Rayons X et Matière

J. Phys. IV France 10 (2000) Pr10-343-Pr10-352
DOI: 10.1051/jp4:20001037

In situ investigation of ices and hydrous minerals at the lunar poles using a combined X-ray fluorescence and diffraction instrument

P. Sarrazin^{1, 2}, D. Blake¹, D. Bish³, D. Vaniman³, S. Chipera³, S.A. Collins⁴ and S.T. Elliott<sup>4

1</sup>  NASA Ames Research Center, MS 239/4, Moffett Field, CA 94035, U.S.A.
²  ENESAD, BP. 87999, 21079 Dijon cedex, France
³  Los Alamos National Laboratory, EES-1, Geology/Geochemistry, P.O. Box 1663 MS D462, Los Alamos, NM 87545, U.S.A.
⁴  Jet Propulsion Laboratory, Detector Advanced Development, MS 300-315L, 4800 Oak Grove Dr., Pasadena, CA 91109, U.S.A.

Abstract
There is a growing body of evidence that points to the survival of water or hydrous minerals on the Moon and the potential for large aqueous reservoirs in shadowed craters at the lunar poles. CheMin, an XRD/XRF instrument that is currently under development, could provide a definitive test of whether the polar hydrogen signal measured by the recent Lunar Prospector mission is an indication of a significant water reservoir or merely reflects an anomalously rich accumulation of solar-wind hydrogen. Proposed enhancements of CheMin could be used in conjunction with a drilling system capable of penetrating the upper few tens of centimeters of the lunar regolith to search for ices or hydrous minerals. This advanced version of the CheMin instrument would be within the size, mass, and power constraints of Ariane 5 micromissions.

Résumé
Un nombre croissant d'observations convergent vers l'hypothèse d'une préservation d'eau ou de minéraux hydratés sur la Lune, voire l'existence de grandes quantités de glace dans les zones d'ombre permanente de cratères aux pôles lunaires. CheMin, un instrument miniature de diffraction/fluorescence X en cours de développement, permettait de vérifier de manière irrévocable si les récentes mesures de Lunar Prospector sont la conséquence d'un réservoir aqueux ou d'une accumulation anomale d'hydrogène de vent solaire. Une version adaptée de CheMin, combinée à un système de forages pour la collecte d'échantillons à quelques décimètres dans le régolite lunaire, permettrait une recherche de glaces ou de minéraux hydratés. Un tel dispositif respecterait les contraintes en volume, masse et puissance des micromissions Ariane 5.

© EDP Sciences 2000