Luogo di atterraggio del Chang'e

Nature Astronomy (2023) Cita questo articolo

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Per rispondere alle domande sulle molteplici dicotomie lunari lato vicino-lato lontano e per fornire nuove informazioni sia sulla storia dei primi impatti del Sistema Solare che sull'evoluzione geologica della Luna, è stata selezionata la zona di atterraggio di Chang'e-6 (CE-6). trovarsi all'interno del bacino lunare Polo Sud-Aitken (SPA) nella parte meridionale del bacino Apollo (150–158° O, 41–45° S), un sito che fornisce l'accesso a una varietà di materiale SPA. Qui descriviamo la geomorfologia, la geologia e la cronologia di tre siti di campionamento candidati all'interno di questa zona che potrebbero garantire un atterraggio e un campionamento sicuri. Le caratteristiche geologiche indicano che si prevede che CE-6 raccolga frammenti di espulsi SPA del lato nascosto della Luna, possibile materiale del mantello e materiale basaltico giovane (circa 2,40 anni Gyr) e/o vecchio (circa 3,43 Gyr anni), tutti di che fornirà indicazioni importanti per la futura raccolta di campioni della faccia nascosta in situ e approfondirà la nostra comprensione dell’evoluzione della Luna.

Il bacino Polo Sud-Aitken (SPA), situato sul lato nascosto della Luna, si classifica costantemente come il sito con la massima priorità per il ritorno dei campioni sulla Luna grazie alla sua combinazione unica di posizione sul lato nascosto, dimensioni estremamente grandi, età molto antica (ma sconosciuta), anomalie della composizione interna e localizzazione di un'ampia fascia di età del vulcanismo del mare lontano post-SPA. Le sorprendenti asimmetrie lunari lato vicino-lato lontano sono state registrate nelle differenze nello spessore della crosta, nell'età geologica delle unità e caratteristiche superficiali, nella struttura termica, nella geochimica globale, nell'abbondanza di elementi radioattivi superficiali, nella natura dei terrani, nelle dimensioni e nell'abbondanza dei bacini d'impatto, nella struttura crostale fondamentale. e composizione e cronologia. Nonostante queste pronunciate ed enigmatiche asimmetrie tra lato visibile e lato nascosto della Luna, le questioni fondamentali che sollevano rimangono irrisolte a causa della mancanza di campioni in situ restituiti dal lato nascosto della Luna. Queste domande includono1,2,3,4,5,6,7,8: qual è la composizione e la struttura della crosta del lato nascosto della Luna? Qual è la composizione del mantello lunare? Quali sono le età di formazione dei principali bacini di impatto del lato lontano e/o degli arti? Qual è l'origine del terreno Procellarum-KREEP e quali sono le implicazioni per la storia lunare primordiale? Qual è la mineralogia, la geochimica, la cronologia e la modalità di eruzione dei basalti sul lato nascosto della Luna? L’enorme estensione del bacino della ZPS (circa 2.400 km di diametro) significa che saranno necessarie molte missioni di ritorno di campioni umani e/o robotici per affrontare tutte le principali priorità di campionamento relative a queste domande (ad esempio, 1–3). Tuttavia, il recente campionamento robotico dei suoli lunari (Chang'e-5) ha chiaramente dimostrato che meno di 2 kg di suolo lunare restituito possono effettivamente campionare e caratterizzare un'ampia regione e affrontare molti problemi scientifici in sospeso. Come primo passo in una campagna internazionale di restituzione di campioni di bacini SPA, la missione cinese CE-6 ha scelto di atterrare nella parte meridionale del bacino dell'Apollo con anello di picco di 490 km di diametro che si è formato all'interno del bacino SPA, espulsi scavati del bacino SPA, altopiani lontani e forse materiale del mantello, e che contiene diversi depositi di mare postbacino di età diverse. Pertanto, i rifiuti del bacino Apollo e i depositi interni forniscono l’accesso a siti di atterraggio che molto probabilmente contengono una serie di frammenti che aiuteranno a caratterizzare le principali caratteristiche cronologiche e compositive della SPA e del lato nascosto della Luna, e aiuteranno ad affinare domande e destinazioni specifiche. per missioni future (vedere le Informazioni supplementari per una breve descrizione e la selezione del sito di atterraggio della missione CE-6).

L'attuale zona di atterraggio è determinata sia da vincoli ingegneristici che da questioni scientifiche e si trova nella metà meridionale del bordo del bacino Apollo, all'interno nord-est del bacino SPA (Fig. 1). SPA è il bacino da impatto più grande (circa 2.400 km), più profondo (circa 6,2–8,2 km) e più antico (circa 4,3 Gy) conosciuto sulla Luna9,10,11,12. Studi di modellazione numerica suggeriscono che il bacino della SPA potrebbe essere stato scavato a profondità che raggiungono il mantello lunare3,13, ed è probabile che i materiali espulsi derivati ​​dal mantello della SPA siano stati diluiti, oscurati e ridistribuiti dalla successiva elaborazione geologica6,14. Ciononostante, la composizione materiale della superficie del bacino SPA è unica, mostrando anomalie del ferro e del torio, nonché una mineralogia dominata dal pirosseno4,6,15. La SPA è stata suddivisa in quattro annuli mineralogici approssimativamente concentrici4. Dall'anello interno a quello esterno, la composizione del pirosseno mostra una tendenza da un pirosseno leggermente ricco di Ca e Fe a un pirosseno di Mg, e una tendenza decrescente nell'abbondanza di pirosseno e aumento dell'abbondanza di plagioclasio.