NASA-Kapsel bringt Proben von Asteroiden aus der Zeit der Geburt des Sonnensystems nach Hause

Untertassenförmige Kapsel Trägt Asteroidenfragmente Eine Raumsonde, die möglicherweise Hinweise auf die Geburt des Sonnensystems enthält, schlug am Sonntag in die Erdatmosphäre ein und landete mit einem Fallschirm auf einem Ziel in Utah. Damit endete eine aufregende siebenjährige und vier Milliarden Meilen lange Reise.

Gestartet vom OSIRIS-REx-Mutterschiff und beladen mit einem halben Pfund Gestein und Erde, die 2020 von einem Asteroiden namens Bennu gesammelt wurde, erreichte die 110 Pfund schwere, 31 Zoll breite Probenrückgabekapsel die Spitze des erkennbaren Planeten. Die Atmosphäre bewegte sich um 10:42 Uhr EDT in einer Höhe von 82 Meilen mit einer Geschwindigkeit von 27.700 Meilen pro Stunde.

In den nächsten zwei Minuten bremste es in einem höllischen Feuer atmosphärischer Reibung schnell ab, wobei der Hitzeschild der Kapsel Wiedereintrittstemperaturen von mehr als 5.000 Grad und einer Bremskraft standhielt, die dem 32-fachen der Schwerkraft entsprach, während es auf die Landung beim Utah-Test zusteuerte und Trainingsbereich. West Salt Lake City.

Während Wissenschaftler und Ingenieure gemeinsam den Atem anhielten – eine ähnliche Kapsel stürzte 2004 in Utah ab, als sich ihre Fallschirme nicht öffneten – überlebte die OSIRIS-REx-Probenrückgabekapsel ihre Feuerprobe und setzte angeblich einen stabilisierten Fallschirm in einer Höhe von 20 Meilen aus. .

Es wurde erwartet, dass sich die 24 Fuß breite Hauptkapsel in einer Höhe von 5.000 Fuß öffnet und aufbläst, aber die NASA gab an, dass sie sich tatsächlich in einer Höhe von 20.000 Fuß entfaltete. Das mag dazu beigetragen haben, dass die Landung etwas früher als erwartet erfolgte, aber auf jeden Fall scheint die Hauptrutsche die Probenrückführungskapsel auf eine erwartete Landung mit 11 Meilen pro Stunde um 10:52 Uhr EDT abzusenken, dem letzten Schritt im Landevorgang. Beißende Abstammung.

Rettungskräfte des Hauptauftragnehmers Lockheed Martin und der Utah Test and Training Range waren innerhalb weniger Minuten vor Ort, dokumentierten den Zustand der Kapsel und suchten nach Anzeichen eines Bruchs, der die Originalproben im Inneren kontaminiert haben könnte.

Ebenfalls vor Ort: Dante Lauretta, leitender Forscher der University of Arizona, Teil eines Teams, dessen Aufgabe es ist, die Umgebung zu charakterisieren, um die chemische Zusammensetzung der Landezone genau zu dokumentieren. Nur für den Fall.

Aber es gab keine offensichtlichen Probleme, die Kapsel war intakt und es gab keine Anzeichen von Brüchen, die terrestrische Schadstoffe hätten eindringen lassen können. Sobald dies bestätigt war, transportierte ein Hubschrauber die Kapsel in einen provisorischen, luftgefilterten „Reinraum“, um mit der Demontage zu beginnen und Vorbereitungen für den Versand der Proben an ein fortgeschritteneres Labor im Johnson Space Center in Houston am Montag zu treffen.

Die Proben – die größte Sammlung außerirdischen Materials seit dem Apollo-Mondprogramm – stellen den Rohstoff dar, der vor 4,5 Milliarden Jahren die Sonne und ihr Gefolge an Planeten geformt hat, sagte Loretta.

„Wir gehen zurück zu den Anfängen des Sonnensystems und suchen nach Hinweisen, warum die Erde eine bewohnbare Welt ist, dieses seltene Juwel im Weltraum, das Ozeane und eine schützende Atmosphäre hat“, sagte er. „Wir glauben, dass all dieses Material sehr früh in der Entstehung unseres Planetensystems von diesen kohlenstoffreichen Asteroiden[zur Erde]gebracht wurde.

