در سال 1972 ناسا فرستاده خود را آخرین تیم از فضانوردان به کره ماه آپولو 17 ماموریت. این فضانوردان به ارمغان آورد برخی از ماه به زمین به طوری می تواند به دانشمندان در ادامه به مطالعه قمری خاک در آزمایشگاه خود را. پس ما نمی بازگشت به ماه تقریبا در 50 سال قمری هر نمونه با ارزش است. ما نیاز به آنها را به حساب محققان در حال حاضر و در آینده است. در یک مطالعه جدید در Meteoritics & سیارهای علمدانشمندان در بر داشت یک راه جدید برای تجزیه و تحلیل شیمی مون خاک با استفاده از یک تک ذره ای از گرد و غبار. روش خود را می تواند به ما کمک کند اطلاعات بیشتر در مورد شرایط سطح ماه و شکل گیری ارزش منابع مانند آب و هلیم وجود دارد.

“ما در حال تجزیه و تحلیل سنگ از فضا اتم با اتم می گوید:” Jennika Greer این مقاله نویسنده اول و یک دانشجوی دکترا در زمینه موزه و دانشگاه شیکاگو است. “این اولین بار قمری نمونه مورد مطالعه قرار گرفته بود. ما با استفاده از یک تکنیک بسیاری از زمین شناسان نیست و حتی شنیده می شود.

“ما می توانیم اعمال این روش برای نمونه هیچ کس تا به مطالعه” Philipp هک یک متصدی در این زمینه موزه استاد در دانشگاه شیکاگو و همکاری نویسنده این مقاله می افزاید. “شما تقریبا تضمین شده است برای پیدا کردن چیزی جدید و یا غیر منتظره است. این روش دارای چنین حساسیت و وضوح بالا به شما در پیدا کردن چیزهایی که شما نمی خواهد پیدا کنید در غیر این صورت و تنها با استفاده از یک بیت از این نمونه است.”

این روش به نام اتم پروب توموگرافی (APT) و آن را به طور معمول استفاده می شود توسط مواد دانشمندان در حال کار برای بهبود فرآیندهای صنعتی مانند فولاد و ساخت نانوسيم های. اما توانایی خود را برای تجزیه و تحلیل مقادیر کمی از مواد باعث می شود آن را یک کاندیدای خوب برای مطالعه قمری نمونه. آپولو 17 نمونه شامل 111 کیلوگرم (245 پوند) قمری سنگ و خاک — طرح بزرگ از چیزهایی که نه زیادی, بنابراین محققان به استفاده از آن عاقلانه. گریر و تحلیل فقط مورد نیاز یک دانه از خاک مورد به عنوان گسترده ای به عنوان یک موی انسان است. در آن دانه کوچک او شناسایی محصولات از فضای هوازدگی آهن خالص, آب و هلیوم تشکیل شده است که از طریق فعل و انفعالات قمری خاک با محیط فضا است. استخراج این منابع ارزشمند از قمری خاک می تواند کمک به آینده فضانوردان حفظ فعالیت های خود را بر روی ماه.

به مطالعه ریز دانه گریر با استفاده از یک پرتو متمرکز شده از متهم اتم به حک کردن یک کوچک فوق العاده تیز و نکته به سطح آن است. این نکته بود که تنها چند صد اتم گسترده ای — برای مقایسه یک ورق کاغذ است که صدها نفر از هزاران نفر از اتم ضخامت دارد. “ما می توانیم با استفاده از بیان nanocarpentry می گوید:” فیلیپ هک. “مثل یک نجار اشکال چوب و ما آن را در مقياس نانو به مواد معدنی است.”

هنگامی که نمونه ها در داخل اتم کاوشگر در دانشگاه نورث وسترن گریر برافروخت و آن را با یک لیزر به دست کشیدن اتم کردن یک به یک. به عنوان اتم پرواز کردن نمونه آنها زده یک آشکارساز صفحه. عناصر سنگین تر مانند آهن دیگر به آشکارساز برسد سبک تر عناصر مانند هیدروژن است. با اندازه گیری زمان بین لیزر شلیک و اتم قابل توجه سنج ابزار است که قادر به تعیین نوع اتم که در آن موقعیت و آن مسئول است. در نهایت گریر بازسازی داده ها در سه بعد با استفاده از یک رنگی نقطه برای هر اتم و مولکول را به یک نانو 3D نقشه ماه در گرد و غبار.

