對于今天的科學(xué)家來說，幸運(yùn)的是，阿波羅時(shí)代的領(lǐng)導(dǎo)人具有遠(yuǎn)見卓識，將50年前美國宇航局宇航員取回的842磅（382公斤）月球土壤和巖石中的大部分留給了子孫后代。他們認(rèn)為，新一代科學(xué)家，將能夠以前所未有的嚴(yán)謹(jǐn)程度探測樣本，而50年前則不能。

現(xiàn)在，阿波羅時(shí)代科學(xué)家所設(shè)想的未來已經(jīng)到來。他們的繼任者，其中許多人甚至在最后一批宇航員拿到他們現(xiàn)在將在實(shí)驗(yàn)室探測的月球樣本時(shí)還沒有出生。

現(xiàn)在他們已經(jīng)準(zhǔn)備好向回答關(guān)于太陽系演化的長期問題邁出一大步。位于馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的兩個(gè)團(tuán)隊(duì)，是被選中研究月球樣本的九個(gè)科學(xué)小組之一，這些樣本已經(jīng)被密封了半個(gè)世紀(jì)。兩個(gè)戈達(dá)德實(shí)驗(yàn)室將使用可以檢測小至塵埃顆粒土壤顆粒中化學(xué)成分的尖端機(jī)器，研究我們太陽系生命構(gòu)成要素是如何演變的，以及月球表面的化學(xué)成分是如何在億萬年來受到來自太空和太陽輻射的影響而形成。

美國宇航局戈達(dá)德天體生物學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室的天體化學(xué)家杰米·埃爾西拉(Jamie Elsila)說：我們正在使用早期分析月球樣本時(shí)不存在的儀器；她領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)將研究1972年在馬雷塞雷尼塔斯東部邊緣的金牛座-利特羅山谷阿波羅17號著陸點(diǎn)附近收集的風(fēng)化土或月球土壤樣本。因?yàn)榻裉斓膬x器更加靈敏，可以分析微量存在的東西。我們現(xiàn)在還可以將化合物從混合物中分離出來，從而更容易識別它們。

埃爾西拉的實(shí)驗(yàn)室分析了阿波羅樣本、隕石和彗星塵埃中的氨基酸，換句話說，分析了保存完好早期太陽系殘骸中的氨基酸。氨基酸是一種簡單的有機(jī)化合物，已經(jīng)存在了數(shù)十億年，對已知的生命功能至關(guān)重要。有了新的阿波羅17號樣本，埃爾西拉和團(tuán)隊(duì)將尋找形成氨基酸的分子，如甲醛或氰化氫，以揭示太陽系的原始化學(xué)，這對我們來說，這是當(dāng)時(shí)世界的快照。月球表面比地球的表面保存得更好，因?yàn)樗鼪]有風(fēng)、風(fēng)暴和其他可能侵蝕其表面的地質(zhì)過程。

因此，研究這些在原始月球土壤中產(chǎn)生生命的分子數(shù)量和類型，可以幫助科學(xué)家找回一些丟失的地球演化史，同時(shí)還有助于揭示塑造這個(gè)星球的早期地質(zhì)過程。戈達(dá)德中大西洋稀有氣體研究實(shí)驗(yàn)室(MNGRL)負(fù)責(zé)人、行星科學(xué)家芭芭拉·科恩說：地球上沒有任何年齡超過40億年的巖石，所以我們不知道那里有多少火山活動(dòng)，也不知道地球受到小行星的猛烈轟炸。大西洋稀有氣體研究實(shí)驗(yàn)室是戈達(dá)德選擇研究新阿波羅樣本的第二個(gè)戈達(dá)德實(shí)驗(yàn)室。

既然地球和月球是一起形成的，我們就可以利用在月球上的發(fā)現(xiàn)來推斷早期地球上發(fā)生了什么?？紤]到這一點(diǎn)，這些樣本在50年前著陸地球后不久就被封存，此后一直沒有被碰過。戈達(dá)德科學(xué)家還將通過分析阿波羅17號宇航員從另一組樣本中收集的顆粒來探測月球表面以下，這些樣本是阿波羅17號宇航員通過將管子深入到月球表面以下10.6英寸(27厘米)，并將真空密封在管子里的土壤拉出來的，那根管子也從未被打開過。

研究小組懷疑，這些獨(dú)特的儲存條件可能保存了微妙的有機(jī)化合物，這些化合物可能在室溫下儲存的大多數(shù)其他月球樣本中發(fā)生了變化。事實(shí)上，另一個(gè)科學(xué)目標(biāo)是確定哪種存儲系統(tǒng)在長時(shí)間保持樣本不受污染方面最有效。這種類型的研究對科學(xué)家研究生命的益生種子至關(guān)重要。收集信息不僅將為登月任務(wù)期間收集樣本的適當(dāng)儲存提供信息，也將為2020年火星到這顆紅色星球的樣本采集任務(wù)以及OSIRIS-REX到小行星本努的任務(wù)提供信息。

從太空怪人到月球博士

娜塔莉·柯倫(Natalie Curran)是大西洋稀有氣體研究實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員，她恰如其分地發(fā)音為“月亮女孩”，以反映該實(shí)驗(yàn)室的大部分女性工作人員。大西洋稀有氣體研究實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家觀察了月球巖石顆粒和隕石中惰性氣體的數(shù)量和類型，以確定它們在月球表面暴露在各種類型的輻射下的時(shí)間有多長。例如，稀有氣體，如霓虹燈和氬氣，是很好的研究對象，因?yàn)樗鼈儾慌c其他元素反應(yīng)，所以它們隨著時(shí)間的推移保持完好。

利用其研究發(fā)現(xiàn)描繪出數(shù)億年來是什么樣的空間環(huán)境，影響了金牛座-利特洛山谷。這將為分析該地點(diǎn)巖石的科學(xué)家提供重要地質(zhì)背景。通過使用儀器，根據(jù)惰性氣體的類型將其分組，然后從土壤顆粒中釋放出這些氣體，大西洋稀有氣體研究實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們將能夠告訴我們這些氣體是如何產(chǎn)生。同時(shí)將試圖確定它們是否被太陽風(fēng)、宇宙射線或隕石植入月球表面，以及它們暴露在這些現(xiàn)象中的時(shí)間有多長。

發(fā)現(xiàn)的惰性氣體越多，樣本暴露在某種形式的這些類型太空天氣中的情況就越多。甚至可以根據(jù)發(fā)現(xiàn)的惰性氣體同位素或形式來判斷樣本暴露在什么類型的太空天氣中?？聜愒谟鼜厮固亻L大時(shí)，對太空的興趣蓬勃發(fā)展。今天，作為美國宇航局的一名科學(xué)家，她仍然發(fā)現(xiàn)自己對美國宇航局和登月感到敬畏，無論是通過觀看阿波羅時(shí)代的視頻片段，還是通過處理月球樣本?，F(xiàn)在，她已經(jīng)有機(jī)會(huì)研究封存了很久的阿波羅12號和16號任務(wù)月球樣本。

博科園｜文：美國宇航局（NASA）戈達(dá)德太空飛行中心/Natalie Didomenico，Lonnie Shekhtman

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