques simples qui existent depuis des milliards d'années et sont essentiels au fonctionnement de la vie telle que nous la connaissons. Avec les nouveaux échantillons d'Apollo 17, Elsila et son équipe rechercheront les molécules, comme le formaldéhyde ou le cyanure d'hydrogène, qui forment des acides aminés pour faire la lumière sur la chimie primordiale du système solaire. "Pour nous, c'est un aperçu de ce qu'était le monde à l'époque, " dit Elsila.

La surface de la Lune est bien mieux conservée que celle de la Terre car elle n'a pas de vent, tempêtes et autres processus géologiques qui peuvent éroder sa surface. Par conséquent, étudier la quantité et les types de ces molécules vitales dans le sol lunaire vierge pourrait aider les scientifiques à récupérer une partie de l'histoire perdue de l'évolution de la Terre. Ils peuvent également aider à faire la lumière sur les premiers processus géologiques qui ont façonné cette planète.

"Nous n'avons pas de roches sur Terre vieilles de plus de 4 milliards d'années, nous ne savons donc pas exactement combien il y avait d'activité volcanique ou à quel point la Terre a été bombardée par des astéroïdes", a déclaré Barbara Cohen, un scientifique planétaire qui dirige le laboratoire de recherche sur les gaz nobles du milieu de l'Atlantique de Goddard, ou MNGRL, le deuxième laboratoire Goddard sélectionné pour étudier de nouveaux échantillons d'Apollo. « Puisque la Terre et la Lune se sont formées ensemble, nous pouvons utiliser nos découvertes de la Lune pour déduire ce qui s'est passé sur la Terre primitive."

Avec ça en tête, les deux laboratoires Goddard seront les premiers à étudier des échantillons d'Apollo qui ont été congelés peu après leur retour sur Terre il y a 50 ans et intacts depuis. Les scientifiques de Goddard pourront également sonder sous la surface de la Lune en analysant les grains d'un autre ensemble d'échantillons que les astronautes d'Apollo 17 ont collecté en enfonçant des tubes jusqu'à 10,6 pouces (27 centimètres) sous la surface et en retirant le sol qu'ils ont scellé sous vide à l'intérieur du tube. directement sur la Lune. Ce tube non plus n'a jamais été ouvert.

Ces conditions de stockage uniques, les équipes de recherche soupçonnent, peut avoir conservé des composés organiques délicats qui auraient pu être altérés dans la plupart des autres échantillons de Lune conservés à température ambiante.

En réalité, un autre objectif scientifique des deux équipes d'échantillonnage de Goddard est de déterminer quel type de systèmes de stockage est le plus efficace pour maintenir les échantillons non contaminés pendant de longues périodes. Ce type de recherche est crucial pour les scientifiques qui étudient les graines prébiotiques de la vie. Les informations que les scientifiques de Goddard glaneront informeront non seulement du stockage approprié des échantillons à collecter lors de la mission Artemis de la NASA sur la Lune, mais aussi lors de la mission de prélèvement d'échantillons Mars 2020 sur la planète rouge, et la mission OSIRIS-REx vers l'astéroïde Bennu, où un vaisseau spatial en collectera 60 à 2, 000 grammes de terre et de roches puis les livrer sur Terre en 2023.

De Space Geek à Moon Doctor

Natalie Curran est chercheuse postdoctorale au laboratoire MNGRL, à juste titre prononcée « fille de la lune » pour refléter le personnel majoritairement féminin du laboratoire. Les scientifiques du MNGRL examinent la quantité et les types de gaz rares dans les grains de roche lunaire et les météorites pour déterminer combien de temps ils ont été exposés à divers types de rayonnement à la surface de la Lune. Gaz nobles, comme le néon et l'argon, par exemple, sont de bons sujets d'étude car ils ne réagissent pas avec d'autres éléments, afin qu'ils restent bien conservés dans le temps, dit Curran.

"Nous utiliserons nos découvertes pour brosser un tableau du type d'environnement spatial qui a affecté la vallée de Taurus-Littrow pendant des centaines de millions d'années. Cela fournira un contexte géologique important aux scientifiques qui analysent les roches de ce site, en particulier nos collègues qui étudient si les blocs de construction de la vie se sont formés sur Terre ou ont été livrés ici depuis l'espace, " ajouta Curran.

En utilisant des instruments qui séparent les gaz rares en groupes en fonction de leur type, puis libèrent les gaz des grains du sol, les scientifiques du MNGRL seront en mesure de dire comment ces gaz ont été produits. Ils tenteront de déterminer s'ils ont été implantés à la surface de la Lune par le vent solaire, rayons cosmiques ou météorites, et combien de temps ils ont été exposés à ces phénomènes. Plus ils trouvent de gaz nobles, plus un échantillon était exposé à une certaine forme de ces types de météo spatiale. Curran et Cohen peuvent même dire à quel type de météo spatiale l'échantillon a été exposé en fonction des isotopes, ou des formulaires, des gaz rares qu'ils trouvent.

L'intérêt de Curran pour l'espace s'est développé lorsqu'elle a grandi à Manchester, Royaume-Uni.

Sa famille l'emmenait souvent explorer l'observatoire de Jodrell Bank à l'Université de Manchester. "C'est l'un de mes endroits préférés au monde, " elle a dit.

Après que son oncle ait ramené des autocollants, des cartes postales et un puzzle sur le thème de l'espace du Kennedy Space Center de la NASA à Cap Canaveral, Floride, Curran est devenu accro à l'agence spatiale américaine :« J'ai posté les autocollants de la NASA partout dans ma chambre, " elle a dit.

Aujourd'hui, en tant que scientifique à la NASA, elle est toujours émerveillée par la NASA et les alunissages, que ce soit en regardant des séquences vidéo de l'ère Apollo ou en manipulant des échantillons de la Lune.

Elle a déjà eu l'occasion d'étudier des échantillons stockés à température ambiante des missions Apollo 12 et 16. "Chaque fois que je travaille sur ces échantillons, c'est comme une connexion à ces missions, " dit-elle. C'est le lien que les astronautes et les scientifiques qui l'ont précédée espéraient établir avec leurs défunts amoureux de la Lune.