La Lune vue depuis la Station spatiale internationale. L'image a été prise par l'astronaute de l'ESA Paolo Nespoli lors de sa deuxième mission vers « MagISStra » le 20 mars 2011. Paolo a commenté l'image :« La super lune était spectaculaire d'ici ! » Crédit :ESA/NASA
Près de 50 ans après que les missions Apollo ont renvoyé du matériel lunaire sur Terre, Les experts de l'ESA aident à découvrir les secrets de deux échantillons non ouverts auparavant pour en savoir plus sur les processus anciens sur la Lune, et pour affiner et mettre en pratique les techniques pour les futures missions de retour d'échantillons.
Avec un échantillon déjà en cours d'analyse, les préparatifs sont en cours pour ouvrir le deuxième plus tard cette année.
Ce travail porte sur les roches et les sols récupérés lors de la mission Apollo 17 de 1972, et fait partie du programme Apollo Next-Generation Sample Analysis (ANGSA) de la NASA, qui profite de techniques analytiques avancées.
L'ANGSA se compose de neuf équipes scientifiques d'experts, couvrant différents aspects de l'analyse des échantillons. Les scientifiques et ingénieurs de l'ESA font partie du Consortium for the Advanced Analysis of Apollo Samples, dirigé par Charles "Chip' Shearer, l'un des principaux scientifiques de l'ANGSA.
"Les collaborateurs de l'ESA aideront à la caractérisation des échantillons, et nous aider à évaluer dans quelle mesure le matériel lunaire a été collecté et préservé, " dit Shearer. " En regardant vers l'avenir, cela nous aidera à concevoir les futures procédures de collecte et de conservation pour la mission Artemis dirigée par la NASA. »
Pour aider à atteindre les objectifs de l'ANGSA, une approche véritablement collaborative est utilisée.
"ANGSA relie ceux qui ont été impliqués dans la curation et l'analyse initiales des échantillons d'Apollo avec la prochaine génération de scientifiques planétaires, " dit Francesca McDonald, Chercheur de l'ESA qui coordonne la participation de l'ESA à l'ANGSA. "Notre équipe diversifiée comprend Harrison "Jack' Schmitt, le seul géologue à avoir marché sur la Lune, qui, avec son collègue astronaute d'Apollo Gene Cernan, collecté à l'origine le matériel lunaire."
Anciens processus lunaires
Le site d'atterrissage d'Apollo 17 se trouve dans l'étroite vallée de Taurus-Littrow, entouré de plusieurs montagnes escarpées dont les Massifs Nord et Sud, avec faute d'escarpement, causé par une différence d'élévation entre les deux côtés de la faille, traversant toute la région. Les échantillons ont été prélevés dans un important dépôt de glissement de terrain, qui s'est produit lorsque les sédiments sont tombés en cascade du massif sud sur le fond de la vallée rempli de lave. Ainsi, ils contiennent des matériaux provenant de zones élevées auxquelles les astronautes n'auraient pas pu accéder.
Pour extraire le régolithe, un tube cylindrique de 70 cm a été enfoncé dans le gisement du glissement de terrain pour produire un noyau, qui a ensuite été séparé en deux moitiés à la surface de la Lune.
La moitié inférieure de la section, connu sous le nom d'échantillon 73001, contient probablement une région du sous-sol qui est suffisamment froide pour avoir piégé des substances volatiles faiblement liées, comme le dioxyde de carbone et l'hydrogène. Pour essayer de préserver ces précieux gaz, il a été scellé dans un conteneur sous vide sur la surface lunaire, puis scellé deux fois dans un deuxième conteneur sous vide sur Terre.
Vue d'artiste d'Orion sur la Lune. Orion est le prochain vaisseau spatial de la NASA à envoyer des humains dans l'espace. Il est conçu pour envoyer des astronautes plus loin que jamais auparavant, au-delà de la Lune aux astéroïdes et même à Mars. A leur retour sur Terre, les astronautes entreront dans notre atmosphère à des vitesses supérieures à 32 000 km/h mais la capsule les protégera et assurera un atterrissage cahoteux mais sûr. L'ESA a conçu et supervise le développement du module de service d'Orion, la partie du vaisseau spatial qui fournit de l'air, électricité et propulsion. Tout comme un moteur de train tire des voitures de voyageurs et fournit de l'énergie, le module de service européen transportera la capsule Orion jusqu'à sa destination et retour. Orion ira plus loin que tout autre vaisseau spatial avec équipage auparavant et la conception et la technologie européennes y parviendront. Crédit :NASA/ESA/ATG Medialab
La partie supérieure du noyau, échantillon 73002, a également été soigneusement confiné après avoir été collecté, mais n'a pas été scellé sous vide. Les deux moitiés sont restées en stock, sous les soins experts de l'équipe de conservation des astromatériaux de la NASA, depuis son retour.
L'ESA a initialement un rôle de soutien dans la planification et les processus associés à l'examen des échantillons lunaires, travailler avec l'équipe de conservation de la NASA pour s'assurer que les scientifiques sont en mesure de faire leurs mesures très précises.
Francesca a fait le voyage au Johnson Space Center de la NASA à Houston, NOUS., en décembre 2019 pour aider à la dissection méticuleuse de 73002 en sous-échantillons, peu de temps après son ouverture.
Lors de la dissection, un enregistrement détaillé est fait de l'origine exacte de chaque sous-échantillon dans la carotte, permettant aux équipes scientifiques de faire des déductions sur les processus lunaires.
Pour préparer l'ouverture de l'échantillon de la partie inférieure, Les scientifiques et les ingénieurs de l'ESA travaillent actuellement en étroite collaboration avec les experts en gaz rares et volatils de l'ANGSA pour concevoir un outil permettant de capturer tous les gaz précieux qu'il peut contenir.
Les résultats de l'analyse répondront aux questions posées pour la première fois par les scientifiques de l'ère Apollo.
« On ne sait pas exactement ce qui a causé le glissement de terrain – était-ce à cause d'un impact ? Ou du mouvement de la faille ? » dit Francesca. « S'il s'agissait du mouvement de l'escarpement de la faille, c'est arrivé il y a combien de temps ? Et cela a-t-il entraîné une quelconque libération de gaz de l'intérieur de la Lune, qui ont été piégés dans le dépôt de glissement de terrain ? »
Leçons apprises
Un autre objectif pour l'ANGSA est de comprendre l'efficacité du confinement scellé sous double vide, ce qui est primordial pour préserver l'intégrité du noyau et le sens de toute analyse ultérieure.
Avec de futures missions lunaires susceptibles de cibler les régions polaires, et la campagne internationale Mars Sample Return en préparation, cela fournira des informations essentielles pour le développement de futures procédures de confinement et de conservation des échantillons extraterrestres.
"L'utilisation des matériaux présents sur la Lune est un élément important pour permettre une future présence soutenue des hommes et des femmes à la surface lunaire et pour développer l'exploration humaine de Mars, " explique Dayl Martin, Chercheur ESA et membre de l'équipe ANGSA.
« Comprendre la composition et le comportement du matériau lunaire est important pour y parvenir. Les techniques actuellement affinées dans le cadre de l'ANGSA devraient fournir de telles informations. »
