by Η NASA ολοκλήρωσε την πρώτη της αποστολή επιστροφής δείγματος αστεροειδών σήμερα, με μια επιστημονική κάψουλα που περιέχει υλικό από προσγείωση αστεροειδούς μετά από ταξίδι 1,2 δισεκατομμυρίων μιλίων από τον αστεροειδή Bennu. Η κάψουλα απελευθερώθηκε από το διαστημικό σκάφος OSIRIS-REx καθώς περνούσε από τη Γη σήμερα το πρωί, μπαίνοντας στην ατμόσφαιρα με περίπου 27.000 mph.
Η αποστολή OSIRIS-REx, που ξεκίνησε το 2016, έχει συγκεντρώσει έως και αρκετές εκατοντάδες γραμμάρια αστεροειδούς υλικού, το οποίο θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν τα πρώτα στάδια του ηλιακού συστήματος.
«Η NASA επενδύει σε αποστολές μικρού σώματος όπως το OSIRIS-REx για να διερευνήσει τον πλούσιο πληθυσμό αστεροειδών στο ηλιακό μας σύστημα που μπορούν να μας δώσουν στοιχεία για το πώς σχηματίστηκε και εξελίχθηκε το ηλιακό σύστημα», δήλωσε η Melissa Morris, στέλεχος του προγράμματος OSIRIS-REx. μια γενική αποστολή ενημέρωσης. «Είναι η δική μας ιστορία καταγωγής».
Η κάψουλα απελευθερώθηκε από το διαστημόπλοιο OSIRIS-REx καθώς περνούσε από τη Γη σήμερα το πρωί.
Η επιστημονική κάψουλα επιβραδύνθηκε από αλεξίπτωτα και προσγειώθηκε στο πεδίο δοκιμών και εκπαίδευσης του Υπουργείου Άμυνας στη Γιούτα στις 10:52 π.μ. ET, μια περιοχή προσγείωσης που επιλέχθηκε επειδή είναι ο μεγαλύτερος περιορισμένος εναέριος χώρος στις Ηνωμένες Πολιτείες και έχει χρησιμοποιηθεί για προηγούμενες επιστροφές δειγμάτων της NASA . αποστολές όπως το Genesis και το Stardust.
Η περιοχή προσγείωσης είναι 36 μίλια επί 8,5 μίλια και ολόκληρη η αποστολή χρειάστηκε πολύ υψηλό επίπεδο ακρίβειας, ιδιαίτερα για να συναντήσει το διαστημόπλοιο με τον αστεροειδή και να συλλέξει το δείγμα του το 2020.
«Η πραγματικά ακριβής πλοήγηση που χρειαζόταν για την τροχιά του Bennu και την προσγείωση και τη συλλογή του δείγματός μας, ήμασταν λιγότερο από ένα μέτρο από τον στόχο μας», είπε η Sandra Freund, υπεύθυνη προγράμματος OSIRIS-REx, σε μια ενημέρωση πριν από την προσγείωση. “Αυτό δείχνει το είδος της ακρίβειας πλοήγησης που είχαμε σε όλη αυτή την αποστολή.”
Οι ομάδες ανάκτησης συνέλεξαν το δείγμα από την έρημο της Γιούτα και ένα ελικόπτερο που μετέφερε το δείγμα απογειώθηκε στις 12:15 μ.μ. ET. Η κάψουλα θα μεταφερθεί σε ένα προσωρινό καθαρό δωμάτιο για την πρώτη της αποσυναρμολόγηση, αφαιρώντας μερικά από τα μεγαλύτερα μέρη, όπως το πίσω κέλυφος. Στη συνέχεια θα υποβληθεί σε μια διαδικασία που ονομάζεται καθαρισμός αζώτου κατά την οποία το άζωτο αντλείται στο δοχείο για να προστατεύσει το δείγμα. Αυτό εμποδίζει την ατμόσφαιρα της Γης να εισέλθει σε αυτήν ενώ αποστέλλεται στο Διαστημικό Κέντρο Johnson στο Χιούστον του Τέξας, όπου το δοχείο θα ανοίξει για πρώτη φορά, ώστε να μπορεί να αναλυθεί το δείγμα.
