OSIRIS-REx 已成功完成其主要任务:从小行星 Bennu 收集物质样本,将其装入太空舱并飞回地球。在太空中飞行了七年,绕太阳飞行了数十亿英里(以节省燃料)后,地球和航天器的轨道再次交叉,从而得以将美国有史以来第一颗小行星样本珍贵地送回地球。
经过签名、密封和交付的宇宙包裹于当地时间 9 月 24 日星期日上午 8:52(UTC 时间下午 2:52)安全降落在美国空军犹他州测试和训练场。它被一架直升机收集在并被带到以避免地球污染。隔热罩和后壳等保护物品将在那里被移除,并使用氮气去除样品罐中的氧气和水分。
明天早上,一架波音 C-17 飞机将把太空舱送往美国宇航局的约翰逊航天中心,有趣的事情就从这里开始。
为什么选择贝努作为小行星样本?
小行星贝努,是了解太阳系起源的一扇窗户。这块原始太空岩石数十亿年来基本保持不变,研究它的物理和化学性质可以让我们了解 45 亿年前行星形成时的构成要素。
贝努是一堆碎石,在重力作用下松散地聚集在一起。OSIRIS-REx 能够估算出整颗小行星的密度和孔隙度(空隙量),但现在可以对其进行检查,并将其与样本收集到的信息进行比较。
“当我们可以将贝努的密度和孔隙度与实验室中实际的样本进行比较时,我们可以更好地了解这颗小行星的整体结构,”Brother鲍勃·麦克梵蒂冈天文台陨石馆长告诉 IFLScience,他建造了一个定制设备来研究小行星样本。
“整个小行星的孔隙空间量与岩石中孔隙空间量之间的对比将告诉我们小行星的岩石之间有多少空隙,这将帮助我们更好地理解它是如何组合在一起的,并有助于限制我们关于它是如何形成的模型。”
麦克发明了一种测量宇宙物质密度和孔隙度的仪器:比重瓶。但有趣的不仅仅是它的物理特性。世界各地的科学家也想研究贝努的化学性质。
“我们将得到的第一个样本将是一小瓶微小的粉末,我们会从中挑选出一些粉末,然后进行 CT 扫描,这样我们就能观察它们的结构,了解它的成分,”教授萨拉·拉塞尔来自伦敦自然历史博物馆的 OSIRIS-REx 样本分析团队成员告诉 IFLScience。
“然后我们会把它放进电子显微镜,这样我们就可以进行一些元素映射。这样我们就能知道里面有什么元素,从而知道我们正在研究什么矿物。我们会做一些 X 射线衍射,观察晶体结构。所有这些都能让我们知道它是什么样的物体。”
这些样品是如何运往世界各地的?答案是必须非常小心,而且很可能使用一种不寻常的海关申报表。
所有这些数据不仅能让我们深入了解贝努的组成,还能让我们了解地球上的许多陨石。在日本隼鸟号任务首次带回小行星样本之前,和 OSIRIS-REx 等探测器都曾利用陨石研究太阳系的构成要素,但我们并不总是知道它们来自哪里。这个样本也将提供一些这方面的背景信息。
“我们将能够判断它是否像任何已知的陨石,或者它是否是完全不同的东西,”拉塞尔教授解释道。
如何获得小行星贝努的一块碎片?
此次任务的目标是从贝努表面收集约 60 克(2 盎司)碎石和灰尘。然而,NASA 估计,大约有 400 至 1,000 克(14-35 盎司)的物质所以还有大量的遗骸可供利用。这些遗骸将与世界各地的不同机构共享,这些机构将利用自己的专业知识和设备来分析这些无价之宝。
那么这些样品是如何穿越全球的呢?答案是需要非常小心,而且很可能使用一种不寻常的海关申报表。
“我们将用手携带它们。所以我或我的同事会去约翰逊航天中心取回它们,”拉塞尔教授向 IFLScience 解释道。“但约翰逊航天中心也很乐意通过快递发送它们。实际上,我们必须对此进行排练。这次任务中的一切都经过了精心排练。”
了解 OSIRIS-APEX
现在样本已经抵达地球,序幕正在升起,管弦乐队正在完成序曲,而不是结束。来自 Bennu 的令人难以置信的科学研究即将开始。但 OSIRIS-REx 并没有在完成任务后退出,而是继续前进。从研究已知最危险的近地小行星开始,它的新焦点是另一颗臭名昭著的太空岩石:。这就需要更改名称。
阿波菲斯将于 2029 年接近地球 32,000 公里(20,000 英里),不到月球与地球之间距离的十分之一。OSIRIS-APEX 应在此次近距离接触后不久进入轨道,以研究这些近距离接触对近地小行星的影响。