Wetenschappers bereiden zich met behulp van de Apollo-monsters voor op nieuwe maanmonsters die verzameld gaan worden tijdens de Artemis-missies.

Astronauten Gene Cernan en Jack Schmitt vulden in 1972 tijdens Apollo 17 twee kleine buisjes met wat zand en gesteente afkomstig van het oppervlak van de maan. De maanmonsters werden bij terugkeer op aarde op de plank gelegd, om daar de komende decennia onaangeroerd te blijven liggen. Ongeopende Apollo-monsters zijn geen zeldzaamheid. Sinds het Apollo-tijdperk zijn veel monsters die naar de aarde zijn teruggebracht zorgvuldig opgeslagen in het laboratorium om daar te wachten tot nieuwe geavanceerde onderzoekstechnologieën op het toneel zouden verschijnen. Maar nu is de tijd aangebroken om die kleine buisjes uit 1972 aan een inspectie te onderwerpen.

Apollo 17-astronaut Gene Cernan bereidt zich voor om monsters 73001 en 73002 te verzamelen. Afbeelding: NASA

Monsters
Het gaat om twee monsters – 73001 en 73002 – die zoals gezegd tijdens Apollo 17 zijn verzameld. Het eerste monster werd op 5 november uitgepakt. Een bijzonder moment. Want het is voor het eerst in meer dan veertig jaar tijd dat een ongerept maanmonster wordt ontzegeld. Het monster werd geopend als onderdeel van NASA’s Apollo Next-Generation Sample Analysis (ANGSA). Hierbij wordt er gebruik gemaakt van nieuwe technieken om Apollo-monsters te bestuderen die niet beschikbaar waren toen de monsters oorspronkelijk naar de aarde werden gebracht. “We kunnen vandaag metingen uitvoeren die gewoon niet mogelijk waren tijdens de jaren van het Apollo-programma,” licht onderzoeker Sarah Noble toe. “De analyse van deze monsters zal de wetenschappelijke opbrengst van de Apollo-missies verder uitbreiden.”


Samenstelling
Het geopende monster bevat regoliet afkomstig van een afzetting van een landverschuiving nabij de Lara Krater op de maan. “Door het monster te openen zullen we nieuwe wetenschappelijke ontdekkingen doen,” zegt onderzoeker Francis McCubbin. Nog voordat het monster werd geopend, werden er eerst foto’s gemaakt met behulp van röntgencomputertomografie (XCT). Hierbij wordt er een 3D-afbeelding gemaakt van de regoliet dat in het buisje huist. Op die manier kunnen onderzoekers eerst de structuur van het monster bestuderen alvorens de gehele container te openen. Bovendien beschermt het broze grondcomponenten tegen beschadigingen tijdens het openen en kunnen de afzonderlijke korrels goed in beeld worden gebracht (zie video hieronder).


Een röntgenscan van het monster 73002.

Openen
Na de röntgenscans werd heel voorzichtig met behulp van gespecialiseerde gereedschappen de regoliet uit het buisje gehaald. Vervolgens werd het onderverdeeld in verschillende segmenten. En nu kan het onderzoek echt beginnen. Meerdere wetenschappers, ingenieurs en curatoren zullen samenwerken om het monster grondig te bestuderen. Het andere monster zal in het begin van 2020 worden geopend, maar zal een iets andere procedure inhouden. Dit monster werd namelijk op de maan verzegeld in een speciale vacuüm-container. Om ervoor te zorgen dat bepaalde gassen van de maan die samen met het monster in het buisje zijn verzameld behouden blijven, zullen wetenschappers eerst een nauwkeurige methode ontwikkelen. Uiteindelijk hopen de onderzoekers veel van deze monsters te leren. “De bevindingen van deze monsters zullen NASA nieuwe inzichten in de maan verschaffen, hoe aardverschuivingen op het maanoppervlak optreden en hoe de korst van de maan zich in de loop van de tijd heeft ontwikkeld,” legt onderzoeker Charles Shearer uit. “Bovendien stelt het een nieuwe generatie wetenschappers in staat hun technieken te verfijnen en toekomstige ontdekkingsreizigers voor te bereiden op maanmissies,” vult Noble aan.


Artemis-missies
Want daar is het uiteindelijk allemaal om te doen; zoveel mogelijk kennis opdoen voor de komende Artemis-missies die naar verwachting over enkele jaren al van start moeten gaan. Tijdens de volgende maanmissies is het plan gebruik te maken van materiaal dat al op de maan te vinden is. Zo bevat regoliet bijvoorbeeld heel veel zuurstof. En dit kan gebruikt worden voor raketbrandstof of om astronauten in zuurstof te voorzien. Onlangs ontwikkelden onderzoekers al een veelbelovende manier om zuurstof uit dit regoliet te onttrekken. Maar mogelijk kan het ook aan waterijs worden onttrokken. En dus helpen de monsters van de Apollo-missies mee om een beter inzicht te krijgen in de oorsprong van polaire ijsafzettingen maar ook in andere potentiële bronnen voor toekomstig onderzoek. Bovendien krijgen onderzoekers een beter inzicht in hoe goed de Apollo-gereedschappen werkten, wat zal helpen bij het ontwerpen van nieuwe instrumenten voor de Artemis-missies. En ten slotte zullen er tijdens de nieuwe maanmissies eveneens maanmonsters verzameld worden en mee terug naar de aarde worden genomen. Het zou natuurlijk mooi zijn als we nu al beter begrijpen hoe we het beste monsters kunnen bestuderen.

Het huidige onderzoek stelt wetenschappers dus in staat bepaalde technieken te oefenen zodat ze toekomstige monsters zo goed mogelijk onder de loep kunnen nemen. Het is aan onderzoeker Charis Krysher de eer om het tweede monster in 2020 te openen. “Ik ben opgegroeid met verhalen over Apollo en ze inspireerden me om een carrière in de ruimte na te streven,” vertelt hij. “Ik heb nu de kans om bij te dragen aan de studies die de volgende missies naar de maan mogelijk maken. Het is een grote eer om een monster te openen dat verzegeld is gebleven sinds het op de maan is verzameld.”