Γιατί χρειαζόμαστε ένα δείγμα αστεροειδούς;
«Ενδιαφερόμαστε πραγματικά για τη μοριακή χημεία των ιχνών οργανικών ουσιών», δήλωσε ο Dante Lauretta, κύριος ερευνητής του OSIRIS-REx. Η άκρη. «Θέλουμε πραγματικά να καταλάβουμε ότι τα πράγματα που χρησιμοποιούνται στη βιολογία σήμερα, όπως τα αμινοξέα που παράγουν τις πρωτεΐνες και τα νουκλεϊκά οξέα που αποτελούν τα γονίδιά μας, σχηματίστηκαν σε αρχαία σώματα αστεροειδών και παραδόθηκαν στη Γη από το διάστημα;»
Εάν δεν είστε εξοικειωμένοι με τα μοντέλα σχηματισμού του ηλιακού συστήματος, αυτή η ιδέα μπορεί να φαίνεται περίεργη, που συνορεύει με το φανταστικό. Αλλά στην πραγματικότητα είναι μια αρκετά καλά υποστηριζόμενη και ευρέως αποδεκτή θεωρία για το πώς μερικά από τα βασικά στοιχεία για τη ζωή έφτασαν στη Γη.
Είναι σημαντικό να είμαστε σαφές ότι η θεωρία δεν είναι ότι η ίδια η ζωή προέκυψε αλλού και έφτασε στη Γη, αλλά μάλλον ότι τα δομικά στοιχεία της ζωής (που συχνά ονομάζονται οργανικές ενώσεις) θα μπορούσαν να έχουν φτάσει εδώ πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, μεταφερόμενα από αστεροειδείς.
Αυτή είναι μια θεωρία για δεκαετίες. Αλλά για να το αποδείξουν, οι επιστήμονες χρειάζονται πρόσβαση σε υλικό αστεροειδών. Το να επισκεφθείτε έναν αστεροειδή και να χρησιμοποιήσετε όργανα σε ένα διαστημόπλοιο για να τον μελετήσετε είναι μια καλή αρχή, αλλά για να κάνετε το είδος της λεπτομερούς ανάλυσης που θέλουν οι επιστήμονες απαιτεί ένα πολύ μεγαλύτερο εργαστήριο, εξοπλισμένο με όργανα όπως ένας επιταχυντής σωματιδίων μήκους μιλίου. που ονομάζεται σύγχροτρο. που θα ήταν αδύνατο να τοποθετηθεί σε διαστημόπλοιο.
«Σχηματίστηκαν σε αρχαία σώματα αστεροειδών και ήρθαν στη Γη από το διάστημα;»
Μια άλλη επιλογή είναι η μελέτη των μετεωριτών, που είναι κομμάτια ύλης (συμπεριλαμβανομένων εκείνων από αστεροειδείς) που προέρχονται από το διάστημα και πέφτουν στην επιφάνεια της Γης. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο το μεγαλύτερο μέρος αυτής της έρευνας έχει γίνει ιστορικά, χρησιμοποιώντας αυτά τα μικρά θραύσματα ως δείγματα.
Υπάρχουν όμως δύο προβλήματα με αυτή την προσέγγιση. Πρώτα απ ‘όλα, όταν ένας μετεωρίτης πέφτει, δεν έχει το πλαίσιο από πού προήλθε στο ηλιακό σύστημα. Οι ερευνητές δεν μπορούν να γνωρίζουν την προέλευσή του ή να δουν σε ποια άλλα σώματα βρισκόταν κοντά, κάτι που μπορεί να δώσει σημαντικές ενδείξεις για την ερμηνεία οποιωνδήποτε δεδομένων. Και δεύτερον, όταν ένας μετεωρίτης διέρχεται από την ατμόσφαιρα της Γης και προσγειώνεται, μπορεί να έχει συλλάβει ύλη στην πορεία και να έχει μολυνθεί από το τοπικό περιβάλλον.
Όταν οι επιστήμονες αναζητούν αυτά τα ίχνη οργανικών ενώσεων, πρέπει να γνωρίζουν ότι ό,τι βρίσκουν προέρχεται από το διάστημα και δεν συλλέχτηκε εδώ στη Γη. Έτσι, για να το κάνουν αυτό, χρειάζονται ένα δείγμα αστεροειδούς που να είναι όσο πιο παρθένο γίνεται. Εκεί μπαίνει το OSIRIS-REx.
