Сада летећи у формацији са астероидом Бенну, свемирска летјелица ОСИРИС-РЕк провест ће наредних осамнаест мјесеци истражујући овај нетакнути дио првобитног сунчевог система: мапирајући његов састав, проучавајући његове покрете и разрађујући бијеле и сличне сличне објекте. Ово почетно истраживање је у ишчекивању Дана независности 2020. године, када ће свемирски брод - величине УПС-овог камиона са покретношћу хуммингбирд-а - притиснути свој механизам за узимање узорака против Беннуа како би донео кући затворени канистар врхунског астероида класе А за анализе у лабораторијама широм света.
„Видећемо Бенну са тачке светлости и када се поново вратимо на Земљу, све до њених саставних атома. Прилично је невероватно. Не постоји ниједно друго тело за које је то тачно ", каже Данте Лауретта, главни истражитељ мисије, из своје канцеларије у Лунарној и планетарној лабораторији на Универзитету у Аризони. На тренутак помисли и дода: „Можда дивљи 2.“
Комет Дивљи 2 узоркован је од НАСА-ине мисије Стардуст 2004. То је била прва мисија агенције за повратак након програма Аполло, мада се није приближио храбрости онога што Лаурета и његов тим раде у Беннуу. Стардуст је у комети скупљао честице, од којих је највећа била око милиметар, и пронашао аминокиселине неопходне за живот, променијући научно разумевање настанка кометара. С друге стране, ОСИРИС-РЕк ће кући донети до 4, 4 килограма астероида угљеника. Немогуће је предвидети шта ће открити његов каменолом, јер се верује да су састојци Беннуа старији од самог Сунчевог система, али проучавање таквог древног материјала вероватно ће попунити празнине у нашим моделима формирања Сунчевог система и путу који је на крају водио за живот на Земљи.
Слика астероида Бенну снимљена свемирским бродом ОСИРИС-РЕк 16. новембра 2018. са удаљености од 136 км (85 км). (НАСА / Годдард / Универзитет у Аризони) Мисије за повратак узорака управо су онакве какве звуче, хватање неког небеског примерка у његовом природном станишту и доношење кући на анализу. Иако су планетарни научници чаробњачки радили са земљацима и роверима, њихови механички пунктови су и даље фрустрирајуће ограничени у науци коју могу да ураде. Научна оптерећења робота ограничена су масом и снагом, док спектрометри на Земљи могу бити величине зграде. Синхротрон може бити километар широк. То су величине Стар Трек-а. Идеја која се крије иза узорка повраћаја је да ако не можемо довести алате до циља, ми ћемо их довести до алата.
„Био сам у овој згради 2008. године, када је слетиште Феникса било на Марсовској површини, и оне прве лопатице Марса не би се отресле из роботске руке на анализу“, каже Лауретта. „Коначно су схватили. Они су је загрејали и пуштали, стизали до масеног спектрометра, а ми смо се гребали по глави и покушавали да имамо смисла. И помислио сам себи: Да имам једно зрно које бих могао брисати с те лопатице, могао бих вам рећи сто пута више информација од онога што сте управо добили с тог инструмента. "
Нису све области планетарног проучавања напредне анализом узорака. Геофизичар који се нада да ће разумети планетарни објекат можда испрва не посегне за лопатом ванземаљског реголита. НАСА има утврђену истраживачку каденцу за разумевање планетарних тела: летача, орбитера, слетача, ровера, мисије за повратак узорака и људске мисије. Месец је потврдио сваку кутију. Марс 2020, НАСА-ин нови ровер који ће бити представљен у истоименој години, започет ће процес кеширања узорака. Посушит ће Марсову прљавштину са будућим ландером и окупити се кући. Након тога шаљете астронауте.
„Десетљећима су узорци нагло недостајали из проучавања Марса“, каже Линди Елкинс-Тантон, директорица Школе истраживања земље и свемира на Државном универзитету у Аризони. „Колико смо напредни са даљинским инструментацијама, невероватно је колико више учимо кад је имамо у рукама. Једноставно нема замене. "
Иако планетарни научници проучавају марсовске метеорите ради увида у историју те планете, метеорити не могу одговорити на питање да ли је Марс икада био пребивалиште живота. Штавише, научници не знају прецизно где или када су узорци настали пре него што су се срушили на Земљу. Иако се метеорити са Марса откривени на Земљи могу тачно датирати, они се сматрају вероватно пристрасним узорком, младим у односу на површину Марсовца.
Елкинс-Тантон је део научног тима Марс 2020 и служи као главни истраживач НАСА-ине мисије Псицхе за проучавање металног астероида, за коју се мислило да је планетарно језгро, која је постављена за лансирање 2022. Каже да би научници одмах проучили Марцијана узорци органских материјала и њихови изотопски састави. Оваква студија изотопских омјера дала би снажне индикације да ли је материјал створио живот.
