Künstlerische Illustration der chinesischen Raumsonde Chang’E 5 mit Mondrückkehr. Bildnachweis: CNSA/NASA
Ein gemeinsames Forschungsteam unter der Leitung von Prof. LIN Yangting und LIN Honglei vom Institut für Geologie und Geophysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (IGGCAS) beobachteten Wassersignale in den spektroskopischen Daten der Mondoberflächenreflexion, die von der Chang’E-5-Sonde aufgenommen wurden, und lieferten den ersten Nachweis einer in-situ Wassererkennung auf dem Mond. .
Die Studie wurde veröffentlicht in Wissenschaftlicher Fortschritt Am 7. Januar 2022.
An der Studie nahmen auch Forscher des National Aerospace Center von CAS, der University of Hawaii in Manoa, des Shanghai Institute of Physics Technical at CAS und der Nanjing University teil.
Mehrere Orbitalbeobachtungen und Probenmessungen, die in den letzten zehn Jahren durchgeführt wurden, haben das Vorhandensein von Wasser (wie Hydroxyl und/oder H2Q) auf der Mondoberfläche. Auf der Mondoberfläche wurden jedoch keine In-situ-Messungen durchgeführt.
Kontextbilder und Wassergehalt am Landeplatz Chang’E-5. Bildnachweis: Lin Hongli
Die Raumsonde Chang’E-5 landete auf einem der kleinsten persischen Basalte, der sich auf dem mittleren Breitengrad des Mondes befindet, und gab 1.731 g Proben zurück. Bevor der Mondboden beprobt und zur Erde zurückgebracht wurde, führte das Lunar Mineral Spectrometer (LMS) an Bord des Rovers spektroskopische Messungen von Regolith und Gestein durch und bot eine beispiellose Möglichkeit, Mondoberflächenwasser zu erkennen.
Wasser (OH/H2O) Verwendung von Spektralmerkmalen bei ~3 µm. Allerdings würden thermische Emissionen von mehr als 2 µm von der heißen Mondoberfläche die spektralen Merkmale erheblich verändern und maskieren.
Daher verwendeten die Forscher ein thermisches Korrekturmodell, um die LMS-Spektren zu korrigieren. Nach dieser Korrektur wurde am Landeplatz Chang’E-5 eine zweifelsfreie spektrale Absorption bei 2,85 µm beobachtet.
Quantitative Spektroskopie zeigt, dass der Mondboden am Landeplatz weniger als 120 ppm Wasser enthält, was hauptsächlich auf die Implantation von Sonnenwind zurückzuführen ist. Dies stimmt mit der ersten Analyse der zurückgegebenen Chang’E-5-Proben überein.
Im Gegensatz dazu zeigten die analysierten hellen und vesikulären Gesteine auch eine viel stärkere Adsorption bei 2,85 µm, was etwa 180 ppm Wasser entspricht, was auf eine zusätzliche Wasserquelle aus dem Inneren des Mondes hinweist.
Ergebnisse struktureller und orbitaler Fernerkundungsanalysen zeigen, dass das Gestein möglicherweise aus einer alten Basalteinheit ausgegraben und zum Landeplatz Chang’E-5 extrudiert wurde. Daher weist der niedrige Bodenwassergehalt im Vergleich zum hohen Wassergehalt der Gesteinsfraktion auf das Auftreten einer Entgasung des Mantelreservoirs unter der Landestelle Chang’E-5 hin.
Dieser Befund steht im Einklang mit anhaltenden Vulkanausbrüchen im Geländegebiet von Procellarum KREEP (Kalium, Seltenerdelemente und Phosphor) und bietet auch einen wichtigen geologischen Kontext für die Analyse von Chang’E-5-Rückkehrproben.
Referenz: „Vor-Ort-Erkennung von Wasser auf dem Mond durch Chang’E-5 Lander“ von Honglei Lin, Shuai Li, Rui Xu, Yang Liu, Xing Wu, Wei Yang, Yong Wei, Yangting Lin, Zhiping He, Hejiu Hui , Huaiyu He, Sen Hu, Chi Zhang, Chunlai Li, Gang Lv, Liyin Yuan, Yongliao Zou und Chi Wang, 7. Januar 2022, Wissenschaftlicher Fortschritt.
DOI: 10.1126 / sciadv.abl9174
Diese Arbeit wurde vom CAS Strategic Priority Research Program, dem CAS Frontier Sciences Major Research Program, dem IGGCAS Principal Research Program und der National Natural Science Foundation of China unterstützt.
