我们最喜欢的节日礼物?一盒阿波罗月亮土壤

 
何塞·阿邦特(Jose Aponte)和汉娜·麦克莱恩(Hannah McLain)在美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体生物学分析实验室工作。在该实验室工作的科学家们分析了阿波罗样品，陨石和彗星尘埃中的氨基酸，换句话说，就是在保存完好的早期太阳系残留物中分析了氨基酸。图片来源：NASA的戈达德太空飞行中心/莫莉·瓦瑟(Molly Wasser)对于今天的科学家来说，幸运的是，阿波罗时代的领导人具有远见卓识，可以挽救50年前NASA宇航员为子孙后代回收的842磅(382千克)月球土壤和岩石。他们认为，使用当时的仪器，新的科学家作物将能够以前所未有的严格性探测样品。
现在，阿波罗时代的科学家所设想的未来已经到来。他们的继任者，甚至很多都不是最后一位宇航员从实验室中探出的月球样本时出生的，他们准备迈出一大步，回答有关太阳系演化的长期问题。 。
位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的两个小组是被选来研究已经密封了半个世纪的月球样本的九个科学小组之一。这两个戈达德实验室将使用最先进的机器来检测土壤中的化学成分，这些土壤的成分仅是一小块灰尘，这两个戈达德实验室将研究太阳系中生命的基本组成部分是如何演化的，以及月球表面化学成分是如何形成的。来自太空和太阳的辐射。
NASA Goddard天体生物学分析实验室的天体化学家Jamie Elsila说：“我们正在使用在月球样品的早期分析中不存在的仪器。”她领导的一个团队将研究1972年在马雷Serenitatis东部边缘的Taurus-Littrow山谷的Apollo 17登陆点附近收集的长石或月球土壤样品。
埃尔西拉说：“由于当今的工具更加灵敏，我们可以分析少量存在的事物。现在，我们还可以从混合物中分离出化学化合物，从而更容易识别它们。”
埃尔西拉(Elsila)的实验室分析了阿波罗(Apollo)样品，陨石和彗星尘埃中的氨基酸，换句话说，就是对保存完好的早期太阳系残留物中的氨基酸进行了分析。氨基酸是已经存在了数十亿年的简单有机化合物，对我们的生活至关重要。对于新的Apollo 17样品，Elsila和她的团队将寻找形成甲醛的分子，例如甲醛或氰化氢，以阐明太阳系的原始化学性质。埃尔西拉说：“对我们来说，这就是当时世界的快照。”
月球的表面保存得比地球好得多，因为它没有风，风暴和其他可能侵蚀其表面的地质过程。结果，研究原始月球土壤中这些产生生命的分子的数量和类型可以帮助科学家恢复一些地球进化过程中丢失的历史。它们还可以帮助阐明塑造该星球的早期地质过程。
位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体化学家杰米·埃西拉(Jamie Elsila)解开了原始的月球土壤。 Elsila和她的同事Goddard行星科学家Danielle Simkus正在准备2克称为regolith的月球土壤，以在他们的实验室NASA Goddard的天体生物学分析实验室中进行分析。图片来源：NASA的戈达德太空飞行中心“地球上没有任何年龄超过40亿年的岩石，因此我们不知道到底有多少火山活动或小行星对地球的轰炸程度”行星科学家芭芭拉·科恩(Barbara Cohen)是戈达德中大西洋稀有气体研究实验室(MNGRL)的负责人，该实验室是第二个被选中研究新阿波罗样本的戈达德实验室。 “自从地球和月球形成在一起以来，我们可以利用从月球上获得的发现来推断出地球早期发生的事情。”
考虑到这一点，戈达德的两个实验室将是第一个研究阿波罗样本的样本，这些样本在50年前降落回到地球后不久便被冻结，此后一直未受到破坏。戈达德的科学家还将通过分析阿波罗17号宇航员采集的另一组样品中的谷物来探测月球表面，这些样品是通过将试管向下压至表层以下10.6英寸(27厘米)并抽出真空密封在试管内的土壤就在月球上该管也从未打开过。
研究小组怀疑，这些独特的存储条件可能保存了精致的有机化合物，而这些其他有机化合物在室温下存储的大多数其他月球样品中可能已经改变。
实际上，戈达德两个样本团队的另一个科学目标是确定哪种存储系统最有效地长时间保持样本不受污染。这种类型的研究对于研究生命中益生元种子的科学家至关重要。戈达德科学家将收集的信息不仅会告知在NASA的阿耳emi弥斯(Artemis)登月任务，在火星2020年的红色星球取样任务以及OSIRIS-REx到小行星的任务期间要正确收集的样本的信息。 Bennu，宇宙飞船将在那里收集60至2,000克的尘土和岩石，然后在2023年将它们运送到地球。
从太空极客到月球医生
娜塔莉·柯兰(Natalie Curran)是MNGRL实验室的博士后研究员，恰好发音为“月亮女孩”，以反映该实验室主要是女性员工。 MNGRL科学家研究月球岩粒和陨石中稀有气体的数量和类型，以确定它们在月球表面暴露于各种辐射的时间。柯伦说，例如，氖气和氩气等稀有气体是很好的研究对象，因为它们不会与其他元素发生反应，因此它们可以长期保存良好。
“我们将利用我们的发现描绘一幅数亿年来影响金牛座-利特罗河谷的什么样的太空环境。这将为分析该地点岩石的科学家，尤其是我们正在研究是否存在这种现象的同事提供重要的地质背景。在地球上形成或从太空转移到这里的生命的建筑块，”库兰补充说。
NASA科学家Sarah Valencia，Barbara Cohen和Natalie Curran持有由阿波罗宇航员收集的月球土壤样品。在他们位于NASA戈达德太空飞行中心的中大西洋稀有气体研究实验室(MNGRL)的实验室中，这些科学家分析了月球土壤，以了解有关太阳系演化的更多信息。致谢：NASA的戈达德太空飞行中心/莫莉·瓦瑟(Molly Wasser)通过使用仪器将稀有气体根据其类型分为几类，然后从土壤颗粒中释放出气体，MNGRL科学家将能够分辨出这些气体是如何产生的。他们将尝试确定它们是否被太阳风，宇宙射线或陨石植入月球表面，以及暴露于这些现象的时间。他们发现的稀有气体越多，样本就越暴露于这种类型的太空天气中。 Curran和Cohen甚至可以根据发现的稀有气体的同位素或形式，判断出样品所处的空间天气类型。
柯兰(Curran)在英国曼彻斯特长大后，对太空的兴趣开始增强。
她的家人经常带她去探索曼彻斯特大学的乔德雷尔天文台。她说：“那是我在世界上最喜欢的地方之一。”
她的叔叔从佛罗里达州卡纳维拉尔角的美国国家航空航天局肯尼迪航天中心带回贴纸，明信片和一个以太空为主题的拼图游戏后，科兰迷上了美国航天局：“我在整个房间张贴了美国航空航天局的贴纸，”她说。
如今，作为美国国家航空航天局的科学家，无论是观看阿波罗时代的录像带还是处理月球样本，她仍然发现自己对美国宇航局和月球着陆感到敬畏。
她已经有机会研究阿波罗12号和16号任务在室温下存储的样本。她说：“每次我处理这些样本时，就像是与这些任务的联系。”这是她之前的宇航员和科学家希望与喜欢月亮的后裔建立联系的原因。