این اولین بار است که دانشمندان می توانید هر دو نوع اتم و محل دقیق آن خود را در یک ذره قمری خاک. در حالی که APT شناخته شده و روش در علم مواد, هیچ کس تا به حال سعی کردم با استفاده از آن برای lunar نمونه قبل از. گریر و هک تشویق دیگر cosmochemists به آن را امتحان کنید. “آن را به صورت جامع مشخص حجم کوچک گرانبها نمونه” گریر می گوید. “ما باید این واقعا هیجان انگیز ماموریت های مانند Hayabusa2 و OSIRIS-REx از بازگشت به زمین به زودی — uncrewed فضاپیما جمع آوری تکه های کوچکی از سیارک ها. این یک تکنیک است که قطعا باید اعمال می شود به آنچه که آنها را به دلیل آن استفاده می کند تا مواد کمی فراهم می کند اما اطلاعات زیادی.”

مطالعه خاک از سطح ماه را می دهد دانشمندان بینش مهمی نیروی درون منظومه شمسی ما: فضا میشود. فضای یک محیط خشن با شهاب سنگ ها جریان ذرات آینده خورشید و تابش در فرم از انرژی خورشیدی و کیهانی اشعه. در حالی که جو زمین محافظت ما از فضا هوازدگی دیگر بدن مانند ماه و سیارات ندارد و جو. به عنوان یک نتیجه, خاک بر روی سطح ماه را دستخوش تغییرات ناشی از فضای هوازدگی و آن را اساسا متفاوت از سنگ که بقیه از ماه تشکیل شده است. این نوع مانند یک شکلات غوطه ور بستنی مخروطی: سطح خارجی مطابقت ندارد چه در داخل. با APT دانشمندان می توانید تفاوت بین فضای weathered surfaces و unexposed ماه خاک در راه است که هیچ روش دیگر می توانید. با شناخت انواع فرآیندهای است که این اتفاق می افتد تفاوت آنها با دقت بیشتری می تواند پیش بینی آنچه که درست در زیر سطح اقمار و سیارک ها که خیلی دور را به زمین است.

چون گریر مطالعه با استفاده از یک nanosized نکته اصلی دانه از گرد و غبار ماه است که هنوز هم در دسترس برای آینده آزمایش. این به این معنی نسل جدیدی از دانشمندان می توانید اکتشافات جدید و پیش بینی از همان گرانبها نمونه. “پنجاه سال پیش هیچ کس پیش بینی شده است که کسی که همیشه در حال تجزیه و تحلیل یک نمونه با این روش و تنها با استفاده از یک کمی از یک دانه” هک متحده است. “هزاران نفر از جمله غلات می تواند در دستکش یک فضانورد و این امر می تواند مواد کافی برای مطالعه است.”

گریر و هک تاکید بر نیاز برای ماموریت های که در آن فضانوردان را به عقب فیزیکی نمونه ها به دلیل تنوع اراضی در فضای بیرونی است. “اگر شما تنها تجزیه و تحلیل فضا, هوا از یک مکان در ماه آن را مانند تنها تجزیه و هوازدگی بر روی زمین در یکی از رشته کوه” گریر می گوید. ما نیاز به رفتن به جاهای دیگر و اشیاء به درک فضای هوازدگی در راه همان است که ما نیاز به چک کردن مکان های مختلف بر روی زمین مانند شن و ماسه در بیابان ها و رخنمون در رشته کوه روی زمین است.”

ما هنوز نمی دانند چه شگفتی ما ممکن است از فضا میشود. “این مهم است به درک این مواد در آزمایشگاه بنابراین ما درک آنچه ما می بینیم هنگامی که ما از طریق یک تلسکوپ” گریر می گوید. “از آنجا که از چیزی شبیه به این, ما را در درک آنچه در محیط زیست است در ماه باشد. این می رود راه فراتر از آنچه فضانوردان قادر به ما بگویید که آنها به عنوان راه رفتن بر روی ماه. این دانه کوچک را حفظ میلیونها سال از تاریخ است.

نتایج حاصل از این مطالعه معتقد ناسا برای سرمایه گذاری در زمینه موزه و شمال غربی و تیم همکارانش از پوردو برای سه سال آینده به مطالعه انواع مختلف گرد و غبار ماه با APT برای تعیین محتوای آب خود را و به مطالعه جنبه های دیگری از فضا میشود.

بودجه برای این کار ارائه شده بود TAWANI, بنیاد, بنیاد ملی علوم آمریکا در دفتر تحقیقات نیروی دریایی, دانشگاه دانشگاه و حوزه, موزه علوم و بورس تحصیلی و کمک های مالی کمیته.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.net