NASA科学家开始研究50年前冷冻的阿波罗17号月球样本

导读：位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的科学家们最近收到了月球表面的样本。

位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的科学家们最近收到了月球表面的样本。据了解，自从阿波罗17号宇航员于1972年12月被送回地球后，这些样本一直被小心翼翼地存放在休斯顿的NASA约翰逊太空中心的一个冷冻室里。

这项研究是阿波罗下一代样品分析计划（Apollo Next Generation Sample Analysis Program，以下简称ANGSA）的一部分。这是一项研究从阿波罗计划返回的样品的努力以在即将到来的前往月球南极的Artemis任务之前进行。

 

而将样本从约翰逊送到戈达德的研究人员--及位于加州硅谷的NASA艾姆斯研究中心、华盛顿特区的海军研究实验室和位于图森的亚利桑那大学的研究人员--的过程要比你想象的困难得多。这是一个始于四年多前的过程，当时NASA的Julie Mitchell和她在约翰逊的Artemis策展团队开始设计和改造一个设施来处理冷冻的阿波罗17号样本。这是一种新的方法，科学家们对采用一种可以应用于未来月球任务的技术感到兴奋。

“我们在2018年初开始这项工作，我们需要面对许多技术上的挑战，对此，我们必须克服这些挑战才能走到这一步。这被看作是为未来冷样品处理准备设施的一次实践，”Mitchell说道。

之后，她又补充道：“通过做这项工作，我们不仅推动了Artemis的探索，而且还推动了未来的样品返回和人类对太阳系其他地区的探索。我对通过为我们开发收集这些材料的能力进而把它们安全地带回家并长期保存它们这样的小小方式来做出贡献而感到非常荣幸。”

等到设施准备就绪，约翰逊天体材料研究和探索科学(ARES)部门的阿波罗样品策展人Ryan Zeigler及其团队必须适应Mitchell团队设计的独特条件以便在处理过程中保持样品的冷冻，这包括因霜冻导致的能见度下降、在氮气净化手套箱中戴着厚手套操作样品的挑战，据悉，所有这些都发生在一个保持在零下4华氏度（零下20摄氏度）的步入式冷藏室中。当宇航员可能从月球南极返回冰块样本时，能保持样本的冷冻对Artemis来说非常重要。

“我们所做的一切都涉及到大量的物流和大量的基础设施，并且加上寒冷就更难了，”Zeigler说道，“这对Artemis来说是一个重要的学习课程，因为能在寒冷中处理样品对Artemis任务来说甚至比对阿波罗号更重要。这项工作为我们提供了一些经验教训并为Artemis提供了良好的反馈。”

一旦冷冻样品在约翰逊被月球样品处理员Jeremy Kent处理和细分后，这些样品就被装在装有干冰的冷却器中快运、在戈达德立即打开并储存在一个安全的冷冻库中。对于现在跟这些宝藏打交道的科学家来说，收到近五十年来未曾调查过的样本有一些特别之处。

Jamie Elsila是戈达德天体生物学分析实验室的研究科学家，她的研究和分析样本的重点是研究小型、挥发性有机化合物。以往的研究表明，一些月球样本含有氨基酸，而这些氨基酸是地球上的生命所必需的。她的团队希望了解它们在太阳系的起源和分布。

“我们认为月球土壤中的一些氨基酸可能是由前体分子形成的，这些前体分子是更小、更易挥发的化合物如甲醛或氰化氢，”Elsila说道，“我们的研究目标是识别和量化这些小的有机挥发性化合物及任何氨基酸，另外利用这些数据来了解月球的前生物有机化学。”

戈达德的中大西洋诺贝尔气体研究实验室的首席调查员Natalie Curran主要是负责了解样本在月球上存在期间可能经历的历史。月球表面是一个恶劣的环境，跟地球不同，它没有一个大气层来保护它暴露在太空中。

“我们的工作使我们能使用惰性气体如氩气、氦气、氖气和氙气来测量样品暴露在宇宙射线中的时间，这可以帮助我们了解该样品的历史。由于宇宙射线可能会对样品中的有机物造成破坏，因此了解持续时间有助于确定暴露在有机物上的影响，”Curran说道。

Elsila和Curran都拥有冷冻和非冷冻的月球样本。当这些样本被带到地球时，一部分被储存在室温下另一部分则被冷冻，这样方便在两组之间进行比较。科学家们将对这两组样本进行分析以确定有机物含量是否存在差异。了解由不同保存方法引起的任何变化可能会为未来关于如何储存Artemis宇航员返回的样品的决策提供信息，这也是约翰逊的ARES团队将要做的部分工作。

Elsila表示：“想想在月球上收集样本的所有工作及为保存这些样本而进行的所有深思熟虑和照顾以便我们能够在这个时候进行分析，这非常酷。”

Curran则表示：“当你想到这些样本是如何来自另一个世界，它们走了多及它们里面保存的太阳系历史，这总会让我感到震惊。”