OSIRIS-REx的小行星样本终于着陆了

美食作者 / 花爷 / 2025-08-13 05:22
"
      犹他测试和训练靶场——是的,它来自外太空。  一个来自远方的外星快递包裹安全降落在地球上,结束了长达数十亿年

  

  

  犹他测试和训练靶场——是的,它来自外太空。

  一个来自远方的外星快递包裹安全降落在地球上,结束了长达数十亿年的数百万英里的旅程,标志着太阳系历史研究的一个新的开始。

  美国宇航局的“起源、光谱解释、资源鉴定、安全-风化层探测器”(OSIRIS-REx)航天器从百万年前的近地小行星“本努”上收集到丰富的原始物质,并将其封装在一个坚固的样品回收舱中,带回了“货物”:富含碳基化合物的原始物质——生物的原料——自“本努”第一次围绕太阳合并以来几乎没有改变,这一事件估计发生在45亿年前。科学家们希望更深入地了解太阳及其行星是如何形成的,以及生命的原料是如何来到我们这个世界的,他们将在未来几代人的时间里研究这些材料。

  这次返回标志着美国首次从小行星上采集样本,这是一次漫长的旅程。

  OSIRIS-REx于2016年9月8日发射,距今已有7年。探测器于2018年12月在本努着陆。它花了近两年的时间仔细绘制了这块太空岩石的地图,然后在2020年10月20日捕获了珍贵的样本。

  将近半年后,2021年5月10日,飞船启动了推进器,离开了本努。自从“搬家日”出发后,OSIRIS-REx就一直在返航。最近几周,一系列微调操作精确地推动飞船进入了飞越地球的轨道,完成了它的主要任务——抛下样本返回舱,独自进行四小时的太空旅行,前往地球大气层的外部极限。

  在高速、炽热地穿过地球大气层后,当地时间上午8点52分,装满样本的OSIRIS-REx返回舱在犹他州测试和训练靶场的国防部杜格威试验场着陆,该试验场位于犹他州盐湖城以西约80英里处。

  美国空军和美国国家航空航天局(NASA)的一组跟踪摄像头拍下了即将到来的太空舱的画面,当时它正朝着陆地和250平方英里的目标着陆椭圆方向快速前进。在确定了太空舱的安息地后,一群经过挑选的技术人员、科学家和其他专家迅速乘坐直升机前往遥远的着陆点。广泛的练习课程,以顺利,一步一步地恢复从本努战利品。

  在将太空舱放入一个保护袋中,并将其吊在直升机腹部下方的一根长长的绳子上后,回收人员将其飞到杜格威试验场设施内一个狭窄的便携式无尘室。在那里,当太空舱被清除掉任何残留的沙漠碎片并用氮气净化后,真正的工作将开始:一组经过挑选的OSIRIS-REx团队成员将花几个小时的时间拆除太空舱,并从里面取出装满标本的科学罐。

  奥西里斯-雷克斯的首席研究员、亚利桑那大学的丹特·劳雷塔(Dante Lauretta)最关心的就是进入那个阶段。

  “你反复排练……当太空舱被固定后,你就可以自动驾驶了。这都是肌肉记忆,”劳雷塔在着陆前的一次采访中告诉《科学美国人》。“在犹他州,我们不会对样本进行测量,希望我们不会看到样本。如果我们这样做了,那么就有什么东西被打开了。”

  该罐携带着触摸式样品采集机制(简称TAGSAM)。这个装置保存着珍贵的小行星物质宝藏。

  有点违反直觉的是,TAGSAM的具体内容仍然是一个谜。没有人真正知道OSIRIS-REx究竟从bennu上获取了多少材料,尽管洛克希德·马丁公司的知情人士估计数量在150到350克之间。(这家航空航天公司制造了该航天器的大部分硬件,并提供任务控制。)几百克可能看起来不多,但这远远大于航天器团队最初设定的60克目标。

  因此,在三袋科学罐和它的宇宙好奇心被飞机运送到德克萨斯州休斯顿的美国宇航局约翰逊航天中心之前,“本努”到底被带回了多少东西还不能确定。,以便进一步检查。

  如果OSIRIS-REx按计划运行,科学罐将在着陆一天后离开犹他州进行全面拆卸。劳雷塔说,他急于将这些来自贝努的散装样品放入约翰逊航天中心专门建造的手套箱和托盘中,并从那里开始将小行星材料分配给科学团队成员。

