Образцы астероидов OSIRIS-REx наконец-то доставлены на Землю

ИСПЫТАТЕЛЬНО-ТРЕНИРОВОЧНЫЙ ПОЛИГОН ЮТЫ. Да, он прибыл из космоса.

Внеземная экспресс-доставка издалека в целости и сохранности приземлилась на Земле, завершив многомиллионное путешествие, длившееся миллиарды лет, и ознаменовав новое начало в изучении истории Солнечной системы.

Собранный с околоземного астероида Бенну многолетней давности и помещенный в прочную капсулу для возврата образцов космическим кораблем НАСА Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx), он привез обратно товар: первозданный материал, богатый соединения на основе углерода — сырье для биологии — которые почти не изменились с тех пор, как Бенну впервые объединился вокруг Солнца, событие, которое, по оценкам, произошло более 4,5 миллиардов лет назад. Ученые, стремящиеся глубже понять, как появилось наше Солнце и его планеты, и как сырьевые ингредиенты жизни впервые попали в наш мир, будут изучать этот материал для будущих поколений.

В рамках этого возвращения на родину, которое знаменует собой первое получение Соединенными Штатами образцов с астероида, было долгий путь.

OSIRIS-REx был запущен 8 сентября 2016 года — семь лет назад в этом месяце. Зонд прибыл к Бенну в декабре 2018 года. Он потратил почти два года на тщательное картирование космического камня, а затем 20 октября 2020 года поймал его драгоценные образцы.

Почти полгода спустя, 10 мая 2021 года, космический корабль запустил двигатели и оставил Бенну позади. С момента того «переезда» OSIRIS-REx возвращается домой. В последние недели серия маневров точной настройки вывела корабль на траекторию облета Земли. финал своей основной миссии— запуск капсулы с образцами для четырехчасового одиночного космического путешествия к внешним границам атмосферы нашей планеты.

Сделайте решительный шаг

После высокоскоростного огненного прыжка через атмосферу Земли в 8:52 утра по местному времени возвращаемая капсула OSIRIS-REx с образцами совершила мягкую посадку на полигоне Министерства обороны Дагуэй на испытательном и тренировочном полигоне штата Юта, примерно В 80 милях к западу от Солт-Лейк-Сити, штат Юта.

Множество камер слежения ВВС и НАСА зафиксировали приближающуюся капсулу, когда она стремительно приближалась к твердой земле и намеченному посадочному эллипсу площадью 250 квадратных миль. Определив местонахождение капсулы, избранная группа ожидающих техников, ученых и других специалистов быстро отправилась на вертолетах к удаленному месту приземления. Обширные практические занятия создан для плавного, поэтапного возвращения добычи у Бенну.

Стюарт Уайли, эксперт по обезвреживанию боеприпасов на полигоне, который выполнял функции командира спасательной операции на месте происшествия, был первым, кто приблизился к приземлившейся капсуле.

«Было очень интересно видеть, как все команды добились этого после всей подготовки, около 7 лет совместной работы», — сказал Уайли. Научный американец. «Миссия выполнена. Мы провели несколько генеральных репетиций, чтобы убедиться, что все прошло гладко».

Уайли сказал, что его больше всего беспокоит своевременное обнаружение капсулы. «Это было легко заметить. Погода способствовала. Все наше оборудование работало так, как мы планировали. Никаких сюрпризов», — сказал он.

Поместив капсулу в защитный мешок и закрепив ее на длинном тросе под днищем вертолета, спасатели переправили ее в тесное переносное чистое помещение на территории испытательного полигона Дагуэй. Там, после того как капсула была очищена от остатков пустыни и продута газообразным азотом, началась настоящая работа: избранная группа членов команды OSIRIS-REx в течение нескольких часов работала над разборкой капсулы и извлечением из нее наполненного образцами научного контейнера. в пределах.

Достижение этой стадии — вот что больше всего волнует Данте Лауретту, главного исследователя OSIRIS-REx в Университете Аризоны.

«Вы репетируете и репетируете… до такой степени, что, когда капсула закреплена, вы просто находитесь на автопилоте. Это все мышечная память», — сказала Лауретта. Научный американец в предлендинговом интервью. «В Юте у нас не будет измерения образца, и, надеюсь, мы не увидим образец. Если мы это сделаем, значит, что-то треснуло», — сказал он.

Вернувшись после успешного извлечения капсулы, Лауретта сообщил журналистам, что рассчитывает наконец увидеть первый материал от Бенну уже во вторник, после того как контейнер с образцами будет тщательно распакован.

«Это сокровищница с самого начала нашей солнечной системы», — сказала Лауретта. «Мы знаем, что Бенну богат углеродом и водой. Это может дать ключ к разгадке того, почему Земля является обитаемым миром и как мы сюда попали».

Вкусные подарки на вынос

Канистра, сброшенная на Землю с парашютом, оснащена механизмом отбора проб Touch-and-Go — сокращенно TAGSAM. Это устройство, которое удерживает заветное золотое дно астероидного материала.

Как ни странно, особенности содержания TAGSAM остаются загадкой. Никто на самом деле не знает, сколько материала OSIRIS-REx удалось захватить у Бенну, хотя, по обоснованным оценкам персонала Lockheed Martin, это количество находится в диапазоне от 150 до 350 граммов. (Аэрокосмическая компания построила большую часть аппаратного обеспечения космического корабля, а также обеспечивает управление полетом.) Пара сотен граммов может показаться небольшой, но это намного больше, чем целевой показатель в 60 граммов, который первоначально установила команда космического корабля.

Таким образом, итоговая сумма вознаграждения за то, какая часть Бенну была вывезена обратно, не будет известна наверняка до тех пор, пока тройной научный контейнер и его космические диковинки не будут перевезены самолетом в Космический центр НАСА имени Джонсона в Хьюстоне, штат Техас, для более детального изучения. осмотр.

