Sekarang terbang dalam pembentukan dengan asteroid Bennu, kapal angkasa OSIRIS-REx akan menghabiskan masa lapan belas bulan untuk menyelidiki sekeping asli sistem suria purba ini: pemetaan komposisinya, mengkaji usahanya, dan mengerjakan apa-apa dan di mana objek serupa itu. Tinjauan awal ini adalah menjangkakan Hari Kemerdekaan 2020, apabila kapal angkasa-saiz trak UPS dengan mobiliti seekor burung hantu-akan menekan mekanisme pengumpulan sampingannya terhadap Bennu untuk membawa pulang kastam premium premium, asteroid gred-A untuk menganalisis di makmal di seluruh dunia.
"Kami akan melihat Bennu dari titik cahaya, dan sekali lagi di Bumi, ke atom konstituennya. Ia sangat menakjubkan. Tidak ada badan lain yang benar, "kata Dante Lauretta, penyelidik utama misi, dari jabatannya di Makmal Lunar dan Planetary di University of Arizona. Dia berfikir seketika, dan menambah, "Mungkin Liar 2."
Komet Wild 2 telah dicontohi oleh misi Stardust NASA pada tahun 2004. Ia adalah misi pengembalian contoh pertama agensi sejak program Apollo, walaupun ia tidak mendekati keberanian Lauretta dan pasukannya lakukan di Bennu. Stardust mengumpul zarah-zarah dalam bangun komet, yang terbesar adalah kira-kira satu milimeter, dan menemui asid amino yang penting untuk kehidupan, mengubah pemahaman saintifik pembentukan komedi. Sebaliknya, OSIRIS-REx akan membawa pulang hingga £ 4.4 daripada asteroid karbon. Tidak mustahil untuk meramalkan apa yang kuarinya akan didedahkan, kerana konstituen Bennu diyakini lebih tua daripada sistem suria itu sendiri, tetapi mengkaji bahan kuno itu mungkin mengisi jurang dalam model pembentukan sistem solar kita dan jalan yang akhirnya dipimpin untuk hidup di Bumi.
Imej Asteroid Bennu yang diambil oleh kapal angkasa OSIRIS-REx pada 16 November 2018, dari jarak 85 batu (136 km). (NASA / Goddard / Universiti Arizona) Misi sampingan-pulangan adalah apa yang mereka kedengaran, merebut beberapa spesies surgawi di habitat semulajadi dan membawanya pulang untuk analisis. Walaupun saintis planet telah bekerja dengan sihir dengan landers dan rovers, proksi mekanikal mereka masih frustrasi terhad dalam sains yang boleh mereka lakukan. Muatan saintifik robot dibatasi oleh jisim dan kuasa, manakala spektrometri di Bumi boleh menjadi saiz bangunan. Synchrotron mungkin satu kilometer. Mereka adalah saiz Trek Star. Idea di balik pulangan sampel ialah jika kita tidak dapat membawa alat ke sasaran, kita akan membawa sasaran kepada alat.
"Saya berada di bangunan ini pada tahun 2008 apabila lander Phoenix berada di permukaan Marikh, dan orang-orang pertama di Marikh tidak akan terlepas dari lengan robot untuk analisis, " kata Lauretta. "Mereka akhirnya menganggapnya. Mereka memanaskannya, dan ia melepaskan dan membuat jalan ke spektrometer massa, dan kami menggaruk kepala kami dan cuba memahaminya. Dan saya berfikir pada diri sendiri: Jika saya mempunyai satu biji gandum yang boleh saya bawa dari sudu itu, saya dapat memberitahu anda seratus kali lebih banyak maklumat daripada apa yang baru saja anda dapatkan dari instrumen itu. "
Tidak semua bidang kajian planet maju dengan analisis sampel. Seorang ahli geofizik yang berharap untuk memahami objek planet mungkin tidak dapat mencapai satu spade regolith alien pada mulanya. NASA mempunyai irama penjelajahan yang mantap untuk memahami badan planet: flyby, orbiter, lander, rover, misi sampel-kembali dan kemudian misi manusia. Bulan memeriksa setiap kotak. Mars 2020, peluru berpandu NASA yang akan dilancarkan pada tahun yang terkenal, akan memulakan proses caching sampel. Ia akan membuang kotoran Marikh untuk pendarat masa depan untuk mengumpul dan meletup pulang ke rumah. Selepas itu, anda menghantar angkasawan.
