Kapsle NASA přináší domů vzorky asteroidů pocházejících z doby zrodu sluneční soustavy

Kapsle ve tvaru talířku Nesoucí úlomky asteroidů Kosmická loď, která může obsahovat vodítka ke zrodu Sluneční soustavy, v neděli narazila do zemské atmosféry a přistála na padákem podporovaném cíli v Utahu, čímž uzavřela vzrušující sedmiletou cestu dlouhou čtyři miliardy mil.

Vypuštěná z mateřské lodi OSIRIS-REx a naložená půl kilem kamenů a zeminy nashromážděnými v roce 2020 z asteroidu známého jako Bennu, 110 liber a 31 palců široká návratová kapsle vzorku, vyvýšená na vrchol rozpoznatelné planety. Atmosféra, vysoká 82 mil, se v 10:42 EDT pohybovala úžasnou rychlostí 27 000 mil za hodinu.

Během následujících dvou minut rychle zpomalil v pekelném výbuchu atmosférického tření, tepelný štít kapsle odolal teplotám při návratu více než 5 000 stupňů a brzdné síle ekvivalentní 32násobku gravitační síly, když mířila k přistání při testu v Utahu. a tréninkový rozsah. West Salt Lake City.

Vědci a inženýři zadrželi společný dech – podobná kapsle se zřítila v Utahu v roce 2004, když se nepodařilo otevřít její padáky – návratová kapsle OSIRIS-REx přežila svou zkoušku ohněm a očekávalo se, že rozmístí padák pro stabilitu ve výšce 20 mil.

Zatím není jasné, kdy byla droga skutečně nasazena, ani zda se plánovala jako sněhová koule. Hlavní padák kapsle o šířce 24 stop se zvedl ve výšce 20 000 stop, tedy o 15 000 stop výše, než se očekávalo. To možná přispělo k přistání o něco dříve, než se očekávalo, ale v každém případě hlavní skluz fungoval bezchybně, aby spustil vratnou kapsli vzorku do mírného přistání rychlostí 11 mph v 10:52 EDT, což je poslední krok v přibíjení. -kousavá linie.

„Určitě jsem se cítil trochu úzkostlivě,“ řekl Dante Lauretta, vedoucí výzkumný pracovník z University of Arizona, který na projektu pracuje téměř 20 let, na tiskové konferenci po přistání. „Pak jsme slyšeli, jak byl objeven hlavní výstřel, a já se rozbrečel. Možná to teď udělám, jen o tom přemýšlím. Protože to byl okamžik, kdy jsem věděl, že se vracíme domů.“

„Vložil jsem veškerou svou energii a veškerou svou vůli do toho, aby tato věc fungovala. A věděl jsem, že v okamžiku, kdy se otevřel padák, to byl ten okamžik. Od té chvíle se nekonala žádná další překvapení. Bylo to ohromující, úleva a vděčnost.“ “ Pýcha, bázeň, opravdu jsem se snažil přesvědčit sám sebe, že se mi nesnil, že skluz je otevřený, že kapsle přistává a my máme tento vědecký poklad v ruce.

Záchranné posádky z hlavního dodavatele Lockheed Martin a Utah Test and Training Range byly na místě během několika minut a dokumentovaly stav kapsle a hledaly jakékoli známky porušení, které mohlo kontaminovat původní vzorky uvnitř.

Na místě byla i Loretta, součást týmu, který měl za úkol charakterizovat okolní prostředí a přesně zdokumentovat chemické složení přistávací zóny. jen pro případ.

Ale nebyly žádné zjevné problémy, kapsle byla neporušená a nebyly tam žádné známky porušení, která by mohla dovnitř vpustit pozemské nečistoty. Jakmile to bylo potvrzeno, vrtulník přenesl kapsli do dočasné, vzduchem filtrované „čisté místnosti“, aby začal s demontáží a přípravami na odeslání vzorků do pokročilejší laboratoře v Johnsonově vesmírném středisku v Houstonu v pondělí.

„Dnešek pro mě znamenal konec téměř 20letého dobrodružství,“ řekla Loretta. „Usilovně jsi mlátil a čekal, až vyjede hlavní skluz, že? …A fungovalo to a fungovalo to úžasně dobře. Chlapče, dokázali jsme to přistání!“

Vzorky – největší sbírka mimozemského materiálu vráceného na Zemi americkou kosmickou lodí od lunárního programu Apollo – představují surovinu, která před 4,5 miliardami let tvořila Slunce a jeho družinu planet.