  但政府可能马上就会抓到他。

  “我们担心政府关门,这种可能性越来越大。我们的NASA团队可能不得不在10月1日辞职。如果可能的话,我要把样品从休斯敦送到亚利桑那大学和其他实验室。联邦政府关门可能会严重影响我们的计划。”

  金伯利·阿卢姆斯是美国宇航局约翰逊航天中心的天体材料管理部门经理。她还担任OSIRIS-REx合同项目负责人。

  “在COVID期间的两年多时间里,OSIRIS-REx的洁净室已经建成并投入使用,”allum告诉《科学美国人》。“在过去的几年里,我们一直在为洁净室配备设备,也花时间制作模型,练习我们的程序,充实拆卸过程。”

  小行星样本将被放置在氮气环境中,放置在定制设计的大型隔离手套箱中,以保持它们的原始状态,远离地球大气。

  allum说,约翰逊航天中心的洁净室比位于犹他州的洁净室清洁三个数量级以上,并且包含进一步将样品与任何环境污染隔离的设备。所有这些保护措施使拆卸过程更加复杂和耗时:从Bennu暴露大块材料预计需要大约10天。

  Allums补充说,定制的洁净室在任何时候都允许5到6个人进入。他们的任务之一将是警惕地寻找任何可能在螺丝头或其他角落和缝隙中捕获的Bennu小颗粒。除了TAGSAM内部的材料外,许多研究人员还热衷于检查设备外部的24个不锈钢接触垫,它们是第一个接触到bennu表面的,令人惊讶的是,它们沉入了bennu表面。阿卢姆斯说:“TAGSAM进入小行星大约一米,实际上淹没了整个装置,这是非常出乎意料的。”“所以我们希望里面不仅有样本,还有可能覆盖TAGSAM的材料。”

  “我们会一丝不苟地检查每件事,”她补充说。“在策展行业,我们是我喜欢称之为‘专业囤积者’的人,收集和储存所有与样本相关的东西,以供未来的科学研究。”

  一旦TAGSAM被完全打开,它的外星宝藏被揭示出来,一个详尽的检查和分类材料的过程将展开。这个“初步检查阶段”将持续大约半年的时间,在此期间,穿着兔子服、挥舞着镊子的洁净室技术人员将轮流工作,用手筛选小行星的小颗粒。在这一阶段结束时,NASA将首先向国内和国际的OSIRIS-REx研究人员分发商定比例的Bennu样本。阿卢姆斯说,将为其他科学家创建一个样本目录,以便他们提出深入研究这些材料的要求。

  研究本努的岩石和尘埃是劳雷塔20年来一直致力于实现的目标,他渴望从管理航天器的艰巨任务中抽身出来,回到实验室的老地盘。事实上,在OSIRIS-REx宇宙飞船释放样本返回舱进行大气潜水的几分钟后,该飞船正式变成OSIRIS-Apophis Explorer,或OSIRIS-APEX,并开始了另一个长达数年的外游,前往一个新的目标:近地小行星阿波菲斯。届时,该任务将迎来一位新的首席研究员——lauretta在亚利桑那大学的同事Dani Mendoza delagiusstina,他曾担任OSIRIS-REx的副首席研究员。至于OSIRIS-APEX,该航天器预计将于2029年抵达阿波菲斯。

  劳雷塔承认,多年前,当他开始自己的贝努之旅时,他对自己报名参加的是什么一无所知。而且,他仍然不知道从这些样本的研究中真正能期待什么——除了一些惊喜。他希望通过新安装在亚利桑那大学校园地下室的新一代纳米二级离子质谱仪(NanoSIMS)来揭示其中的一些。“这就像给天文学家买了一台新的望远镜,”Lauretta说,并补充说他希望在年底前提交第一篇报告该任务科学发现的论文。

  在他即将出版的书《小行星猎人:一位科学家的太阳系黎明之旅》中,洛雷塔回忆了一项承诺,该承诺支撑了向美国宇航局提交的整个OSIRIS-REx提案。他写道,他和他的队友们“发誓要解开生命起源的奥秘”。“我们即将取得一些真正令人难以置信的成果,我在内心深处感到,我们任务的最后阶段,即样本分析,将揭示宇宙最深的秘密。”

  奥西里斯-雷克斯会实现这一承诺吗?劳雷塔告诉《科学美国人》,这本书的后记还没有写,但他计划在今年10月完成。

分享到
声明:本文为用户投稿或编译自英文资料,不代表本站观点和立场,转载时请务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为将受到本站的追责;转载稿件或作者投稿可能会经编辑修改或者补充,有异议可投诉至本站。