OSIRIS-REx宇宙船は、小惑星Bennuと合体して飛行し、次の18か月間、原始太陽系のこの原始的な部分を調査します：その組成のマッピング、その運動の研究、および類似のそのような物体の理由と理由の解明。 この最初の調査は、ハチドリの機動性を備えたUPSトラックのサイズの宇宙船がサンプル収集メカニズムをBennuに押し付けて、プレミアムAグレードの小惑星の密閉キャニスターを持ち帰る2020年の独立記念日を見込んでいます。世界中の研究所で分析。
「私たちは、光の点から、そして地球に戻って、その構成原子に至るまで、ベンヌを見ました。 すごいですね。 ミッションの主任研究者であるダンテ・ラウレッタは、アリゾナ大学の月と惑星研究所にある彼のオフィスから来ていると言います。 彼は少し考えて、「Maybe Wild 2」と付け加えます。
彗星Wild 2は2004年にNASAのStardustミッションによってサンプリングされました。これは、Apolloプログラム以来の代理店の最初のサンプルリターンミッションでしたが、Laurettaと彼のチームがBennuで行っている大胆さに近づきませんでした。 スターダストは彗星の航跡で粒子を収集しましたが、最大のものは約1ミリメートルであり、生命に不可欠なアミノ酸を発見し、彗星形成の科学的理解を変えました。 一方、OSIRIS-RExは、最大4.4 ポンドの炭素質小惑星を持ち帰ります。 Bennuの構成要素は太陽系自体よりも古いと考えられているため、採石場が何を明らかにするかを予測することはできませんが、そのような古代の材料を研究すると、太陽系形成のモデルと最終的に導いた経路のギャップを埋める可能性があります地球上の生命に。
2018年11月16日にOSIRIS-REx宇宙船が85マイル（136 km）の距離から撮影した小惑星Bennuの画像。 （NASA /ゴダード/アリゾナ大学） サンプルリターンミッションはまさにそのように聞こえ、自然の生息地で天体標本をつかみ、分析のために持ち帰ります。 惑星科学者は着陸船とローバーで魔法のように働いてきましたが、彼らの機械的なプロキシは、彼らができる科学においていらいらするほど限られています。 ロボットの科学的ペイロードは質量と出力によって制限されますが、地球上の分光計は建物のサイズになる場合があります。 シンクロトロンは直径1キロメートルです。 これらはスタートレックのサイズです。 サンプルリターンの背後にある考え方は、ツールをターゲットに移動できない場合、ターゲットをツールに移動するというものです。
「フェニックスの着陸船が火星の表面にいた2008年に私はこの建物にいました、そして、火星のそれらの最初のスクープは分析のためにロボットアームから自由に揺れませんでした」と、Laurettaは言います。 「彼らはついにそれを理解しました。 彼らはそれを暖め、それを解放して質量分析計に向かわせました、そして私たちは頭を掻いてそれを理解しようとしました。 そして、私は自分自身に思いました：もし私がそのスクープから綿棒で拭くことができる穀物を一つ持っていたら、私はあなたがその楽器から降りたばかりのものよりも百倍多くの情報をあなたに伝えることができました。」
惑星研究のすべての分野がサンプル分析によって進んでいるわけではありません。 惑星の物体を理解することを望んでいる地球物理学者は、最初はエイリアンレゴリスのシャベルに到達しないかもしれません。 NASAには、フライバイ、オービター、ランダー、ローバー、サンプルリターンミッション、そして人間のミッションなど、惑星体を理解するための確立された探査リズムがあります。 月は各ボックスをチェックしました。 NASAの同名の年に打ち上げられる次のローバーセットであるMars 2020は、サンプルキャッシュプロセスを開始します。 火星の土を瓶詰めして、将来の着陸者が集まって家に帰るようにします。 その後、宇宙飛行士を送ります。
「何十年もの間、火星の研究からサンプルがひどく欠けていました」とアリゾナ州立大学の地球宇宙探査学部のディレクターであるリンディ・エルキンス・タントンは言います。 「リモートインスツルメンテーションのように高度であるため、手に入れたときにどれだけ多くのことを学べるかは驚くべきことです。 代替はありません。」
惑星科学者は火星のmet石を研究してその惑星の歴史を洞察していますが、met石は火星が生命のすみかであったかどうかの質問に答えることができません。 さらに、科学者は、地球に衝突する前にサンプルがどこでいつ発生したかを正確に知りません。 地球上で発見された火星のmet石は正確に年代を特定することができますが、それらは火星表面に比べて若いと思われる偏りのあるサンプルと考えられています。
Elkins-TantonはMars 2020サイエンスチームの一部であり、2022年に打ち上げられる惑星コアであると考えられている金属小惑星を研究するためのNASAのPsycheミッションの主任研究者として働いています。有機材料とその同位体組成のサンプル。 同位体比のそのような研究は、物質が生命によって作成されたかどうかの強い指標を与えるでしょう。