Η αποστολή OSIRIS-REx είναι η πρώτη φορά που η NASA ανακτά δείγμα από αστεροειδή, αλλά ακολουθεί τα βήματα της ιαπωνικής διαστημικής υπηρεσίας JAXA, η οποία συνέλεξε δύο δείγματα αστεροειδών στις ιστορικές αποστολές Hayabusa και Hayabusa 2. Αν και η πρώτη αποστολή Hayabusa Συγκεντρώνοντας μόνο μια μικρή ποσότητα υλικού, η δεύτερη αποστολή κατάφερε να επιστρέψει περίπου πέντε γραμμάρια υλικού από τον αστεροειδή Ryugu το 2020.
Το OSIRIS-REx επιστρέφει πολύ περισσότερο υλικό από τον αστεροειδή Bennu, περίπου 250 γραμμάρια, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να γίνει περισσότερη επιστήμη, ειδικά όταν αναζητάτε αυτές τις μικρές ποσότητες ιχνοστοιχείων. Αλλά οι ερευνητές βλέπουν τις δύο αποστολές ως συμπληρωματικές και όχι ανταγωνιστικές.
«Δεν είναι όλοι οι αστεροειδείς ίδιοι», είπε η Lauretta, η οποία είναι επίσης μέλος της ομάδας Hayabusa 2. Τόσο ο Ryugu όσο και ο Bennu έχουν σχήμα παρόμοιο με αυτό της σβούρας, αλλά φαίνονται πολύ διαφορετικά. Το Ryugu είναι μεγαλύτερο και πιο κόκκινο στο χρώμα, ενώ το Bennu είναι μικρότερο και πιο μπλε. Οι επιστήμονες δεν είναι ακόμη σίγουροι τι σημαίνει αυτή η διαφορά χρώματος, αλλά η δυνατότητα ανάλυσης και σύγκρισης δειγμάτων στη Γη θα βοηθήσει στην κατανόηση του πόσο όμοιοι και διαφορετικοί είναι οι αστεροειδείς.
«Το βλέπουμε αυτό όχι ως δύο προγράμματα δειγματοληψίας δοκιμών, αλλά ως ένα μεγάλο πρόγραμμα δοκιμών δειγμάτων», είπε η Lauretta, «επειδή είναι μια παγκόσμια προσπάθεια».
Ένα παράθυρο στο πρώιμο ηλιακό σύστημα
Όταν οι επιστήμονες θέλουν να καταλάβουν πώς σχηματίστηκε η Γη, πρέπει να κοιτάξουν πέρα από τον πλανήτη μας και στο ηλιακό σύστημα. Τα αστρικά συστήματα σχηματίζονται από τεράστια νέφη αερίου που καταρρέουν, σχηματίζοντας ένα αστέρι στο κέντρο, περιστρέφοντας έναν δίσκο υλικού γύρω του.
Αυτό είναι ξεκάθαρο από την εξέταση άλλων αστρικών συστημάτων, αλλά υπάρχουν επίσης στοιχεία από το δικό μας ηλιακό σύστημα: οι πλανήτες περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο στην ίδια κατεύθυνση και σε ένα μόνο επίπεδο, υποστηρίζοντας την ιδέα ότι σχηματίστηκαν από έναν μόνο δίσκο υλικού. Το υλικό συγχωνεύτηκε για να σχηματίσει πλανήτες και κάποιοι εκτοξεύτηκαν στους πρώτους αστεροειδείς, μερικοί από τους οποίους υπάρχουν ακόμα και σήμερα.
Όταν οι επιστήμονες θέλουν να καταλάβουν πώς σχηματίστηκε η Γη, πρέπει να κοιτάξουν πέρα από τον πλανήτη μας και στο ηλιακό σύστημα.
Στην πραγματικότητα, οι εκτιμήσεις που έχουμε για την ηλικία του ηλιακού συστήματος προέρχονται από τη χρονολόγηση κόκκων μέσα σε μετεωρίτες που έχουν πέσει στη Γη. Αυτό συμβαίνει επειδή η Γη έχει παράγοντες όπως η διάβρωση και οι τεκτονικές πλάκες που ανακυκλώνουν πετρώματα και διαγράφουν την αρχαιότερη ιστορία του πλανήτη, πράγμα που σημαίνει ότι τα παλαιότερα πετρώματα που έχουμε βρει εδώ είναι περίπου 4 δισεκατομμυρίων ετών. Το υλικό του αστεροειδούς, ωστόσο, μπορεί να είναι ακόμη παλαιότερο.
