كبسولة ناسا تجلب إلى المنزل عينات من الكويكبات يعود تاريخها إلى ولادة النظام الشمسي

كبسولة على شكل صحن تحمل شظايا الكويكب يمكن أن يحمل أدلة على ولادة النظام الشمسي الذي اصطدم بالغلاف الجوي للأرض يوم الأحد وهبط بمساعدة المظلة في ولاية يوتا ليختتم رحلة مذهلة مدتها سبع سنوات وأربعة مليارات ميل.

تم إطلاق كبسولة إعادة العينات التي يبلغ وزنها 110 رطل وعرض 31 بوصة من السفينة الأم OSIRIS-REx، والمحملة بنصف رطل من الصخور والتربة التي تم جمعها في عام 2020 من كويكب معروف تحت اسم بينو، وقد ضربت القمة من الفضاء المحسوس. الغلاف الجوي، على ارتفاع 82 ميلاً فوق مستوى سطح البحر، بسرعة مذهلة تبلغ 27700 ميل في الساعة في الساعة 10:42 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة.

خلال الدقيقتين التاليتين، تباطأت سرعتها بسرعة لتتحول إلى نار جهنمية من الاحتكاك الجوي، وتحمل الدرع الحراري للكبسولة درجات حرارة عند العودة تزيد عن 5000 درجة وقوة كبح تعادل 32 ضعف قوة الجاذبية بينما كانت متجهة للهبوط في اختبار يوتا. وموقع التدريب. غرب سولت ليك سيتي.

وبينما حبس العلماء والمهندسون أنفاسهم الجماعية ــ تحطمت كبسولة مماثلة في ولاية يوتا في عام 2004 عندما فشلت مظلاتها في الفتح ــ نجت كبسولة العودة لعينة OSIRIS-REx من اختبارها تحت النار وربما نشرت مظلة تثبيت على ارتفاع 20 ميلاً. .

وكان من المفترض أن تنتشر الكبسولة الرئيسية التي يبلغ عرضها 24 قدمًا وتنتفخ على ارتفاع 5000 قدم، لكن ناسا قالت إنها انتشرت فعليًا على ارتفاع 20000 قدم. ربما يكون هذا قد ساهم في الهبوط في وقت أبكر قليلاً من الموعد المخطط له، ولكن على أي حال يبدو أن المزلق الرئيسي يخفض كبسولة إرجاع العينة إلى الهبوط المخطط له بسرعة 11 ميلاً في الساعة في الساعة 10:52 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة، وهي المرحلة الأخيرة من التثبيت. عض النسب.

كانت فرق الاسترداد من المقاول الرئيسي شركة Lockheed Martin وUtah Test and Training Range في الموقع في غضون دقائق لتوثيق حالة الكبسولة، بحثًا عن أي علامات على حدوث اختراق قد يؤدي إلى تلوث العينة الفارغة بالداخل.

حاضر أيضًا: دانتي لوريتا، الباحث الرئيسي في جامعة أريزونا، وهو جزء من فريق مكلف بتوصيف البيئة لتوثيق التركيب الكيميائي لمنطقة الهبوط بالتفصيل. في حالة.

ولكن لم تكن هناك مشاكل واضحة، وكانت الكبسولة سليمة ولم تكن هناك علامات على وجود خرق يمكن أن يسمح بدخول أي ملوثات للأرض. وبمجرد تأكيد ذلك، نقلت طائرة هليكوبتر الكبسولة إلى “غرفة نظيفة” مؤقتة مفلترة للهواء لبدء التفكيك والتحضير لشحن العينات إلى مختبر أكثر تطوراً في مركز جونسون للفضاء في هيوستن يوم الاثنين.

وقالت لوريتا إن العينات – وهي أكبر مجموعة من المواد خارج كوكب الأرض منذ برنامج أبولو القمر – تمثل المادة الخام التي شكلت الشمس والكواكب المحيطة بها قبل 4.5 مليار سنة.

وقال: “إننا نعود إلى فجر النظام الشمسي، ونبحث عن أدلة حول سبب كون الأرض عالمًا صالحًا للسكن، وهذه الجوهرة النادرة في الفضاء التي تحتوي على محيطات وغلاف جوي وقائي”. “نعتقد أن كل هذه المواد تم إحضارها (إلى الأرض) بواسطة هذه الكويكبات الغنية بالكربون في وقت مبكر جدًا من تكوين نظامنا الكوكبي.

“وبالطبع، السؤال الأكبر، الذي يدفع بحثي العلمي، هو أصل الحياة. ما هي الحياة؟ كيف ظهرت؟ ولماذا كانت الأرض حيث نشأت؟ … نعتقد أننا نجلب هذا النوع من المواد ربما يمثل بذور الحياة التي قدمتها هذه الكويكبات في وقت مبكر من تاريخ (الأرض).

