Το πρωί της 24ης Σεπτεμβρίου, μια διαστημική κάψουλα που περιέχει ένα παρθένο δείγμα του αστεροειδούς Bennu κοντά στη Γη θα εισέλθει στην ατμόσφαιρα της Γης στεφανωμένη στη φωτιά. Κατά τη διάρκεια μιας κατάβασης 13 λεπτών, το σκάφος θα χρησιμοποιήσει τη θερμική του ασπίδα για να διαλύσει την ταχύτητα μέσω της τριβής. Πέφτω
πάει καλά
θα αγγίξει με ασφάλεια μια στρατιωτική περιοχή στη Γιούτα, σηματοδοτώντας το τέλος της επταετούς διάρκειας Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification,
Security
-Regolith Explorer—της αποστολής OSIRIS-REx της NASA.
Για περισσότερο από μισή δεκαετία, τα μέλη αυτής της αποστολής αντιμετώπισαν πολλαπλές τεχνικές προκλήσεις: κατασκευή, δοκιμή και εκτόξευση του διαστημικού σκάφους OSIRIS-REx το 2016. ραντεβού με τον αστεροειδή Bennu το 2018 περίπου 207 εκατομμύρια μίλια από τη Γη. χρησιμοποιώντας ένα ρομποτικό χέρι για να αρπάξετε Bennu αξίας μισού φλιτζανιού το 2020. και χαράσσοντας μια πορεία πίσω στη Γη το 2021.
Αλλά το πεδίο εφαρμογής της αποστολής OSIRIS-ReX εκτείνεται από το μακρινό παρελθόν στο σχετικά κοντινότερο μέλλον. Σχεδόν δύο δεκαετίες πριν, οι αστρονόμοι ξεκίνησαν όχι μόνο να γνωρίσουν από κοντά έναν αρχαίο αστεροειδή, αλλά στην πραγματικότητα να φέρουν λίγο στο σπίτι. Και οι επιστημονικές του παρατηρήσεις βυθίζουν δισεκατομμύρια χρόνια στο παρελθόν. Δείγματα από αυτόν τον αστεροειδή ηλικίας άνω των 4,5 δισεκατομμυρίων ετών είναι πιθανό να παρέχουν ενδείξεις για την προέλευση της ίδιας της ζωής. Θα μας βοηθήσει επίσης να προετοιμαστούμε για μια στιγμή, αιώνες από τώρα, όταν ο Bennu θα μπορούσε να απειλήσει να χτυπήσει τη Γη.
Η δύναμη ενός παρθένου αστεροειδούς
Το δείγμα OSIRIS-REx είναι μια ευκαιρία να εξεταστεί διεξοδικά ποιες ενώσεις μπορεί να υπήρχαν στο πρώιμο ηλιακό σύστημα. Φέρνοντας κομ
μάτια
του διαστημικού βράχου στη Γη, οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις πιο ισχυρές εργαστηριακές τεχνικές που είναι διαθέσιμες – όχι μόνο τα εργαλεία που μπορούν να χωρέσουν σε ένα διαστημόπλοιο.
«Είναι τρομερά δυνατό να μπορείς να πάρεις κάτι πίσω στο εργαστήριο», λέει
Jason Dworkin
είναι βιοχημικός και αστροβιολόγος στο Goddard Space Flight Center της NASA. Είναι ο επιστήμονας του έργου για το OSIRIS-REx από τότε που η NASA αποδέχτηκε την πρόταση αποστολής το 2011 και συμμετείχε στον σχεδιασμό της αποστολής από τη σύλληψή της το 2004. «Μπορείτε να αλλάξετε γνώμη για αυτό που ψάχνετε. Καθώς έρχονται νέες ανακαλύψεις, μπορείτε να προσαρμόσετε τα όργανα σας. Μπορείτε να έχετε συσκευές που όχι μόνο είναι πολύ μεγάλες για να μπουν στο διαστημόπλοιο, αλλά για εμάς, ακόμη μεγαλύτερες από την εξέδρα εκτόξευσης».
[Related: The
asteroid
that created Earth’s largest crater may have been way bigger than we thought]
Ο Dworkin ενδιαφέρεται εδώ και πολύ καιρό για τους τρόπους με τους οποίους η διαστρική χημεία μπορεί να ρίξει φως στο πώς οι οργανικές ενώσεις της πρώιμης Γης συνδυάστηκαν για να σχηματίσουν τη ζωή όπως την ξέρουμε. Είναι πιθανό ότι υλικό από αστεροειδείς, φτιαγμένο από παρόμοια υλικά όπως ο Bennu, βοήθησε να παραδοθούν ορισμένα απαραίτητα συστατικά όταν χτύπησαν τον πλανήτη μας.