"Selama beberapa dekad, sampel telah hilang dengan teliti daripada kajian Mars, " kata Lindy Elkins-Tanton, pengarah Sekolah Eksplorasi Bumi dan Angkasa di Arizona State University. "Seperti yang kita ketinggalan dengan instrumen yang jauh, sangatlah menakjubkan lagi kita belajar apabila kita telah mendapatnya di tangan kita. Hanya ada penggantian. "
Walaupun saintis planet mempelajari meteorit Martian untuk mengetahui sejarah planet itu, meteorit tidak dapat menjawab persoalan sama ada Marikh pernah menjadi tempat tinggal. Lebih-lebih lagi, saintis tidak tahu dengan tepat di mana atau ketika sampel itu berasal sebelum jatuh ke bumi. Walaupun meteorit dari Marikh yang ditemui di Bumi boleh bertepatan dengan tepat, mereka dianggap sebagai contoh berat sebelah, relatif muda dengan permukaan Mars.
Elkins-Tanton adalah sebahagian daripada pasukan sains Mars 2020 dan bertindak sebagai penyiasat utama misi Psikologi NASA untuk mengkaji asteroid logam, yang dianggap sebagai teras planet, ditetapkan untuk dilancarkan pada tahun 2022. Dia mengatakan bahawa segera, saintis akan mempelajari Martian sampel bahan organik dan pembuatan isotop mereka. Kajian seperti rasio isotop akan memberikan petunjuk kuat sama ada bahan itu dicipta oleh kehidupan.
Penyelidik juga akan membuat contoh, "sesuatu yang tidak boleh kita lakukan dengan apa-apa ketepatan dengan robot, " kata Elkins-Tanton. "Ia mengambil kerja yang super dan hebat di makmal isotop untuk mendapatkan usia sebenar bijirin mineral atau batu atas." Para saintis pada masa ini tidak mempunyai tarikh mutlak untuk batu di permukaan Marikh, dan "sampel akan membantu untuk menyelesaikan beberapa jangka panjang ini, hujah berdiri ketika Mars basah. Apakah jenis eun yang berbeza, zaman aktiviti kimia yang berlainan di permukaan di Marikh? "
Kapal angkasa bagi setiap rasa secara semulajadi terhad oleh perkakasan saintifik yang mereka terbang. Pada masa Galileo tiba di Musytari pada tahun 1995, peralatannya berusia sepuluh tahun. Walaupun teknologi melonjak ke hadapan pada dekad itu, Galileo lama yang lemah tidak dapat memanfaatkannya. Misi contoh, sebaliknya, pada dasarnya adalah bukti masa depan, kata Ryan Zeigler, kurator sampel Apollo NASA. Sebagai kemajuan teknologi, sampel boleh ditarik dari penyimpanan dan disemak untuk analisis baru.