«Οι αστεροειδείς χρονολογούνται περίπου 500 εκατομμύρια χρόνια πριν από τους αρχαιότερους βράχους στη Γη. Ως γεωλόγος, λοιπόν, θέλω να επιστρέψω στην αρχή», είπε η Lauretta. «Και το αστείο είναι ότι όταν κοιτάς τους αστεροειδείς πηγαίνεις κυριολεκτικά στην αρχή του ηλιακού συστήματος».
Ο Bennu, ο αστεροειδής από τον οποίο το OSIRIS-REx συνέλεξε το δείγμα του, πιστεύεται ότι αποτελείται από υλικό ηλικίας περίπου 4,5 δισεκατομμυρίων ετών, καθιστώντας τον μια πιθανή χρονοκάψουλα των πρώτων σταδίων του ηλιακού συστήματος. Αλλά οι ερευνητές δεν μπορούν να γνωρίζουν με βεβαιότητα την ηλικία του μέχρι να γίνει λεπτομερής ανάλυση.
Τώρα που το διαστημικό σκάφος OSIRIS-REx έφυγε από την κάψουλα που περιέχει το δείγμα, η αρχική του εργασία έχει τελειώσει. Αλλά το διαστημόπλοιο είναι ακόμα στο διάστημα, και παρόλο που δεν μπορεί να συλλέξει άλλο δείγμα, εξακολουθεί να έχει ισχύ και ένα σύστημα πρόωσης και όλα τα επιστημονικά του όργανα εξακολουθούν να λειτουργούν.
Αντί λοιπόν να σπαταλήσει αυτό το πλοίο, θα γίνει OSIRIS-APEX και θα μελετήσει έναν νέο στόχο, τον αστεροειδή Apophis. Χάρη σε μια τυχερή σύμπτωση της τροχιακής δυναμικής, θα μπορέσετε να συναντήσετε αυτόν τον αστεροειδή, έναν από τους πιο διάσημους στο ηλιακό σύστημα, επειδή θα πλησιάσει τη Γη τα επόμενα χρόνια και να τον μελετήσετε.
«Τον Απρίλιο του 2029, ο Apophis θα πετάξει 30.000 χιλιόμετρα από την επιφάνεια της Γης, που είναι περίπου το υψόμετρο στο οποίο περιφέρονται οι μετεωρολογικοί δορυφόροι μας», είπε η Lauretta. «Είναι η μεγαλύτερη και πλησιέστερη πτήση αστεροειδούς εδώ και χίλια χρόνια», και μπορεί ακόμη και να είναι ορατή με γυμνό μάτι από ορισμένα μέρη στη Γη.
Το OSIRIS-APEX θα είναι σε θέση να παρακολουθεί τον αστεροειδή γύρω από τη Γη και να συναντήσει μαζί του για περαιτέρω επιστημονικές παρατηρήσεις.
Όσον αφορά το δείγμα αστεροειδούς Bennu, θα μεταφερθεί σε μια ειδική εγκατάσταση στο Διαστημικό Κέντρο Johnson της NASA στο Χιούστον, όπου μπορεί να ξεκινήσει η εργασία για την κατανόηση της χημείας αυτού του πολύτιμου αγαθού.
Η μεταφορά του δείγματος στη Γη είναι μόνο η αρχή της επιστημονικής έρευνας και η ομάδα περιμένει με ανυπομονησία την κορύφωση όλων των προσπαθειών της.
«Θα γίνω ένας από τους πρώτους ανθρώπους στη Γη που θα δουν την κάψουλα όπως είναι στη θέση της στην έρημο. «Θα είναι μια πολύ συναισθηματική στιγμή για μένα», είπε η Lauretta. «Κατασκευάζουμε, δοκιμάζουμε και σχεδιάζουμε αυτό για πάνω από 12 χρόνια. «Έτσι είναι το τέλος ενός πολύ, πολύ μεγάλου ταξιδιού και η αρχή του επόμενου κεφαλαίου».
