دانشمندان به بازیابی گازهای کپسول زمانی سنگ ماه کمک می‌کنند!!

اعتبار:  CC0 Public Domain

دانشمندان دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس در حال کمک به بازیابی گازهای ظرف خاک ماه هستند که فضانوردان در سال 1972 در خلاء سطح ماه جمع‌آوری و مهر و موم کردند. این تلاش بخشی از ابتکار تحلیل نمونه نسل بعدی آپولو (ANGSA) ناسا است.

فضانوردان آپولو 17 هریسون اشمیت و یوجین سرنان نمونه را از محلی در دره توروس-لیترو در ماه جمع‌آوری کردند. فضانوردان از سنگ قمری – مخلوطی از غبار، خاک و سنگ شکسته از سطح ماه – را بیرون آوردند و آن را در یک ظرف مهر و موم کردند. در بازگشت به زمین، ناسا با دقت ظرف را در مرکز فضایی جانسون ناسا قرار داد، جایی که در شرایط بکر و تقریباً دست نخورده باقی مانده بود.

الکس مشیک، استاد پژوهشگر فیزیک در هنر و علوم و عضو هیئت علمی دانشگاه مک دانل گفت: «در 50 سال گذشته، هسته ماه در یک محفظه خلاء نمونه هسته و سپس در یک ظرف خلاء بیرونی نگهداری شد.

ظروف در دو کیسه تفلون مهر و موم شده قرار داده شده و در یک جعبه دستکش نیتروژن نگهداری می‌شوند.

باز کردن ظروف توسط مشیک و همکاران در ماه گذشته مشکل بود. دانشمندان باید بتوانند امضای شیمیایی اصلی هر ذره گازی را شناسایی کنند که می‌تواند در ظروف وجود داشته باشد که شامل گاز ماه می‌شود که ممکن است در زمان جمع‌آوری ‌سنگ قمری روی سطح ماه و همچنین هر گاز دیگری می‌شود.که در دهه‌های بعدی ذخیره‌سازی از سنگ‌ها نشت کرده باشد.

مشیک گفت: “هیچ مهر و موم خلاء کاملی وجود ندارد.” “هیچ راهی برای دانستن نحوه عملکرد مهر و مومهای خلاء روی ظروف پس از 50 سال وجود نداشت. آیا آنها خلاء را نگه می‌داشتند؟ تا چه حد نشت می‌کردند؟ چالش اصلی در ساخت سیستم استخراج این بود که هر سناریو ممکنی را پیش‌بینی کنیم تا بتوانیم با آن روبرو شویم.

او گفت: «به همین دلیل، دستگاه ما طوری طراحی شد که بتواند نه تنها یک استخراج گاز، بلکه چندین استخراج با حجمهای مختلف را در شرایط مختلف انجام دهد.

مشیک گفت: «برای کمک به تصمیم‌گیری آگاهانه در طول این استخراج‌ها، ما یک طیف‌سنج جرمی برای تجزیه و تحلیل ترکیبی بی‌درنگ گاز و سه مانومتر خازنی با دقت بالا برای اندازه‌گیری فشار غیرمخرب و مستقل از گاز را در دستگاه ادغام کردیم.

 مشیک طراحی و ساخت دستگاه استخراج منیفولد را با حمایت اولگا پراودیوتسوا، دانشیار پژوهشی فیزیک و ریتا پارای، استادیار علوم زمین و سیاره‌شناسی، در هنر و علوم در دانشگاه واشنگتن، رهبری کرد. این سه دانشمند در سطح بین‌المللی به دلیل تجزیه و تحلیل گازهای نجیب با دقت بالا از مواد زمینی و فرازمینی از اجرام مختلف منظومه شمسی، از جمله خود خورشید (ماموریت پیدایش) و غبار کیهانی (ماموریت استارداست) شناخته شده‌اند.

اولگا پراودیوتسوا، سمت راست، دانشیار پژوهشی فیزیک در هنر و علوم، به تنظیم دستگاه استخراج در مرکز فضایی جانسون در هیوستون کمک می‌کند. دانشمندان دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس دستگاه منیفولد را طراحی و ساختند که برای جمع‌آوری گازها از ظرف خاک ماه جمع‌آوری شده توسط فضانوردان در ماموریت آپولو 17 استفاده می‌شود. همچنین جولیان گراس ناسا، معاون بخش تحقیقات و اکتشاف علم اکتشافات نجومی (ARES) متصدی آپولو است. اعتبار: الکس مشیک

رایان زیگلر، متصدی نمونه آپولو ناسا و یکی از فارغ‌التحصیلان دانشگاه واشنگتن، این دستگاه را در مرکز فضایی جانسون به آزمایش آن کمک کرد.

براد جولیف، پروفسور اسکات رودولف در علوم زمین و سیاره و مدیر مرکز مک دانل علوم فضایی گفت:”پنجاه سال پیش، زمانی که این نمونه‌ها جمع‌آوری شدند، دانشمندان ناسا آینده‌نگری داشتند تا روش‌های مراقبتی را اجرا کنند که دسترسی نسل‌های آینده به نمونه‌های دست نخورده را در زمانی تضمین می‌کرد که روش‌های تحلیلی جدید در دسترس قرار می‌گرفت و سوالات علمی جدید پرسیده می‌شد.”

جولیف محقق اصلی سازمانی در دانشگاه واشنگتن در تیم ANGSA خود که توسط دانشگاه نیومکزیکو رهبری می‌شود: در دانشگاه واشنگتن، ما چندین آزمایشگاه پیشرفته داریم که جنبه‌های مختلف این نمونه‌های گرانبها را بررسی می‌کنند و فرضیه‌هایی را در مورد منشأ آنها و نحوه تطبیق آنها با زمینه مدرن علوم سیاره‌ای آزمایش می‌کنند.

نتایج علمی اولیه از مجموعه اولیه گاز در کنفرانس علوم قمری و سیاره‌ای مورد بحث قرار خواهد گرفت که در 7 تا 11 مارس در هیوستون برگزار می‌شود.

گازهای ماه از ظروف ذخیره‌سازی با استفاده از دستگاه استخراج منیفولد جمع‌آوری می‌شوند. پس از جمع‌آوری گازهای محبوس شده در ظروف، تیم برنامه‌ریزی می‌کند تا گازهای دیگر را به آرامی از خود سنگ‌های ماه پخش کنند. ناسا سپس این گازها را به آزمایشگاه‌های منتخب در ایالات متحده و اروپا ارسال خواهد کرد که در تجزیه و تحلیل دقیق اکسیژن، نیتروژن، گازهای نجیب و مواد آلی-از جمله به دانشگاه واشنگتن- متخصص هستند.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Scientists help recover gases from moon rock time capsule

by Talia Ogliore, Washington University in St. Louis MARCH 4, 2022

https://phys.org/news/2022-03-scientists-recover-gases-moon-capsule.html