"Saya dibesarkan dalam sains lunar dengan bulan kering, " katanya. "Di Bumi, hampir setiap batu mempunyai mineral di dalamnya dengan air yang terikat di dalamnya. Tetapi apabila para saintis memandang sampel Apollo, mereka tidak melihatnya. "Ini kekurangan air difikirkan menjadi model bagaimana bulan terbentuk, bagaimana ia berkembang, dan sebaliknya, mencadangkan apa yang pernah dibuat Bumi. "Dan sepuluh tahun yang lalu, kami mempunyai instrumen yang lebih baik dan melihat semula gelas dan mineral dalam sampel lunar dan mendapati air dalam kedua-duanya." Model lunar perlu dilakukan semula. "Jika terdapat volatil di bulan, adakah hipotesis impak gergasi berdaya maju? Ya, tetapi para saintis terpaksa tweak cara kerja gergasi bekerja untuk menjaga volatil. Itu penting. "
Analisis sedemikian akan membayar dividen apabila angkasawan kembali ke sana. "Ia memerlukan banyak wang untuk menghantar apa-apa ke bulan, jadi apa-apa penggunaan sumber yang boleh kita lakukan di laman web adalah kunci. Dan kita boleh menggunakan komposisi bulan dari sampel Apollo untuk memahami apa yang boleh kita gunakan. "Zeigler menjelaskan bahawa logam dalam regolith lunar mungkin digunakan untuk menjadikan habitat. Air juga boleh diekstrak. "Para saintis telah menghasilkan setengah cara yang berbeza untuk membuat oksigen dari tanah bulan, menggunakan sampel Apollo, pada skala kecil, untuk berlatih. Sekiranya saya boleh menghasilkan sejumlah besar air pada bulan, atau hidrogen dan oksigen-itu bahan api roket! Yang seterusnya membolehkan penerokaan manusia bahagian lain sistem suria. "
Kapal angkasa OSIRIS-REx NASA diturunkan selepas penutup pelindungnya dikeluarkan di dalam Kemudahan Pelayanan Berbahaya Payase di Pusat Angkasa Kennedy di Florida, pada 21 Mei 2016. (NASA / Dimitri Gerondidakis) Semua sampel benda langit ditangani dan disimpan oleh Bahagian Penyelidikan dan Sains Penerokaan Astromaterial di Pusat Angkasa Johnson NASA di Houston. Setiap kali sampel baru dikumpulkan, kemudahan baru dibina sesuai dengan sumbernya dan menyimpan sampel yang terpencil dan tidak jelas. Walaupun OSIRIS-REx tidak akan mengembalikan sampel Bennunya hingga 2023, Johnson akan segera memulakan pembinaan pada set makmal baru ke rumah Bennu dan juga sebahagian daripada asteroid Ryugu, yang akan segera dicontoh oleh pesawat angkasa Agensi Penjelajahan Aeroangkasa Jepun (JAXA) Hayabusa-2.
Pusat NASA telah menjalankan kajian untuk menyimpan sampel Mars; ia hanya satu perkara untuk mendapatkan misi itu cukup dekat ke garisan penamat untuk menggerakkan kren dan jentolak untuk kemudahan penyimpanan baru di Bumi. Begitu juga, bahagian astromaterials mengawasi misi Jepun Martian Moons Exploration (MMX), yang akan dilancarkan pada tahun 2024 dan mencontohkan lebih banyak dua bulan Mars, Phobos.
Lebih dekat ke rumah, terdapat CAESAR, seorang finalis untuk program New Frontiers NASA, yang akan mencontohi komet 67P / Churyumov-Gerasimenko pada tahun 2038 jika diluluskan untuk pembiayaan. "Kami sudah melihat apa yang diperlukan untuk mengurus sampel dari komet, " kata Zeigler. "Nasib baik kita mempunyai banyak masa, kerana ia mencabar. Sudah sejuk, terdapat gas yang terlibat, ada volatil yang terlibat. Bukan mustahil, tetapi ia memerlukan kami untuk mempelajari semula bagaimana kami melakukan ini dan tentukan protokol untuk bagaimana kami mengendalikan jenis sampel yang baru. "
Mendapatkan sampel kembali di Bumi, walaupun luar biasa mencabar, hanya separuh pertempuran. Sains sebenar bermula apabila mereka selamat dan kukuh dalam simpanan.
"Salah satu sebab sampel Apollo masih berguna untuk sains, " kata Zeigler, "kerana kami telah menghabiskan masa dan usaha untuk menjaga mereka, sehingga mereka memberitahu kami tentang bulan, dan bukan Houston."
David W. Brown adalah pengarang One Inch From Earth, kisah saintis di sebalik misi NASA ke Europa. Ia akan diterbitkan tahun depan oleh Custom House.
