NASA gaat tamelijk uniek, 50 jaar oud maanmonster onderzoeken

Gehoopt wordt dat het monster meer kan vertellen over de maan en nieuwe kennis oplevert over hoe je de maan nu het beste bemonsteren kunt.

In 1972 hamerden astronauten een 70 centimeter lang buisje in het maanoppervlak om zo een boorkern van maanregoliet te verkrijgen. Het bovenste deel van de boorkern werd in een koker opgeslagen en terug naar de aarde gebracht. Maar het onderste deel onderging een speciale behandeling: dit deel van de boorkern werd voor het naar de aarde werd getransporteerd, dus reeds op de maan, direct vacuüm opgeslagen in een speciaal daarvoor ontwikkelde en zorgvuldig verzegelde koker. Daarmee is het een uniek maanmonster; tijdens de beroemde Apollo-missies zijn er slechts twee maanmonsters op deze manier verkregen en opgeslagen. En wat minstens zo bijzonder is, is dat beide maanmonsters tot op de dag van vandaag nog altijd verzegeld en onbestudeerd zijn.

Openmaken
Maar in dat laatste gaat verandering komen. Want onderzoekers zijn bezig om het 50 jaar oude maanmonster dat astronauten in 1972 op de maan verzameld en vacuüm opgeborgen hebben, open te maken. Een spannend moment, waarbij een hoofdrol is weggelegd voor het Apollo Next Generation Sample Analysis Program: een onderzoeksteam dat met de technologieën en technieken van vandaag de dag meer over de maan te weten hoopt te komen dan men in 1972 ooit had durven dromen.

Tweede deel
In 2019 opende het onderzoeksteam reeds het bovenste deel van het in 1972 verkregen maanmonster (ook wel aangeduid als 73002). Maar nu is het dus tijd voor het onderste deel dat ook wel aangeduid wordt als maanmonster 73001. Omdat dit monster op grotere diepte werd verkregen, lag de temperatuur waarbij dit deel van de boorkern werd opgeboord, ook veel lager. Zo laag zelfs dat onderzoekers goede hoop hebben dat dit deel van het maanmonster vluchtige stoffen herbergt die bij normale of hogere temperaturen verdampen (denk aan waterijs en koolstofdioxide). Als dergelijke vluchtige gassen in het monster aanwezig zijn, gaat het waarschijnlijk echter om heel kleine hoeveelheden. De uitdaging is nu om die gassen aan het maanmonster te onttrekken en vervolgens te analyseren en identificeren.

Moderne technologie
In de jaren zeventig was dat waarschijnlijk ondenkbaar geweest, omdat het extreem gevoelige apparatuur vereist die de massa van onbekende moleculen heel nauwkeurig kan meten en aan de hand daarvan kan onthullen met wat voor moleculen we te maken hebben. Die technologie is anno 2022 gelukkig wel voorhanden en zal los worden gelaten op het tamelijk unieke maanmonster 73001. Met behulp van deze technologie zijn niet alleen nauwkeurige metingen mogelijk, maar zou het ook mogelijk moeten zijn om het verkregen gas – en nogmaals: het gaat waarschijnlijk om heel kleine hoeveelheden – in nog kleinere porties te verdelen en die porties vervolgens onder een nog grotere groep wetenschappers te verspreiden, waarna die onderzoekers er elk op een andere manier weer nader onderzoek naar kunnen doen.

“NASA wist dat de wetenschap en technologie zou evolueren en wetenschappers in de toekomst in staat zou stellen om het materiaal op nieuwe manieren te bestuderen en nieuwe vragen te beantwoorden,” zo stelt Lori Glaze, directeur van NASA’s Planetary Science Division. En daarom is in het Apollo-tijdperk reeds besloten om niet alle verzamelde maanmonsters direct te analyseren, maar een aantal voor later te bewaren. En daar is dit unieke maanmonster er dus eentje van; het is één van de laatste ongeopende maanmonsters.

Tijdrovend
Hoewel we anno 2022 in staat zijn om dit monster op nieuwe manieren en met nieuwe technologieën te bestuderen, blijft het analyseren ervan een tijdrovend proces, waar jaren naartoe is gewerkt. Zo hebben onderzoekers van de universiteit van Washington in de afgelopen jaren een apparaat ontwikkeld waarmee het gas aan het maanmonster onttrokken en zorgvuldig opgeslagen kan worden. Ondertussen werkten onderzoekers van de Europese ruimtevaartorganisatie aan een gereedschap waarmee de koker waarin het zeer waardevolle maanmonster zit opgeslagen doorboord kon worden, zonder dat daarbij gas zou ontsnappen. “Dit gereedschap is een uniek systeem, enkel gebouwd om het zogenoemde Apollo-monster 73001 te openen,” stelde onderzoeker Timon Schild eerder.

Geduld
Al met al zal het maanden duren voor wetenschappers het maanmonster volledig kunnen analyseren. Eind vorige maand is men aangevangen met het doorboren van de koker en het verzamelen van de gassen. Maar dat kan al enkele weken tijd in beslag nemen, zo liet NASA weten. En pas als alle gassen uit het maanmonster gehaald zijn, kan er ook een nadere analyse van de maangrond die in hetzelfde monster zit opgeslagen, plaatsvinden. En zo wordt ons geduld dus nog even op de proef gesteld. Maar na vijftig jaar wachten, kunnen die paar extra maanden er natuurlijk ook nog wel bij.

De bevindingen geven niet alleen meer inzicht in het gebied waar astronauten vijftig jaar geleden rondliepen, maar hebben ook implicaties voor de toekomst. Want NASA wil op korte termijn tijdens de zogenoemde Artemis-missies opnieuw mensen naar de maan sturen. “Een beter begrip van de geologische geschiedenis en evolutie van de maanmonsters die in de Apollo-landingsgebieden zijn verzameld, helpen ons om ons beter voor te bereiden op monsters die we tijdens de Artemis-missies gaan tegenkomen,” denkt NASA-baas Thomas Zurbuchen. “Tijdens de Artemis-missies is het de bedoeling dat er nabij de zuidpool van de maan koude en verzegelde monsters worden verzameld. En dit (het bestuderen van de Apollo-monsters, red.) is een opwindende manier om meer te weten te komen over de gereedschappen die nodig zijn om deze monsters te verzamelen en transporteren, te analyseren en voor toekomstige generaties wetenschappers op aarde op te slaan.”