Cientistas da Universidade de Washington em St. Louis estãoajudando a recuperar gases de um recipiente de solo lunar que os astronautas coletaram e selaram sob va¡cuo nasuperfÍcie da lua em 1972. O esfora§o faz parte da iniciativa Apollo Next Generation Sample Analysis (ANGSA) da NASA. .

Os astronautas da Apollo 17 Harrison Schmitt e Eugene Cernan coletaram a amostra do local de um antigo deslizamento de terra no Vale Taurus-Littrow da lua. Os astronautas usaram um dispositivo de extração para escavar uma coluna de regolito lunar osuma mistura grosseira de poeira, solo e rocha quebrada dasuperfÍcie da lua ose a selaram em um recipiente. De volta a  Terra, a NASA colocou cuidadosamente o recipiente no cofre lunar no Centro Espacial Johnson da NASA, onde permaneceu em perfeitas condições, praticamente intocado atéagora.

"Nos últimos 50 anos, o núcleo lunar foi fechado em um recipiente de va¡cuo de amostra de núcleo, que foi então encerrado em um recipiente de va¡cuo externo", disse Alex Meshik, professor pesquisador de física em Artes e Ciências e membro do corpo docente da universidade McDonnell. Centro de Ciências Espaciais. "Eles estavam aninhados juntos, quase como bonecas russas."

Os recipientes foram colocados em dois sacos de Teflon selados e armazenados em um porta-luvas de nitrogaªnio em um cofre.

Abrir os contaªineres, como Meshik e colaboradores fizeram no maªs passado, foi complicado. Os cientistas precisavam ser capazes de identificar a assinatura química original de cada pedaço de gás que pudesse estar nos recipientes. Isso inclui o gás lunar que pode ter sido capturado no momento em que o regolito lunar foi coletado nasuperfÍcie da lua, bem como quaisquer outros gases que possam ter vazado das rochas durante as décadas subsequentes em armazenamento.

"Nãohávedação a va¡cuo perfeita", disse Meshik. "Nãohavia como saber como os selos a va¡cuo dos contaªineres se saa­ram depois de 50 anos. Eles seguravam o va¡cuo? Atéque ponto vazavam? O principal desafio na construção do sistema de extração foi antecipar todos os cenários possa­veis para que pudanãssemos ser pronto para cada resultado.

"Por causa disso, nosso aparelho foi projetado para ser capaz de realizar não apenas uma única extração de gás, mas várias extrações de diferentes volumes em diferentes condições", disse ele.

“Para nos ajudar a tomar decisaµes informadas durante essas extrações, incorporamos ao aparelho um espectra´metro de massa para análises de composição em tempo real do gás e três mana´metros de capacita¢ncia de alta precisão para medições de pressão não destrutivas e independentes de gás”, disse Meshik.

Meshik liderou o projeto e a construção do aparelho coletor de extração, com o apoio de Olga Pravdivtseva, professora associada de pesquisa de física, e Rita Parai, professora assistente de ciências da terra e planeta¡rias, todas em Artes e Ciências da Universidade de Washington. Os três cientistas são reconhecidos internacionalmente por suas análises de alta precisão de gases nobres de materiais terrestres e extraterrestres de vários corpos do sistema solar, incluindo o pra³prio sol (missão Genesis) e poeira ca³smica (missão Stardust).

Ryan Zeigler, curador de amostras Apollo da NASA e ex-aluno da Universidade de Washington, recebeu e também ajudou a testar o aparelho no Johnson Space Center.

"Cinquenta anos atrás, quando essas amostras foram coletadas, os cientistas da NASA tiveram a visão de colocar em prática procedimentos de curadoria que garantiriam a s gerações futuras o acesso a amostras primitivas quando novos manãtodos e procedimentos anala­ticos estivessem disponí­veis e novas perguntas cienta­ficas fossem feitas." disse Brad Jolliff, professor Scott Rudolph de Ciências da Terra e Planeta¡rias e diretor do Centro McDonnell para Ciências Espaciais.

"Na Universidade de Washington, temos vários laboratórios de ponta analisando vários aspectos dessas preciosas amostras e testando hipa³teses sobre suas origens e como elas se encaixam em um contexto moderno da ciência planeta¡ria ", disse Jolliff, investigador principal institucional de Washington. University em sua equipe ANGSA, que éliderada pela Universidade do Novo Manãxico.

"Os estudos de gases nobres são um a³timo exemplo porque contem não apenas muitas informações sobre a implantação atual de material do sol nasuperfÍcie da lua, mas também sobre a própria origem da lua quatro bilhaµes e meio de anos atrás. Fique atento para resultados interessantes que estãopor vir!"

Os resultados cienta­ficos preliminares da coleta inicial de gás sera£o discutidos durante a Conferência de Ciência Lunar e Planeta¡ria, que serárealizada em Houston de 7 a 11 de mara§o.

Os gases lunares dos recipientes de armazenamento agora estãosendo coletados usando o aparelho coletor de extração. Depois que os gases presos nos recipientes são coletados, a equipe planeja deixar outros gases se difundirem lentamente para fora das próprias rochas lunares. A NASA enviara¡ os gases para laboratórios selecionados nos EUA e na Europa especializados em análises de alta precisão de oxigaªnio, nitrogaªnio, gases nobres e orga¢nicos osinclusive para a Universidade de Washington.

“Uma das caracteri­sticas importantes do 73001 (identificador da NASA para a amostra particular de regolito lunar da Apollo 17 ) éque foi tirada a uma profundidade que estava sempre abaixo de zero para a a¡gua”, observou Jolliff. "Então, o pensamento era que poderia preservar mais vola¡teis do que a parte superior, que foi submetida a mais efeitos de aquecimento e resfriamento diurno."

Como fa­sico experimental, Meshik tem experiência em equipamentos de alto va¡cuo e espectrometria de massa de isãotopos que remonta a seus anos de universidade na Raºssia, depois no Max-Planck-Institut fa¼r Kernphysik em Heidelberg, Alemanha e, finalmente, na Universidade de Washington.

Ele compartilhou uma reflexa£o pessoal sobre as muitas horas de trabalho meticuloso gastas na montagem do dispositivo de extração com sua esposa e colaboradora frequente Pravdivtseva:

“A construção do aparato ocorreu no auge das restrições do COVID, quando tivemos que manter uma distância de um metro e meio entre os membros da equipe e trabalhar a maior parte do tempo em casa”, disse Meshik. "Esta¡vamos limitados a apenas contatos externos momenta¢neos com nossos colegas de EPS. Enquanto isso, a construção exigia mais de duas ma£os. Felizmente as restrições não se aplicavam aos casais. Foi assim que o aparelho se tornou nosso nega³cio familiar."