Если сценарий OSIRIS-REx продолжится, научный контейнер отправится из Юты на следующий день после приземления для полной разборки. Лауретта сказал, что ему очень хотелось бы доставить эти объемные образцы из Бенну в специально построенные перчаточные боксы и лотки в Космическом центре Джонсона, а оттуда начать распределять астероидный материал среди членов научной группы.

Но в ближайшем будущем может оказаться правительственная ошибка.

«Мы обеспокоены приостановкой работы правительства, которая становится все более вероятной. Нашей команде НАСА, возможно, придется уйти 1 октября. Я хочу, чтобы образец из Хьюстона был доставлен в Университет Аризоны и другие лаборатории до этой даты, если это возможно. Приостановка работы федерального правительства действительно может помешать нашим планам», — сказала Лауретта.

Профессиональные накопители

Кимберли Аллумс — менеджер отдела курирования астроматериалов в Космическом центре имени Джонсона НАСА. Она также является руководителем контрактного проекта OSIRIS-REx.

«За два года во время COVID была построена и введена в эксплуатацию чистая комната для OSIRIS-REx», — рассказал Аллумс. Научный американец. «Последние пару лет мы оборудовали чистое помещение, а также проводили время, работая с макетами, чтобы отработать наши процедуры и конкретизировать процесс разборки».

Образцы астероидов будут помещены в азотную среду в большие, специально разработанные изолирующие перчаточные боксы, чтобы сохранить их в первозданном виде и вдали от земной атмосферы.

По словам Аллумса, чистая комната Космического центра Джонсона на три порядка чище, чем чистая комната, расположенная в Юте, и содержит оборудование для дальнейшей изоляции образцов от любого загрязнения окружающей среды. Все эти меры защиты делают процесс разборки более сложным и трудоемким: ожидается, что обнаружение сыпучего материала из Бенну займет около 10 дней.

Аллумс добавил, что в индивидуально настроенной чистой комнате одновременно могут находиться пять-шесть человек. Одной из их задач будет бдительный поиск любых мелких частиц Бенну, которые могли быть захвачены головками винтов или другими укромными уголками оборудования. Помимо материала внутри TAGSAM, многие исследователи также стремятся изучить 24 контактные площадки из нержавеющей стали на внешней стороне устройства, которые первыми коснулись поверхности Бенну и, что удивительно, погрузились в нее. «Было очень неожиданно, что TAGSAM вошел в астероид примерно на метр, фактически затопив весь механизм», — сказал Аллумс. «Поэтому мы надеемся, что внутри находится не только образец, но и материал, возможно, касающийся ТАГСАМ».

«Мы будем тщательно все рассматривать», — добавила она. «В кураторском бизнесе мы являемся тем, кого я называю «профессиональными накопителями», собирающими и упаковывающими все вещи, связанные с образцами, для будущих научных исследований».

Новая глава

Как только ТАГСАМ будет полностью открыт и обнаружена его внеземная награда, развернется исчерпывающий процесс проверки и сортировки материала. Эта «фаза предварительного обследования» продлится примерно полгода, в течение которых специалисты в чистых помещениях в костюмах кроликов и с пинцетами будут работать посменно, вручную просеивая мелкие частицы астероидов. По завершении этого этапа НАСА раздаст согласованное процентное количество образцов Бенну — сначала отечественным и международным исследователям OSIRIS-REx. По словам Аллумса, будет создан каталог образцов, чтобы другие ученые могли подавать запросы на интенсивное изучение материала.

Изучение камней и пыли Бенну — это цель, достижению которой Лауретта посвятила около двух десятилетий, и он стремится отойти от трудной задачи управления космическим кораблем, чтобы вернуться на свои старые места в лаборатории. Действительно, через несколько минут после того, как космический корабль OSIRIS-REx выпускает капсулу возврата образцов для погружения в атмосферу, корабль официально трансформируется в OSIRIS-Apophis Explorer, или OSIRIS-APEX, и начинает новое многолетнее путешествие к новой цели: околоземный астероид Апофис. На этом этапе у миссии появится новый главный исследователь — коллега Лауретты из Аризонского университета Дэни Мендоса Делла Джустина, которая работала заместителем главного исследователя OSIRIS-REx. Что касается OSIRIS-APEX, то ожидается, что космический корабль достигнет Апофиса в 2029 году.

Лауретта признает, что он понятия не имел, на что подписывался, когда много лет назад начал свое личное путешествие в Бенну. И он до сих пор не знает, чего на самом деле ожидать от исследования полученных образцов, за исключением сюрпризов. Он надеется выявить некоторые из них с помощью совершенно нового наномасштабного прибора масс-спектрометрии вторичных ионов следующего поколения (NanoSIMS), который был недавно установлен в подвале кампуса Университета Аризоны. «Это все равно что подключить к работе новый телескоп для астронома», — сказал Лауретта, добавив, что он надеется представить первый документ, сообщающий о научных результатах миссии, к концу года.

В своей книге, которая скоро выйдет в свет, Охотник за астероидами: путешествие ученого к заре нашей Солнечной системыЛауретта вспоминает обещание, которое легло в основу всего предложения OSIRIS-REx НАСА. Он и его товарищи по команде дали «клятву раскрыть тайны происхождения самой жизни», пишет он. «Мы были на пороге чего-то поистине невероятного, и я чувствовал в душе, что заключительный этап нашей миссии — анализ образцов — раскроет глубочайшие тайны космоса».

Сможет ли OSIRIS-REx выполнить это обещание? Эпилог книги пока еще не написан, рассказала Лауретта. Научный американецно он планирует закончить его в октябре этого года.