Γνωρίζουμε ότι τα χτυπήματα έγιναν, λέει ο Dworkin, αλλά δεν ξέρουμε πόσο σχετική ήταν η «αστεροειδής είσοδος» από αντικείμενα όπως ο Bennu.
Ταχεία ανάκτηση του δείγματος
Προτού επιστήμονες όπως ο Dworkin μπορέσουν να διερευνήσουν τα κομμάτια του βράχου για δεδομένα, πρέπει να μεταφέρουν τα δείγματα με ασφάλεια στο εργαστήριο. Ομάδες συλλογής δειγμάτων—ειδικοί της NASA και επιστήμονες ακαδημαϊκών αποστολών, εκπρόσωποι του αμερικανικού στρατού, και επιστήμονες και μηχανικοί από τη Lockheed Martin, που κατασκεύασε το διαστημόπλοιο OSIRIS-REx— πέρασαν το
καλοκαίρι
ασκούμενοι για να ανακτήσουν το δείγμα Bennu όσο το δυνατόν γρηγορότερα.
Καθώς η κάψουλα πλησιάζει την ατμόσφαιρα της Γης, οι ομάδες ανάκτησης θα επιβιβαστούν σε ελικόπτερα, χρησιμοποιώντας υπέρυθρη απεικόνιση για να παρακολουθήσουν την κάψουλα καθώς κατεβαίνει. Ο στόχος τους είναι να φτάσουν γρήγορα εκεί όπου η κάψουλα ακινητοποιείται, η οποία θα βρίσκεται σε μια περιοχή 36 μιλίων επί 8,5 μιλίων της περιοχής δοκιμών και εκπαίδευσης του Υπουργείου Άμυνας στη Γιούτα κοντά στο Σολτ Λέικ Σίτι. Ο λόγος για τη βιασύνη είναι να περιοριστούν οι πιθανότητες οτιδήποτε γήινο θα μολύνει τις 8,8 ουγγιές παρθένου υλικού Bennu.
NASA/Keegan Barber
Για περαιτέρω προστασία από αυτό, η ομάδα που θα ανακτήσει την κάψουλα θα λάβει επίσης δείγματα χώματος και υλικού από την περιοχή προσγείωσης. Με αυτόν τον τρόπο, εάν οι επιστήμονες εντοπίσουν κάτι «εξαιρετικό», λέει ο Dworkin, «μπορούμε να βεβαιωθούμε ότι δεν μπορεί να εξηγηθεί από μόλυνση ή από κάτι άλλο από το περιβάλλον».
Μόλις συλλεχθεί, η κάψουλα θα μεταφερθεί σε ένα προσωρινό καθαρό δωμάτιο στο στρατιωτικό πεδίο. Εκεί, θα αποσυναρμολογηθεί και θα συσκευαστεί για μια πτήση στο Διαστημικό Κέντρο Johnson της NASA στο Χιούστον, όπου η διαστημική υπηρεσία έχει δημιουργήσει ένα εξειδικευμένο περιβάλλον καθαρού δωματίου. Αυτό θα είναι το σπίτι του Bennu στη Γη.
«Το δείγμα επανέρχεται και μελετάται από την επιστημονική ομάδα για δύο χρόνια», λέει ο Dworkin. “
Μέσα
σε έξι μήνες, παράγουμε έναν κατάλογο με αυτά που παρατηρήσαμε με βάση τον τρόπο περιγραφής του δείγματος χωρίς να καταστρέψουμε το δείγμα χρησιμοποιώντας μη επεμβατικές τεχνικές.”
Τι μπορεί να μας πει ένας αστεροειδής στη Γη
Η επιστημονική ομάδα έχει 12 κύριες υποθέσεις και 54 υπο-υποθέσεις
να δοκιμάσω
σύμφωνα με τον Dworkin, τα οποία εμπίπτουν σε τέσσερις μεγάλες κατηγορίες.
Η πρώτη κατηγορία δοκιμάζει τις παρατηρήσεις που έκανε ο OSIRIS-REx στον Bennu ενώ βρισκόταν στο διάστημα. Η NASA θέλει να μάθει: Εάν τα αποτελέσματα των μετρήσεων εξ αποστάσεως οργάνων, για παράδειγμα, της ορυκτολογίας του αστεροειδούς αντέχουν όταν δοκιμάζονται στο έδαφος; Εάν ναι, αυτό θα είναι μια βάση για πρόσθετες απομακρυσμένες μελέτες άλλων αστεροειδών Η NASA δεν θα στείλει διαστημόπλοιο για δειγματοληψία.