また、研究者は「ロボットを使って正確に行うことはできないこと」とサンプルを日付付けします、とElkins-Tantonは言います。 「同位体研究室では、鉱物粒または上部の岩石の正確な年代を知るのに非常に精巧な作業が必要です。」科学者は現在、火星の表面の岩石の絶対日付を欠いています。火星がいつ濡れたのかについての永続的な議論。 火星の表面でのさまざまな化学活動の時代、さまざまな時代は何でしたか？」
あらゆる味の宇宙船は、飛行する科学的なハードウェアによって本質的に制限されています。 1995年にガリレオが木星に到着したとき、その計装は10年でした。 その10年間にテクノロジーは進歩しましたが、貧しい古いガリレオはそれを活用できませんでした。 一方、サンプルミッションは本質的に将来性があるとNASAのアポロサンプルキュレーターであるRyan Zeigler氏は言います。 技術が進歩するにつれて、サンプルを保管場所から取り出して、新しい分析のために再訪することができます。
「私は月の科学で乾燥した月で育ちました」と彼は言います。 「地球上では、ほぼすべての岩の内部にミネラルがあり、その中に水が閉じ込められています。 この水不足は、月がどのように形成され、どのように進化したかのモデルに組み込まれ、地球がかつてどのようなものであったかを示唆しました。 「そして、10年前に、より良い機器があり、月のサンプルのガラスと鉱物を再び調べ、両方に水を見つけました。」月のモデルを作り直す必要がありました。 「月に揮発性物質がある場合、巨大な衝撃仮説は実行可能ですか？ はい、しかし、科学者たちは、揮発性物質を保持するために、巨大な衝撃が働く方法を微調整する必要がありました。 それは重要でした。」
そのような分析は、宇宙飛行士がそこに戻ったときに配当を支払います。 「何かを月に送るには多額の費用がかかるため、現場でできるリソースの活用が重要です。 また、アポロのサンプルの月の組成を使用して、使用できるものを理解することができます。」ツァイグラーは、月のレゴリスの金属が生息地の作成に使用される可能性があると説明します。 水も抽出される場合があります。 「科学者たちは、アポロのサンプルを小規模で使用して練習するために、月の土から酸素を生成するための半ダースの異なる方法を考え出しました。 月に大量の水、または水素と酸素を生成できる場合、それはロケット燃料です！ これにより、人間が太陽系の他の部分を探索できるようになります。」
NASAのOSIRIS-REx宇宙船は、2016年5月21日にフロリダのケネディ宇宙センターにあるペイロード危険サービス施設内で保護カバーが取り外された後に明らかになりました。（NASA / Dimitri Gerondidakis） 天体のすべてのサンプルは、ヒューストンのNASAジョンソン宇宙センターのAstromaterials Research and Exploration Science Divisionによって処理および保存されます。 新しいサンプルが収集されるたびに、そのソースに合わせて新しい施設が構築され、サンプルが分離され、汚されないようにします。 OSIRIS-RExは2023年までBennuのサンプルを返却しませんが、JohnsonはすぐにBennuと小惑星リュウグウの一部を収容する新しい研究室のセットの建設を開始します。はやぶさ-2。
NASAセンターでは、火星のサンプルの保管方法に関する調査をすでに実施しています。 地球上の新しい貯蔵施設のためにクレーンとブルドーザーを動員するために、そのミッションをフィニッシュラインに十分近づけることだけです。 同様に、アストロマテリアル部門は、2024年に打ち上げられ、火星の2つの衛星、フォボスの大きい方をサンプリングする日本のミッション、火星の月探査（MMX）に注目しています。
自宅の近くには、NASAのニューフロンティアプログラムのファイナリストであるCAESARがいます。資金調達が承認された場合、2038年に彗星67P /チュリュモフゲラシメンコをサンプリングします。 「彗星からのサンプルをキュレートするために必要なものをすでに検討しています」とZeiglerは言います。 「幸運なことに、私たちには多くの時間があります。難しいからです。 寒いです、ガスが関係しています、揮発性物質が関係しています。 不可能ではありませんが、これを行う方法を再学習し、まったく新しいタイプのサンプルを処理するためのプロトコルを考え出す必要があります。
サンプルを地球に戻すことは、非常に困難ですが、戦いの半分に過ぎません。 本当の科学は、それらが安全に保管されると始まります。
「アポロのサンプルが依然として科学に役立つ理由の1つは、ヒューストンではなく月について説明するために、時間と労力をかけてそれらの面倒を見てくれたためです」とZeigler氏は言います。
David W. Brownは、NASAのヨーロッパへのミッションの背後にある科学者の物語であるOne Inch From Earthの著者です。 来年、Custom Houseから発行されます。
