一個來自月球的相當特別的禮物即將揭開面紗：由歐空局（ESA）製造的一個穿孔工具將打開一個來自阿波羅17號的月球土壤容器，這個容器已經近50年沒有被動過。打開后科學家將可以提取可能保存在樣本中的珍貴月球氣體。
對氣體揮發物的分析將使科學家更好地了解月球的地質，並幫助工程師為未來的月球甚至火星任務設計更好的採樣工具和技術。
氣體提取實驗是更大的阿波羅下一代樣品分析（ANGSA）計劃的一部分，該計劃協調了對阿波羅時代原始月球樣品的分析。而且，歐空局有史以來第一次參與了從月球返回的土壤的開放工作。
“現在對這些樣本的打開和分析，隨着阿波羅時代以來取得的技術進步，可以在月球上實現新的科學發現。”歐空局對ANGSA的貢獻的科學和項目負責人Francesca McDonald說：“這也可以啟發和告知新一代的探險家。”
Francesca和同事Timon Schild上個月前往位於美國休斯敦的NASA約翰遜航天中心，交付穿孔工具並培訓月球樣本策展團隊如何操作。
Francesca補充說：“能夠在見證我們太陽系歷史的古代月球樣本寶庫中工作，並成為能夠幫助揭示其秘密的計劃的一部分，這是一種榮幸。”
該工具現在待命，以便在未來幾周內用於阿波羅樣品容器。
月球起源
1972 年，宇航員Gene Cernan 在月球上從一個滑坡沉積物中收集了樣本，該沉積物向下流入 Taurus-Littrow 山谷。這位阿波羅17號任務宇航員將一根70厘米長的圓柱形管子敲入表面，提取月球土壤的核心樣本。
這個核心樣本的下半部分被密封在月球表面的一個真空密封容器中。回到地球后，該容器被放在一個額外的真空室中，直到今天，它還在那裡沒有受到干擾。科學家們認為，可能有一些鬆散的氣體，如氫氣、氦氣和惰性氣體仍然被困在樣品容器中。
“穿孔工具是獲取氣體的一個解決方案。我們渴望了解真空容器對樣品和脆弱氣體的保存情況如何，”Francesca說。
這項國際努力可以幫助開發新的樣本返回容器和協議，特別是針對來自月球極地的富含水冰的樣本和未來的火星樣本。
“月球開罐器”的操作
歐空局的穿孔工具，在團隊中被戲稱為“阿波羅開罐器”，可以刺破月球樣本真空容器，以幫助捕捉被困的氣體，因為它們會逃逸。
由於美國聖路易斯華盛頓大學的合作團隊設計了一個提取歧管，這些脆弱的氣體隨後被收集到專用罐中。
這些氣體樣品罐將被送往世界各地的專業實驗室，包括歐洲，進行更詳細的研究。
Francesca表示：“每一種被分析的氣體成分都可以幫助講述關於月球上和早期太陽系內揮發性物質的起源和演變的不同部分。”
一個獨特的創新和設計挑戰
歐空局在大約16個月的時間裡，通過真正的國際努力，開發了“阿波羅開罐器”。來自歐空局兩個基地的六個不同團隊和七個國家的科技專家與ANGSA財團合作，並得到了歐空局主要技術中心ESTEC的實驗室設施的支持。
歐空局太空船EAC團隊領導開發工作的Timon Schild說：“這個穿孔工具是一個獨一無二的系統，只為刺破所謂的73001阿波羅樣品容器而建造。”
月球材料的工作對材料的選擇、清潔度和操作程序提出了很多嚴格的規定。除此之外，所有的信息都來自於50年前的文件。
“樣品容器的一些特性根本不知道。總而言之，建造這個工具是一個挑戰，但也是非常鼓舞人心的，是一個很有意義的工作項目，”Timon補充說。
展望未來，通過ANGSA項目獲得的經驗將有助於改善未來的月球任務，如美國宇航局的Artemis和歐空局的Prospect項目。