„Vracíme se do úsvitu sluneční soustavy a hledáme vodítka, proč je Země obyvatelný svět, tento vzácný drahokam ve vesmíru, který má oceány a má ochrannou atmosféru,“ řekl Loretta dříve. „Myslíme si, že všechen tento materiál byl přivezen[na Zemi]těmito asteroidy bohatými na uhlík velmi brzy při formování našeho planetárního systému.

„A samozřejmě největší otázkou, která pohání mé vědecké bádání, je původ života. Co je život? Jak vznikl? A proč byla Země místem, kde vznikl? … Věříme, že toto druh materiálu, možná představující zárodky života, které posílá.“ Toto jsou na začátku asteroidy [Earth’s history]“.

Dvě japonské sondy vrátily vzorky malých asteroidů v letech 2010 a 2020, ale OSIRIS-REx – spletitá zkratka, která znamená Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification and Security Regolith Explorer – je první misí svého druhu NASA.

Po úvodní analýze v Houstonu bude NASA sdílet vzorky z Bennu s výzkumníky z celého světa.

„Tohle je dar světu,“ řekla Loretta. „Máme laboratoře na čtyřech kontinentech, 16 časových pásem, stovky výzkumníků a více než 60 laboratoří připravujících se na získání tohoto materiálu a jsme připraveni zahájit závěrečnou vědeckou kampaň pro hlavní misi OSIRIS-REx.“

Kosmická loď OSIRIS-REx a kapsle pro návrat vzorků, vybavené třemi kamerami, dvěma spektrometry, laserovým výškoměrem a rentgenovým zobrazovacím systémem, byly vypuštěny na palubu rakety United Launch Alliance Atlas 5 z Cape Canaveral 8. září. 2016.

K dosažení Bennu, který obíhá v rovině nakloněné o šest stupňů od Země, obíhal OSIRIS-REx kolem Slunce a poté provedl gravitační průlet kolem zemského urychlovače 22. září 2017. Kosmická loď nakonec sklouzla na oběžnou dráhu kolem Bennu. Koncem roku 2018.

Vědci byli překvapeni tím, co našli. Místo typického tělesa s jemnozrnnou půdou a skálou nad poněkud pevnějším interiérem se Bennu, který je široký jako Empire State Building, ukazuje jako volně zhutněná hromada suti, která se chová jako kapalina. Z pevných.

Po rozsáhlém mapování za účelem identifikace bezpečného bodu pro odběr vzorků OSIRIS-REx 20. října 2020 pomalu sestoupil k povrchu a jeho kruhový „mechanismus získávání vzorků dotykem a pohybem“ neboli TAGSAM byl konečně obnoven. 11 stop dlouhé robotické rameno.

Po kontaktu sonda vystřelila proud dusíku kolem 12 palců širokého vnitřku TAGSAM, rozvířil půdu a malé kameny pod ní a vyfoukl část materiálu do sběrných filtrů, než kosmická loď obrátila kurz a ustoupila.

„Choval se velmi jako tekutina a pohyb kosmické lodi nekladl žádný odpor,“ řekla Loretta v rozhovoru. „Potopili jsme se asi o 50 cm (20 palců) a kdybychom nevystřelili ze zadních trysek, myslím, že bychom šli přímo do asteroidu a zmizeli.“

Po vycouvání z Bennu byl mechanismus TAGSAM a jeho vzácné vzorky uloženy uvnitř návratové kapsle OSIRIS-REx pro dlouhou cestu zpět na Zemi a dramatický návrat v neděli.

Po úpravě kurzu tak, aby se zařadil na místo přistání v Utahu, mateřská loď OSIRIS-REx vypustila svou vzorovou návratovou kapsli v 6:42 EDT. Když byla kapsle bezpečně na cestě, kosmická loď OSIRIS-REx odpálila své trysky o 20 minut později, čímž zajistila, že bezpečně mine Zemi asi o 484 mil.

Manévr „odklonění“ nasměroval kosmickou loď k blízkému setkání s asteroidem Apophis v roce 2029.

Apophis má průměr asi 3 200 stop a v roce 2029 se dostane na vzdálenost 20 000 mil od Země, což je z astronomického hlediska velmi blízko. Kosmická loď OSIRIS-REx, nyní známá jako OSIRIS-Apophis Explorer, vstoupí na oběžnou dráhu kolem Apophisu krátce poté, co asteroid proletí kolem Země, čímž zahájí rozšířená pozorování.