Site d'atterrissage du Chang'e

Astronomie de la nature (2023)Citer cet article

1278 Accès

40 Altmétrique

Détails des métriques

Pour répondre aux questions sur les multiples dichotomies de la face visible et de la face cachée de la Lune et pour fournir de nouvelles informations sur l'histoire des premiers impacts du système solaire et sur l'évolution géologique de la Lune, la zone d'atterrissage de Chang'e-6 (CE-6) a été sélectionnée. se situer dans le bassin du pôle Sud-Aitken (SPA) de la face cachée de la Lune, dans la partie sud du bassin d'Apollo (150-158° W, 41-45° S), un site qui donne accès à une diversité de matériel SPA. Nous décrivons ici la géomorphologie, la géologie et la chronologie de trois sites d'échantillonnage candidats au sein de cette zone, susceptibles d'assurer un débarquement et un échantillonnage en toute sécurité. Les caractéristiques géologiques indiquent que CE-6 devrait collecter des fragments d'éjectas SPA de la face cachée de la Lune, d'éventuels matériaux du manteau et des matériaux basaltiques jeunes (environ 2,40 Gyr-ans) et/ou anciens (environ 3,43 Gyr-ans), tous qui fournira des indications importantes pour la future collecte d’échantillons in situ sur la face cachée et approfondira notre compréhension de l’évolution de la Lune.

Le bassin Pôle Sud-Aitken (SPA), situé sur la face cachée de la Lune, se classe systématiquement comme le site le plus prioritaire pour le retour d'échantillons sur la Lune en raison de sa combinaison unique d'emplacement sur la face cachée, de taille extrêmement grande, d'âge très ancien (mais inconnu), Anomalies de composition intérieure et localisation d'une large tranche d'âge du volcanisme marin post-SPA. Les asymétries frappantes de la face visible et de la face cachée de la Lune ont été enregistrées dans les différences d'épaisseur de la croûte, d'âge géologique des unités et caractéristiques de surface, de la structure thermique, de la géochimie globale, de l'abondance des éléments radioactifs de surface, de la nature des terranes, de la taille et de l'abondance des bassins d'impact, de la structure fondamentale de la croûte. et composition, et chronologie. Malgré ces asymétries prononcées et énigmatiques entre la face cachée et la face cachée, les questions fondamentales qu’elles soulèvent restent en suspens en raison du manque d’échantillons in situ renvoyés de la face cachée de la Lune. Ces questions incluent 1,2,3,4,5,6,7,8 : quelle est la composition et la structure de la croûte terrestre de la face cachée de la Lune ? Quelle est la composition du manteau lunaire ? Quels sont les âges de formation des principaux bassins d’impact sur la face cachée et/ou sur les membres ? Quelle est l'origine du terrain Procellarum-KREEP proche et quelles sont les implications pour les débuts de l'histoire lunaire ? Quelle est la minéralogie, la géochimie, la chronologie et le mode d’éruption des basaltes marins sur la face cachée de la Lune ? L’immense étendue du bassin de la SPA (environ 2 400 km de diamètre) signifie que de nombreuses missions de retour d’échantillons humains et/ou robotisés seront nécessaires pour répondre à toutes les priorités clés d’échantillonnage liées à ces questions (par exemple, 1 à 3). Néanmoins, un récent échantillonnage robotique des sols lunaires (Chang'e-5) a clairement démontré que moins de 2 kg de sol lunaire restitué peuvent efficacement échantillonner et caractériser une vaste région et résoudre de nombreux problèmes scientifiques en suspens. Comme première étape d'une campagne internationale de retour d'échantillons du bassin SPA, la mission chinoise CE-6 a choisi d'atterrir dans la partie sud du bassin annulaire de pointe Apollo de 490 km de diamètre qui s'est formé à l'intérieur du bassin SPA, des éjectas excavés du bassin SPA et des hautes terres de l'autre côté. et éventuellement du matériel du manteau, et qui contient plusieurs dépôts de juments sur la face cachée du bassin postérieur d'âges différents. Ainsi, les éjectas et les dépôts intérieurs du bassin d'Apollo donnent accès à des sites d'atterrissage très susceptibles de contenir une série de fragments qui aideront à caractériser les principales caractéristiques chronologiques et de composition de SPA et de la face cachée de la Lune, et aideront à affiner des questions et des destinations spécifiques. pour les missions futures (voir les informations supplémentaires pour une brève description et la sélection du site d'atterrissage de la mission CE-6).

La zone d'atterrissage actuelle est déterminée à la fois par des contraintes techniques et par des questions scientifiques et se situe dans la moitié sud du bord du bassin Apollo, à l'intérieur nord-est du bassin SPA (Fig. 1). SPA est le bassin d’impact le plus grand (environ 2 400 km), le plus profond (environ 6,2 à 8,2 km) et le plus ancien (environ 4,3 Gyr) connu sur la Lune9,10,11,12. Des études de modélisation numérique suggèrent que le bassin SPA pourrait avoir été creusé à des profondeurs atteignant le manteau lunaire3,13, et que les éjectas dérivés du manteau SPA auraient probablement été dilués, obscurcis et redistribués par un traitement géologique ultérieur6,14. Néanmoins, la composition matérielle de la surface du bassin SPA est unique, montrant des anomalies en fer et en thorium ainsi qu'une minéralogie dominée par le pyroxène4,6,15. SPA a été divisé en quatre anneaux minéralogiques approximativement concentriques4. De l'anneau interne à l'anneau externe, la composition du pyroxène montre une tendance allant du pyroxène légèrement riche en Ca et Fe au pyroxène en Mg, ainsi qu'une tendance à la baisse de l'abondance du pyroxène et une augmentation de l'abondance du plagioclase.