Истраживачи би такође дали датум узорка, „нешто што са роботима не можемо да учинимо прецизно“, каже Елкинс-Тантон. „Потребни су супер, супер фини радови у изотопским лабораторијама да би се тачно утврдило старост минералног зрна или горње стене.“ Научницима тренутно недостају апсолутни датуми за стијене на површини Марса, а „узорци би помогли да се реше неки од ових дугог времена - стални аргументи о томе када је Марс био мокар. Који су били различити еони, ере различитих хемијских активности на површини на Марсу? "
Свемирске летелице сваког укуса су суштински ограничене научним хардвером којим лете. У време када је Галилео стигао на Јупитер 1995. године, његова инструментација је била стара десет година. Иако је технологија напредовала током те деценије, сиромашни стари Галилео није могао ништа искористити. С друге стране, огледне мисије су у основи доказ будућности, каже Риан Зеиглер, НАСА-ин кустос узорка Аполло. Како технологија напредује, узорци се могу извући из складишта и ревидирати ради нових анализа.
„Одрастао сам у месечевој науци са месечином сувом од костију“, каже он. „На Земљи, готово свака стена има минерал у себи са водом везаном унутра. Али када су научници погледали узорке Аполона, нису то видели. "Тај недостатак воде је узет у обзир како се месец формирао, како се развија и заузврат, сугерише од чега се Земља некада састојала. „И тада смо пре десет година имали боље инструменте и поново погледали чаше и минерале у месечевим узорцима и пронашли воду у оба“. Лунарни модели су морали да буду прерадјени. „Ако на месецу постоје испарљиви састојци, да ли је одржива хипотеза о џиновском утицају? Да, али научници су морали прилагодити начин на који је гигантски утицај радио како би задржао хлапљиве састојке. То је било значајно. "
Овакве анализе исплатиће дивиденду када се астронаути врате тамо. „То кошта много новца за слање било чега на Месец, тако да је свако коришћење ресурса које можемо да учинимо на лицу места кључно. И можемо користити састав месеца из узорака Аполона да бисмо разумели шта можемо да користимо. ”Зеиглер објашњава да се метали у лунарном реголиту могу користити за прављење станишта. Вода се такође може извући. „Научници су смислили пола туцета различитих начина стварања кисеоника из лунарног тла, користећи узорке Аполона, у малим размерама, за вежбање. Ако могу да произведем велике количине воде на месецу, или водоника и кисеоника - то је ракетно гориво! Што заузврат омогућава истраживање људи другим деловима Сунчевог система. "
НАСА-ин свемирски брод ОСИРИС-РЕк откривен је након што је 21. маја 2016. уклоњен заштитни поклопац у постројењу за опасно сервисирање корисног терета у свемирском центру Кеннеди на Флориди (НАСА / Димитри Герондидакис) Сви узорци небеских објеката управљају и чувају одсек за науку и истраживање астрономерија НАСА-иног свемирског центра Јохнсон у Хјустону. Сваки пут када се сакупи нови узорак, граде се нови погони који одговарају његовом извору и држе узорак изолован и непрописан. Иако ОСИРИС-РЕк неће вратити своје Бенну узорке до 2023. године, Јохнсон ће ускоро започети изградњу на новом сету лабораторија за смештај Беннуа, а такође и на делу астероида Риугу, који ће ускоро узети узорак Јапанске свемирске агенције за ваздухопловство (ЈАКСА). Хаиабуса-2.
НАСА центар је већ спровео студије о начину складиштења узорака Марса; само је питање да се та мисија довољно приближи циљу да би се мобилизирали дизалице и булдожери за нова складишта на Земљи. Исто тако, одељење астроматеријала пази на јапанску мисију Мартиан Моонс Екплоратион (ММКС), која ће се лансирати 2024. године и узорковати већу од Марсова два месеца, Пхобос.
Ближи се кући, ту је ЦАЕСАР, финалиста за НАСА-ин програм Нев Фронтиерс, који би узорковао комете 67П / Цхуриумов-Герасименко 2038. године уколико буде одобрен за финансирање. „Већ гледамо шта би било потребно да се узорак комете стврдне, “ каже Зеиглер. „Срећом имамо пуно времена, јер је изазовно. Хладно је, гас је укључен, укључени су испарљиви састојци. То није немогуће, али од нас ће се морати поново научити како то радимо и смислити протоколе за руковање потпуно новим типовима узорака. "
Враћање узорака на Земљу, иако је изузетно изазовно, само је пола битке. Права наука започиње након што постану сигурни и здрави у складишту.
"Један од разлога што су узорци Аполона још увек корисни науци", каже Зеиглер, "је зато што смо потрошили време и труд да се добро бринемо о њима, тако да нам они говоре о месецу, а не о Хјустону."
Давид В. Бровн аутор је књиге „Један инч од земље“, приче о научницима који стоје иза НАСА-ине мисије у Европи. Објавиће га следеће године Цустом Хоусе.
