Капсула НАСА привезла домой образцы астероидов времен зарождения Солнечной системы

Капсула в форме блюдца Перевозка фрагментов астероида Космический корабль, который может содержать ключ к разгадке зарождения Солнечной системы, врезался в атмосферу Земли в воскресенье и приземлился на парашюте в штате Юта, завершив захватывающее семилетнее путешествие длиной в четыре миллиарда миль.

Запущенная с базового корабля OSIRIS-REx и загруженная полфунта камней и почвы, собранных в 2020 году с астероида, известного как Бенну, 110-фунтовая капсула для возврата образцов шириной 31 дюйм достигла вершины узнаваемой планеты. В 10:42 утра по восточному времени атмосфера на высоте 82 миль двигалась со скоростью 27 700 миль в час.

В течение следующих двух минут он быстро замедлялся в адском пламени атмосферного трения, тепловой экран капсулы выдерживал температуру входа в атмосферу более 5000 градусов и тормозную силу, эквивалентную 32-кратной силе гравитации, когда она направлялась к посадке на испытаниях в Юте. и тренировочный диапазон. Западный Солт-Лейк-Сити.

Пока ученые и инженеры затаили дыхание (похожая капсула разбилась в штате Юта в 2004 году, когда ее парашюты не раскрылись), капсула для возврата образцов OSIRIS-REx выдержала испытание огнем и предположительно развернула стабилизированный парашют на высоте 20 миль. .

Ожидалось, что основная капсула шириной 24 фута откроется и надуется на высоте 5000 футов, но НАСА сообщило, что фактически она развернулась на высоте 20 000 футов. Это, возможно, способствовало приземлению немного раньше, чем ожидалось, но в любом случае основной желоб, похоже, опускает капсулу возврата образца до ожидаемой приземления со скоростью 11 миль в час в 10:52 утра по восточному времени, что является последним шагом в процессе приземления. Кусачая родословная.

Спасательные бригады генерального подрядчика компании Lockheed Martin и испытательного и тренировочного полигона штата Юта были на месте в течение нескольких минут, документируя состояние капсулы и выискивая любые признаки нарушения, которое могло привести к загрязнению исходных образцов внутри.

Также под рукой: главный исследователь Университета Аризоны Данте Лауретта, член команды, которой было поручено охарактеризовать окружающую среду, чтобы точно задокументировать химический состав зоны приземления. на всякий случай.

Но явных проблем не было, капсула была цела и не было никаких признаков каких-либо нарушений, которые могли бы пропустить внутрь земные загрязнения. Как только это было подтверждено, вертолет доставил капсулу во временную «чистую комнату» с фильтрацией воздуха, чтобы начать разборку и подготовиться к отправке образцов в более современную лабораторию в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне в понедельник.

По словам Лоретты, образцы — крупнейшая коллекция внеземного материала со времен программы «Аполлон-Луна» — представляют собой сырье, из которого сформировалось Солнце и его свита планет 4,5 миллиарда лет назад.

«Мы возвращаемся к заре Солнечной системы, ищем подсказки о том, почему Земля является обитаемым миром, этой редкой жемчужиной в космическом пространстве, где есть океаны и защитная атмосфера», — сказал он. «Мы думаем, что весь этот материал был доставлен[на Землю]этими богатыми углеродом астероидами на очень ранних этапах формирования нашей планетной системы.

«И, конечно же, самый большой вопрос, который движет моими научными исследованиями, — это происхождение жизни. Что такое жизнь? Как она возникла? И почему Земля стала местом, где она возникла? … Мы верим, что возвращаем это тип материала, возможно, представляющий семена жизни, которые «эти астероиды принесли им в начале истории Земли».

Два японских космических корабля вернули небольшие образцы астероидов в 2010 и 2020 годах, но OSIRIS-REx — запутанная аббревиатура, которая расшифровывается как «Происхождение, спектральная интерпретация, идентификация ресурсов и безопасность Regolith Explorer» — является первой миссией такого рода НАСА.

После первоначального анализа в Хьюстоне НАСА поделится образцами Бенну с исследователями по всему миру.

«Это подарок миру», — сказала Лоретта. «У нас есть лаборатории на четырех континентах, в 16 часовых поясах, сотни исследователей и более 60 лабораторий, готовящихся получить этот материал, и мы готовы начать последнюю научную кампанию для основной миссии OSIRIS-REx».

Космический корабль OSIRIS-REx и капсула для возврата образцов, оснащенная тремя камерами, двумя спектрометрами, лазерным высотомером и системой рентгеновской визуализации, были запущены на борту ракеты United Launch Alliance Atlas 5 с мыса Канаверал 8 сентября. 2016.

Чтобы достичь Бенну, который вращается по орбите в плоскости, наклоненной на шесть градусов от Земли, OSIRIS-REx облетел вокруг Солнца, а затем 22 сентября 2017 года совершил гравитационный облет земного ускорителя. Космический корабль наконец вышел на орбиту вокруг Бенну. В конце 2018 года.

Ученые были удивлены тем, что обнаружили. Вместо типичного тела с мелкозернистой почвой и камнями и несколько более твердой внутренней частью Бенну, шириной с Эмпайр-стейт-билдинг, оказывается рыхлой уплотненной кучей щебня, ведущей себя как жидкость. Из твердого.

После тщательного картирования для определения безопасной точки для сбора образцов OSIRIS-REx медленно опустился к поверхности 20 октября 2020 года, и его круглый «механизм сбора образцов по принципу касания и движения», или TAGSAM, был наконец обнаружен. Роботизированная рука длиной 11 футов.

При контакте зонд выпустил струю газообразного азота вокруг внутренней части TAGSAM шириной 12 дюймов, взбалтывая почву и мелкие камни под ней и выбрасывая часть материала в фильтры сбора, прежде чем космический корабль изменил курс и отступил.

«Он вёл себя очень похоже на жидкость, и не было никакого сопротивления движению космического корабля вниз», — сказала Лоретта в интервью. «Мы погрузились примерно на 50 см (20 дюймов), и если бы мы не включили задние двигатели, я думаю, мы бы влетели прямо в астероид и исчезли».

После отхода от Бенну механизм TAGSAM и его драгоценные образцы были сохранены внутри возвращаемой капсулы OSIRIS-REx для долгого путешествия обратно на Землю и драматического возвращения в воскресенье.

После корректировки курса для выстраивания линии на посадочной площадке в штате Юта базовый корабль OSIRIS-REx запустил капсулу для возврата образцов в 6:42 утра по восточному времени. Когда капсула благополучно отправилась в путь, космический корабль OSIRIS-REx через 20 минут запустил двигатели, гарантируя, что она благополучно пролетит мимо Земли примерно на 484 мили.

Маневр «отвлечения» вывел космический корабль на курс на близкую встречу с астероидом Апофис в 2029 году.

Апофис имеет диаметр около 1200 футов и в 2029 году приблизится к Земле на расстояние 20 000 миль, что с астрономической точки зрения является очень близкой к промаху. Космический корабль OSIRIS-REx, теперь известный как OSIRIS-Apophis Explorer, выйдет на орбиту вокруг Апофиса вскоре после того, как астероид пролетит мимо Земли, начав расширенные наблюдения.