أعادت مركبتان فضائيتان يابانيتان عينات صغيرة من الكويكبات في عامي 2010 و2020، لكن OSIRIS-REx – وهو اختصار معقد يرمز إلى الأصول والتفسير الطيفي وتحديد الموارد ومستكشف الثرى الأمني ​​- هي أول مهمة من نوعها تقوم بها وكالة ناسا.

وبعد التحليل الأولي في هيوستن، ستقوم ناسا بمشاركة عينات بينو مع الباحثين في جميع أنحاء العالم.

قالت لوريتا: “إنها هدية للعالم”. “لدينا مختبرات في أربع قارات، و16 منطقة زمنية، ومئات الباحثين، وأكثر من 60 مختبرًا تستعد للحصول على هذه المادة، ونحن مستعدون لبدء الحملة العلمية النهائية لمهمة OSIRIS-REx الرئيسية”.

تم إطلاق المركبة الفضائية OSIRIS-REx وكبسولة إرجاع العينات، المجهزة بثلاث كاميرات ومقياسي طيف ومقياس ارتفاع ليزر ونظام تصوير بالأشعة السينية، على متن صاروخ United Launch Alliance Atlas 5 من كيب كانافيرال في 8 سبتمبر. 2016.

للوصول إلى بينو، الذي يدور في مستوى مائل بمقدار ست درجات عن الأرض، دارت OSIRIS-REx حول الشمس ثم أجرت تحليقًا معززًا للسرعة حول الأرض بمساعدة الجاذبية في 22 سبتمبر 2017. وفي النهاية انزلقت المركبة الفضائية إلى مدار حولها. بينو. نهاية عام 2018.

وقد فاجأ العلماء بما اكتشفوه. فبدلاً من جسم أكثر نموذجية، مع تربة وصخور دقيقة الحبيبات فوق جزء داخلي أكثر أو أقل صلابة، تبين أن بينو، الذي يبلغ عرضه نفس ارتفاع مبنى إمباير ستيت، عبارة عن كومة من الركام المضغوطة بشكل غير محكم والتي تتصرف بشكل أكبر. مثل السائل. من الصلبة.

بعد رسم خرائط مكثفة لتحديد نقطة آمنة لجمع العينات، نزلت OSIRIS-REx ببطء نحو السطح في 20 أكتوبر 2020، وكانت “آلية الحصول على العينات التي تعمل باللمس والذهاب”، أو TAGSAM، على شكل صينية تارت متوازنة عند نهاية. من ذراع آلية طولها 11 قدمًا.

عند الاتصال، أطلق المسبار نفثًا من غاز النيتروجين حول الجزء الداخلي من TAGSAM الذي يبلغ عرضه 12 بوصة، مما أدى إلى إثارة التربة والصخور الصغيرة الموجودة أسفله ونفخ بعض المواد في مرشحات التجميع قبل أن لا تغير مساحة المركبة مسارها أو تتحرك للخلف .

وقالت لوريتا في مقابلة: “لقد تصرف مثل السائل، ولم تكن هناك مقاومة لحركة المركبة الفضائية نحو الأسفل”. “لقد غرقنا حوالي 50 سم (20 بوصة) ولو لم نطلق الدفعات الخلفية، أعتقد أننا كنا سنذهب مباشرة إلى الكويكب ونختفي”.

بعد الطيران بعيدًا عن بينو، تم تخزين آلية TAGSAM وعيناتها الثمينة داخل كبسولة العودة OSIRIS-REx لرحلة العودة الطويلة إلى الأرض والعودة المذهلة يوم الأحد.

بعد تصحيح المسار للتوافق مع موقع الهبوط في ولاية يوتا، أطلقت السفينة الأم OSIRIS-REx كبسولة عودة العينة في الساعة 6:42 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة. وبينما كانت الكبسولة في طريقها بأمان، أطلقت المركبة الفضائية OSIRIS-REx دافعاتها بعد 20 دقيقة، مما يضمن أنها ستغيب عن الأرض بأمان بحوالي 484 ميلًا.

ومناورة “الاختطاف” وضعت المركبة على المسار الصحيح لمواجهة قريبة مع الكويكب أبوفيس في عام 2029.

بقطر يبلغ حوالي 1200 قدم، سيأتي أبوفيس على بعد 20 ألف ميل فقط من الأرض في عام 2029، وهو قريب جدًا من الناحية الفلكية. ستدور المركبة الفضائية OSIRIS-REx، المعروفة الآن باسم OSIRIS-Apophis Explorer، حول أبوفيس بعد وقت قصير من تحليق الكويكب بالقرب من الأرض، لبدء عمليات رصد واسعة النطاق.