Tại sao việc lấy mẫu từ một tiểu hành tinh lại khó hơn tưởng tượng?

Tại sao việc lấy mẫu từ một tiểu hành tinh lại khó hơn tưởng tượng?
Tại sao việc lấy mẫu từ một tiểu hành tinh lại khó hơn tưởng tượng?
Anonim

Khi tàu vũ trụ OSIRIS-REx của NASA đáp xuống bề mặt của Bennu vào ngày 20 tháng 10, đây sẽ là lần đầu tiên một sứ mệnh do Hoa Kỳ dẫn đầu cố gắng lấy một mẫu vật chất nguyên thủy từ một tiểu hành tinh. Bennu có khả năng là một cụm ngoài trái đất của những tàn tích hình thành ban đầu trong hệ mặt trời của chúng ta.

Nhiệm vụ này được dẫn dắt bởi Đại học Arizona, ông đang nghiên cứu về tiểu hành tinh Bennu, nó nằm ở khoảng cách hàng triệu km so với Trái đất. Khi tàu vũ trụ đến gần và bắt đầu gửi những hình ảnh chi tiết đầu tiên về bề mặt của Bennu, nó đã khiến phi hành đoàn và công chúng ngạc nhiên khi phát hiện ra một bề mặt đá rải rác với những tảng đá to bằng ngôi nhà.

Kể từ khi đến vào ngày 3 tháng 12 năm 2018, tàu vũ trụ OSIRIS-REx đã dành thời gian bay vòng quanh tiểu hành tinh, quét, chụp ảnh, đo đạc và nghiên cứu đống đá vụn tối tăm bên dưới - trước tiên từ xa và sau đó đến gần. Sử dụng máy đo độ cao bằng laser, hoặc OLA, kết hợp với dữ liệu hình ảnh từ thiết bị PolyCam của tàu vũ trụ, sứ mệnh đã tạo ra bản đồ chi tiết chưa từng có, tốt hơn bản đồ của bất kỳ hành tinh nào mà tàu vũ trụ đã ghé thăm. Dựa trên những bản đồ này, địa điểm thử nghiệm chính của sứ mệnh đã được chọn, nằm bên trong miệng núi lửa được gọi là Nightingale.

Mục tiêu chính của nhiệm vụ là nghiên cứu tiểu hành tinh và thu thập các mẫu từ bề mặt của nó. Mẫu sẽ được thu thập trong quá trình thao tác chạm và di chuyển hoặc thời điểm mà phần thân chính của thiết bị lấy mẫu tiếp xúc với bề mặt Bennu trong 10 giây. Khi tàu vũ trụ phát hiện có tiếp xúc, nó phóng một trong ba bình khí nitơ và giống như một máy hút bụi ngược, trộn một vật liệu bề mặt có tên là regolith vào bên trong bộ lấy mẫu trước khi tàu vũ trụ rút lui.

Để dự phòng, phần lấy mẫu có một loạt các đĩa nhỏ được thiết kế để thu thập bụi giống như các miếng dính trong trường hợp có sự cố xảy ra với quá trình lấy mẫu khí.

Nhóm sẽ kiểm tra cảnh quay của phần lấy mẫu khi nó chạm vào bề mặt, được chụp bởi buồng lấy mẫu của tàu vũ trụ (SamCam). SamCam là một trong ba máy quay trên con tàu vũ trụ được chế tạo tại Ouarizone.

SamCam cũng sẽ có thể chụp ảnh phần lấy mẫu, các mẫu sau khi tàu vũ trụ rời miệng núi lửa Nightingale và ở khoảng cách an toàn với tiểu hành tinh. Vì bộ phận lấy mẫu được gắn trên khớp cổ tay, nhóm sẽ có thể kiểm tra nó theo các hướng khác nhau so với mặt trời và buồng lấy mẫu. Nhóm nghiên cứu cũng sẽ nhìn thấy bất kỳ bụi hoặc vật chất nào trên bất kỳ khu vực nào khác của tàu vũ trụ, trên cánh tay hoặc trên tấm chăn phía trên các bình khí, Loretta giải thích.

Sau đó, tàu vũ trụ chuẩn bị thực hiện một thao tác được thiết kế để cung cấp cho các nhà khoa học trên mặt đất ước tính có bao nhiêu mẫu đã được thu thập. Bằng cách mở rộng cánh tay lấy mẫu, nó sẽ từ từ quay quanh trục vuông góc với TAGSAM để đo sự thay đổi về khối lượng trên mỗi mẫu được thu thập so với phép đo trước đó được lấy từ phần trống của dụng cụ lấy mẫu.

Loretta nói: “Chúng tôi hy vọng 90% khả năng là chúng tôi có 60 gam mẫu hoặc hơn. "Bất cứ điều gì dưới đây mà chúng tôi sẽ thảo luận với NASA để đánh giá trạng thái của tàu vũ trụ, khả năng bước vào giai đoạn thứ hai của nó và quyết định xem chúng tôi muốn quay trở lại với những gì chúng tôi có, hay thực hiện một nỗ lực thứ hai."

Sau khi đưa ra quyết định lưu trữ mẫu, nhóm sẽ tiến hành đặt phần mẫu vào viên nang trả mẫu và niêm phong nó để trở về Trái đất vào năm 2023. Và khi thời điểm đó đến, rất có thể nó sẽ mang lại hơn 60 gam, vì TAGSAM được thiết kế để thu thập ít nhất 150 gam mẫu để giữ cho các thế hệ nhà nghiên cứu bận rộn trong các phòng thí nghiệm trên Trái đất.

Đề xuất: