كبسولة ناسا تجلب إلى المنزل عينات من كويكب النظام الشمسي قبل الولادة

كبسولة على شكل لوحة تحمل شظايا الكويكب ارتطمت مركبة فضائية قد تحمل أدلة على ولادة النظام الشمسي بالغلاف الجوي للأرض يوم الأحد وهبطت بمساعدة المظلة في ولاية يوتا، لتنهي رحلة مثيرة استغرقت سبع سنوات وقطعت أربعة مليارات ميل.

تم إطلاق كبسولة إعادة العينات التي يبلغ وزنها 110 رطلاً وعرضها 31 بوصة قبل أربع ساعات من السفينة الأم OSIRIS-REx، وتم تحميلها بنصف رطل من الصخور والتربة التي تم جمعها من الكويكب بينو في عام 2020. الغلاف الجوي على ارتفاع 82 ميلاً، بسرعة 27700 ميل في الساعة الساعة 10:42 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة.

خلال الدقيقتين التاليتين، وبعد انخفاض سريع في جحيم الاحتكاك الجوي، تحمل الدرع الحراري للكبسولة درجات حرارة عند العودة تزيد عن 5000 درجة وقوى كبح أكبر بـ 32 مرة من قوة الجاذبية أثناء اختبار نطاق يوتا والتمرين على الهبوط. غرب سولت ليك سيتي.

مع حبس العلماء والمهندسين أنفاسهم – تحطمت كبسولة مماثلة في ولاية يوتا في عام 2004 عندما فشلت مظلاتها في الفتح – نجت كبسولة العودة النموذجية OSIRIS-REx من اختبارها، حيث نشرت مظلة تثبيت على ارتفاع 20 ميلاً. .

وكان من المتوقع أن تتوسع الكبسولة الرئيسية التي يبلغ عرضها 24 قدمًا وتنتفخ على ارتفاع 5000 قدم، لكن ناسا قالت إنها انتشرت فعليًا على ارتفاع 20000 قدم. ربما يكون ذلك قد ساهم في الهبوط في وقت أبكر قليلاً من المتوقع، ولكن في كلتا الحالتين، قام النموذج الرئيسي بخفض كبسولة العودة إلى هبوط يبلغ طوله 11 ميلًا متوقعًا في الساعة 10:52 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة، وهي الخطوة الأخيرة من الهبوط المثير.

أمضى فريق التعافي من المقاول الرئيسي شركة لوكهيد مارتن ومجموعة الاختبار والتدريب في يوتا دقائق في توثيق حالة الكبسولة، بحثًا عن علامات الاختراق الذي يمكن أن يلوث العينات القديمة بداخلها.

يوجد أيضًا: الباحث الرئيسي في جامعة أريزونا دانتي لوريتا، وهو جزء من فريق مكلف بتوصيف البيئة المحيطة لتوثيق التركيب الكيميائي لمنطقة الهبوط بشكل كامل. ربما.

ولكن لم تكن هناك مشاكل واضحة، وكانت الكبسولة سليمة ولم تكن هناك علامات على أي خروقات يمكن أن تسمح بدخول الملوثات الأرضية. وبمجرد التأكد من ذلك، أخذت طائرة هليكوبتر الكبسولة إلى “غرفة نظيفة” مؤقتة مفلترة للهواء واتخذت الاستعدادات لإرسال عينات إلى مختبر متطور في مركز جونسون للفضاء في هيوستن يوم الاثنين.

وقالت لوريتا إن العينات هي أكبر مجموعة من المواد خارج كوكب الأرض منذ برنامج أبولو القمري، وهي المادة التي شكلت الشمس قبل 4.5 مليار سنة وممثلة لكواكبها.

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، ولها غلاف جوي وقائي”. “نعتقد أن كل هذه المواد جلبت (إلى الأرض) عن طريق هذه الكويكبات الغنية بالكربون.

“بالطبع، السؤال الأكبر الذي يدفعني لبحثي العلمي هو أصل الحياة. ما هي الحياة؟ كيف تشكلت؟ لماذا حدثت على الأرض؟ … نحن نؤمن بذلك. نحن نعيد تلك الأنواع من الكائنات”. الأشياء، بذور الحياة التي قدمتها هذه الكويكبات في بداية (تاريخ الأرض). قد تكون ممثلة”.

أعادت مركبتان فضائيتان يابانيتان عينات صغيرة من الكويكبات في عامي 2010 و2020، لكن OSIRIS-REx – وهو اختصار يرمز إلى Origin، Spectral Interpretation، Resource Identification and Conservation Regolith Explorer – كانت أول مهمة تقوم بها وكالة ناسا.

وبعد الدراسة الأولية في هيوستن، ستقوم ناسا بمشاركة عينات بينو مع الباحثين في جميع أنحاء العالم.

قالت لوريتا: “إنها هدية للعالم”. وأضاف: “لدينا مختبرات في أربع قارات، و16 منطقة زمنية، ومئات الباحثين، وأكثر من 60 مختبراً تستعد للحصول على هذا الجسم، ونحن مستعدون لإطلاق الحملة العلمية النهائية لمهمة OSIRIS-REx Prime”.

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

دارت المركبة OSIRIS-REx حول الشمس لتصل إلى بينو، الذي يدور بميل قدره ست درجات عن الأرض، ثم أجرت تحليقًا بمساعدة الجاذبية في 22 سبتمبر 2017 مما أدى إلى تسريع الأرض. وأخيراً انزلقت المركبة الفضائية إلى مدار حول بينو. أواخر عام 2018.

وقد فاجأ العلماء بما وجدوه. بدلاً من جسم نموذجي من التربة الناعمة والصخور فوق مساحة داخلية أكثر أو أقل صلابة، أصبح بينو كومة من الأنقاض المضغوطة بشكل غير محكم مع ارتفاع مبنى إمباير ستيت. من الصلبة.

بعد رسم خرائط مكثفة لتحديد نقطة آمنة لجمع العينات، نزلت OSIRIS-REx ببطء نحو السطح في 20 أكتوبر 2020، وأصبحت “آلية الحصول على العينات التي تعمل باللمس” أو TAGSAM، على شكل دائري، جاهزة أخيرًا. ذراع آلية بطول 11 قدمًا.

عند الاتصال، قام المسبار بضخ غاز النيتروجين حول الجزء الداخلي من TAGSAM الذي يبلغ عرضه 12 بوصة، مما أدى إلى إثارة التربة والصخور الصغيرة تحته، ونفخ بعض المواد في مرشحات التجميع قبل أن تنحرف المركبة الفضائية إلى الخلف.

وقالت لوريتا في مقابلة: “لقد تصرف مثل السائل إلى حد كبير، دون أي مقاومة لحركة المركبة الفضائية نحو الأسفل”. “لقد غرقنا على عمق حوالي 50 سم (20 بوصة)، ولو لم نطلق أدوات الدفع، أعتقد أننا كنا سندخل الكويكب ونختفي”.

بعد الانسحاب من بينو، تم وضع آلية TAGSAM وعيناتها الثمينة داخل كبسولة العودة OSIRIS-REx للعودة الطويلة إلى الأرض والعودة الدراماتيكية يوم الأحد.

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

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

على ارتفاع 1200 قدم تقريبًا، سيصل أبوفيس إلى مسافة 20000 ميل من الأرض في عام 2029، مما يجعله قريبًا جدًا من الأرض. ستدخل المركبة الفضائية OSIRIS-REx، والتي تسمى الآن OSIRIS-Apophis Explorer، في مدار حول أبوفيس بعد وقت قصير من تحليق الكويكب وتبدأ عمليات المراقبة الموسعة.