„Und natürlich ist die größte Frage, die meine wissenschaftlichen Untersuchungen antreibt, die nach dem Ursprung des Lebens. Was ist Leben? Wie ist es entstanden? Und warum war die Erde der Ort, an dem es entstand? … Wir glauben, dass wir dies zurückbringen.“ Art von Material, vielleicht repräsentativ für die Keime des Lebens, die „diese Asteroiden zu Beginn der Erdgeschichte gebracht haben.“

Zwei japanische Raumsonden brachten 2010 und 2020 kleine Asteroidenproben zurück, aber OSIRIS-REx – ein verschlungenes Akronym, das für Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification and Security Regolith Explorer steht – ist die erste Mission dieser Art der NASA.

Nach der ersten Analyse in Houston wird die NASA Proben von Bennu mit Forschern auf der ganzen Welt teilen.

„Das ist ein Geschenk an die Welt“, sagte Loretta. „Wir haben Labore auf vier Kontinenten, 16 Zeitzonen, Hunderte von Forschern und mehr als 60 Labore, die sich auf die Beschaffung dieses Materials vorbereiten, und wir sind bereit, die letzte wissenschaftliche Kampagne für die Hauptmission von OSIRIS-REx zu beginnen.“

Das Raumschiff OSIRIS-REx und die Probenrückgabekapsel, ausgestattet mit drei Kameras, zwei Spektrometern, einem Laserhöhenmesser und einem Röntgenbildgebungssystem, wurden am 8. September an Bord einer Atlas-5-Rakete der United Launch Alliance von Cape Canaveral aus gestartet. 2016.

Um Bennu zu erreichen, das in einer um sechs Grad zur Erde geneigten Ebene umkreist, umkreiste OSIRIS-REx die Sonne und führte dann am 22. September 2017 einen schwerkraftunterstützten Vorbeiflug am Erdbeschleuniger durch. Die Raumsonde glitt schließlich in die Umlaufbahn um Bennu. Ende 2018.

Wissenschaftler waren von dem, was sie fanden, überrascht. Anstelle eines typischen Körpers mit feinkörniger Erde und Gestein über einem etwas festeren Inneren entpuppt sich Bennu, der so breit ist wie das Empire State Building, als locker verdichteter Trümmerhaufen, der sich wie eine Flüssigkeit verhält. Von solide.

Nach einer umfassenden Kartierung zur Identifizierung eines sicheren Punktes für die Probenentnahme sank OSIRIS-REx am 20. Oktober 2020 langsam zur Oberfläche und sein kreisförmiger „Touch-and-Go-Probenerfassungsmechanismus“ (TAGSAM) wurde schließlich geborgen. 11 Fuß langer Roboterarm.

Bei Kontakt feuerte die Sonde einen Stickstoffgasstrahl um das 12 Zoll breite Innere von TAGSAM ab, wirbelte den Boden und kleine Steine ​​darunter auf und blies einen Teil des Materials in die Sammelfilter, bevor das Raumschiff seinen Kurs änderte und sich zurückzog.

„Es verhielt sich sehr ähnlich wie eine Flüssigkeit und es gab keinen Widerstand gegen die Abwärtsbewegung des Raumfahrzeugs“, sagte Loretta in einem Interview. „Wir sanken etwa 50 cm (20 Zoll) und wenn wir nicht die Rückstrahlruder abgefeuert hätten, wären wir meiner Meinung nach direkt in den Asteroiden geflogen und verschwunden.“

Nach dem Rückzug von Bennu wurden der TAGSAM-Mechanismus und seine wertvollen Proben in der OSIRIS-REx-Rückkehrkapsel für die lange Reise zurück zur Erde und die dramatische Rückkehr am Sonntag aufbewahrt.

Nachdem das OSIRIS-REx-Mutterschiff seinen Kurs korrigiert hatte, um sich am Landeplatz in Utah auszurichten, startete es um 6:42 Uhr EDT seine Probenrückgabekapsel. Nachdem die Kapsel sicher unterwegs war, zündete die Raumsonde OSIRIS-REx 20 Minuten später ihre Triebwerke und sorgte so dafür, dass sie die Erde sicher um etwa 484 Meilen verfehlen würde.

Das „Ablenkungs“-Manöver brachte die Raumsonde auf Kurs für eine nahe Begegnung mit dem Asteroiden Apophis im Jahr 2029.

Apophis hat einen Durchmesser von etwa 1.200 Fuß und wird im Jahr 2029 bis auf 20.000 Meilen an die Erde herankommen, was astronomisch gesehen einem sehr nahen Fehlschlag entspricht. Die Raumsonde OSIRIS-REx, jetzt bekannt als OSIRIS-Apophis Explorer, wird kurz nachdem der Asteroid an der Erde vorbeifliegt, in die Umlaufbahn um Apophis eintreten und mit erweiterten Beobachtungen beginnen.