Pendarat Chang’E-5 China melakukan deteksi air di bulan untuk pertama kalinya

Tim peneliti gabungan yang dipimpin oleh Profs. LIN Yangting dan LIN Honglei dari Institut Geologi dan Geofisika Akademi Ilmu Pengetahuan China (IGGCAS) mengamati sinyal air dalam data spektral refleksi permukaan bulan yang direkam oleh pendarat Chang’E-5 dan memberikan bukti pertama in-situ deteksi air di bulan.

Studi ini dipublikasikan di Kemajuan ilmiah pada 7 Januari 2022.

Studi ini juga melibatkan peneliti dari National Space Science Center of CAS, University of Hawaii di Manoa, Shanghai Institute of Technical Physics of CAS, dan Nanjing University.

Banyak pengamatan orbit dan pengukuran sampel yang dilakukan selama dekade terakhir telah menunjukkan bukti keberadaan air (sebagai hidroksil dan / atau H .-₂O) di bulan. Namun, pengukuran in-situ tidak pernah dilakukan di permukaan bulan.

Gambar konteks dan kandungan air di lokasi pendaratan Chang’E-5. Kredit foto: LIN Honglei

Pesawat ruang angkasa Chang’E-5 mendarat di salah satu basal kuda betina termuda, yang terletak di lintang menengah hingga tinggi di bulan, dan mengembalikan 1.731 g sampel. Namun, sebelum tanah bulan diambil sampelnya dan dikembalikan ke bumi, spektrometer bulan mineralogi (LMS) di kapal pendarat melakukan pengukuran reflektansi spektral regolit dan batu, sehingga menawarkan kemampuan yang belum pernah ada sebelumnya untuk mendeteksi air permukaan bulan.

Air (OH / H₂O) dapat dideteksi menggunakan fitur spektral pada ~ 3 m. Di atas 2 m, bagaimanapun, emisi termal dari permukaan bulan yang panas akan berubah secara signifikan dan menutupi fitur spektral.

Oleh karena itu, para peneliti menggunakan model koreksi termal untuk mengoreksi spektrum LMS. Setelah koreksi ini, penyerapan spektral tak terbantahkan pada 2,85 m diamati di lokasi pendaratan Chang’E-5.

Analisis spektral kuantitatif menunjukkan bahwa tanah bulan di lokasi pendaratan mengandung air kurang dari 120 ppm, yang terutama disebabkan oleh implantasi angin matahari. Ini konsisten dengan analisis awal sampel Chang’E-5 yang dikembalikan.

Sebaliknya, batuan ringan dan melepuh yang juga dianalisis menunjukkan penyerapan yang jauh lebih kuat pada 2,85 m, yang sesuai dengan perkiraan ~ 180 ppm air, yang menunjukkan sumber air tambahan dari bagian dalam bulan.

Hasil analisis penginderaan jauh komposisi dan orbital menunjukkan bahwa batu tersebut mungkin telah digali dari unit basaltik yang lebih tua dan dibuang ke lokasi pendaratan Chang’E-5. Oleh karena itu, kadar air tanah yang lebih rendah dibandingkan dengan kadar air yang lebih tinggi dari fragmen batuan menunjukkan bahwa telah terjadi pelepasan gas dari reservoir mantel di bawah lokasi pendaratan Chang’E-5.

Penemuan ini konsisten dengan letusan gunung berapi yang sedang berlangsung di wilayah medan Procellarum KREEP (Potassium, Rare Earth Elements, Phosphorus) dan juga menyediakan konteks geologi yang penting untuk analisis sampel Chang’E-5 yang dikembalikan.

Referensi: “Deteksi in-situ air di bulan oleh pendarat Chang’E-5” oleh 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 dan Chi Wang, 7 Januari 2022, Kemajuan ilmiah.
DOI: 10.1126 / sciadv.abl9174

Pekerjaan ini didukung oleh Program Penelitian Prioritas Strategis CAS, Program Penelitian Utama Ilmu Perbatasan CAS, Program Penelitian Utama IGGCAS, dan Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional China.