Η δεύτερη κατηγορία, η αγαπημένη του Dworkin, εξετάζει ποιες οργανικές ενώσεις μπορεί να υπάρχουν στο δείγμα. Μπορεί να περιέχει αμινοξέα, σάκχαρα και αλδεΰδες. Αυτά είναι δυνητικά μερικά από τα ίδια συστατικά που υπήρχαν στη Γη όταν ξεκίνησε η ζωή. Η μελέτη του τρόπου ύπαρξης τους στο Bennu μπορεί να αποκαλύψει τις χημικές αλλαγές που έχουν υποστεί κατά τη διάρκεια των αιώνων στο διάστημα.
Η ιστορία του ηλιακού συστήματος είναι η τρίτη κατηγορία. Αυτή είναι η ιστορία, που αφηγείται το δείγμα, της ηλιακής μας γειτονιάς: σε όλη τη διαδρομή «από το πρωτοηλιακό νεφέλωμα μέχρι το σχηματισμό του κρατήρα από τον οποίο συλλέξαμε το δείγμα», λέει ο Dworkin. Υπό αυτή την άποψη, καθώς ο Bennu ταξίδευε στον παγωμένο χώρο, ήταν σαν να φυλάσσονταν σε ψυχρή αποθήκευση υλικό από τις πρώτες μέρες του ηλιακού συστήματος.
[Related: Local asteroid Bennu used to be filled with tiny rivers]
Και η τέταρτη κατηγορία μελέτης θα αναλύσει εάν και πώς η μεταφορά ενός κομματιού Bennu στο σπίτι αλλάζει το δείγμα. «Είδαμε εικόνες του πριν το στοιβάζουμε. είναι το ίδιο ή άλλαξε κατά την επανείσοδο στην ατμόσφαιρα της Γης;» λέει ο Dworkin. «Έχουμε στοιχεία μόλυνσης από το διαστημόπλοιο, από την επεξεργασία και το χειρισμό του δείγματος;
Μερικές από τις απαντήσεις σε ερωτήσεις και στις τέσσερις κατηγορίες θα μπορούσαν να δοθούν μέσα σε μήνες έως μερικά χρόνια. Αλλά η NASA προετοιμάζεται για μακροπρόθεσμα. Οι σημερινοί επιστήμονες θα έχουν άμεση πρόσβαση μόνο στο ένα τέταρτο του δείγματος. Τα υπόλοιπα θα φυλάσσονται σε ψυκτικούς θαλάμους για δεκαετίες, με την υπόθεση ότι οι επόμενες γενιές θα έχουν καλύτερα εργαλεία και περισσότερες γνώσεις για να φέρουν σε εφαρμογή.
Η NASA θέλει να αποφύγει την επανάληψη των λαθών που έκανε με ορισμένα από τα δείγματα φεγγαριών της εποχής του Απόλλωνα, όταν οι δοκιμές δεν ήταν τόσο συντηρητικές με σεληνιακό υλικό. «Αυτό είναι ο οπλισμός του μέλλοντος και η διασφάλιση ότι οι μελλοντικές γενιές μας ευχαριστούν αντί να μας βρίζουν», λέει ο Dworkin.
Υπάρχει μια τελευταία προοπτική πτυχή της αποστολής OSIRIS-REx. Στα τέλη του 22ου αιώνα, κάπου μεταξύ 2170 και 2200, ο Bennu έχει μια μικρή πιθανότητα να χτυπήσει τη Γη. Είναι «ένα μικρό ποσοστό, αλλά όχι τίποτα», σημειώνει ο Dworkin. Οι πληροφορίες που συγκεντρώθηκαν από το OSIRIS-REx και επακόλουθες δειγματοληπτικές μελέτες θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους επιστήμονες και τους πολιτικούς ηγέτες να αποφασίσουν, με προετοιμασία δεκαετιών, εάν πρέπει να λάβουν μέτρα για να εκτρέψουν τον Bennu για να αποτρέψουν μια καταστροφική επίδραση.
«Αυτό είναι υπέροχο συναίσθημα να μπορείς να εργάζεσαι σε μια αποστολή για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα, και να αποδώσει επιστημονικά για το μέλλον, και ίσως την πλανητική άμυνα για το μέλλον», λέει ο Dworkin. «Αυτό συμβαίνει όταν αρχίζεις να σκέφτεσαι τι συνέβη πριν από τεσσεράμισι δισεκατομμύρια χρόνια. Αρχίζεις να σκέφτεσαι και το μέλλον».
