Значительная часть образцов лунного вещества, собранного американскими пилотируемыми миссиями в 60–70-е годы, потеряла первозданный вид и сильно раскрошилась. К таким выводам пришли ученые из Университета города Ханьянг (Южная Корея), изучившие сохранность лунных материалов, хранящихся в США уже более четырех десятилетий.
Известно, что в ходе шести пилотируемых экспедиций с 1969 по 1972 год американскими астронавтами было доставлено на Землю около 382 кг лунного вещества.
83% этой массы хранятся нетронутыми для будущих исследований в Космическом центре имени Джонсона, и обращаются с ними не напрямую, а посредством специальных инструментов. При этом образцы сохраняются в герметичных контейнерах, заполненных азотом, предотвращающим попадание на них влаги.
Остальные 17% вещества в свое время были распределены по множеству лабораторий в США и за рубежом для проведения исследований. Из этой-то части и выбрали ученые 20 образцов, чтобы выяснить, в каком состоянии они дошли до наших дней.
С 2007 по 2012 год ученые анализировали размеры частиц лунного грунта, используя метод лазерной дифракции на оборудовании в Университете штата Теннесси в Ноксвилле. Этот метод заключается в регистрации не самих частиц, а рассеянного от них света, угол рассеяния которого пропорционален размеру частиц.
После этого ученые сравнили результаты с размерами частиц, измеренными еще в 70-х годах методом просеивания.
Разница оказалась ошеломительной. К примеру, выяснилось, что средний диаметр частиц уменьшился с 78 до 33 микрон, то есть более чем в два раза.
Если в привезенном веществе 44% частиц имели размер 90–1000 микрон, то спустя четыре десятилетия в этот диапазон попадают лишь 17% частиц.
По мнению ученых, главная причина разрушения образцов — воздействие водяного пара, содержащегося в воздухе.
«Выщелачивание при воздействии водяного пара заставляет необычную поверхность лунного грунта дробиться и образует систему пор, — объясняют ученые в исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience. — Эти структурные изменения могут приводить к открытию существующей, но ранее невидимой пористой структуры или образованию новых поверхностей за счет растрескивания твердых и растворения мягких частиц».
Это открытие указывает на то, что изучаемые сегодня образцы лунного вещества по сути не являются чистыми и нетронутыми, а имеют следы пребывания в земных условиях. «Не стоит считать, что образцы лунного грунта, привезенного «Аполлонами», остаются образцами грунта, найденного в естественных условиях на Луне, особенно, если они были подвержены воздействию воздуха, — рассказала автор исследования Бонни Купер изданию Space.com. — Было бы правильно считать, что образцы лунного грунта буквально рассыпались в пыль».
По словам ученых, пребывание в земных условиях не только изменило средний размер лунных частиц. Изменились такие механические свойства грунта, как прочность и спаянность.
Кроме того, вода, которая изначально была найдена в лунных образцах, в действительности имеет земное происхождение.
Относительно не подверженным земному воздействию может оставаться лишь законсервированный в азоте лунный грунт. «На основе других данных, возможно, что и сохраненные в азоте образцы могут подвергаться опасности», — предостерегают ученые.
Ранее было доказано, что даже в очень сухой азотной атмосфере (с содержанием воды в 1 миллиардную долей, что суше условий, в которых хранится основная масса лунного грунта) поверхность вещества каждую секунду контактирует с одним монослоем воды. «Таким образом, не стоит ожидать, что часть, если не все наиболее сохранные образцы грунта остаются неповрежденными спустя 40 лет хранения», — опасаются ученые.
Науке пока не известны способы вернуть привезенные образцы в исходное состояние, единственным, хотя и экзотическим способом оберегать такие артефакты в будущем является их хранение за пределами атмосферы Земли. «Чтобы сберечь будущие образцы и не загрязнить их атмосферой Земли, нам нужно хранилище наподобие МКС (чтобы вещество хранилось за пределами станции и изучалось роботами) или аналогичное устройство на Луне», — уверена Купер.
Четыре года назад мир облетело сообщение NASA, где ведомство призналось, что за долгие годы растеряло 500 образцов лунного грунта, которые разошлись по различным лабораториям и не были возвращены. Что касается лунных образцов массой более 300 грамм, доставленных на Землю тремя советскими миссиями, то они продолжают храниться в институте ГЕОХИ.