ملحوظة المحرر: قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار حول الاكتشافات الرائعة والإنجازات العلمية والمزيد.
سي إن إن
—
عينة من كويكب موضوعة على متن مركبة فضائية تابعة لوكالة ناسا على وشك الوصول إلى الأرض حوالي عامين ونصف في الفضاء.
وهذه هي المرة الأولى التي تجمع فيها ناسا عينة من الكويكب وتعيدها من الفضاء.
مع وتمت إعادة عينة من الكويكب ريوجو في وقت سابق من خلال مهمة هايابوسا 2 اليابانية، يمكن أن تكشف الصخور والتربة عن معلومات حول بدايات نظامنا الشمسي.
وبدلاً من الهبوط، ستقوم مهمة OSIRIS-REx بإسقاط عينة من الصخور والتربة وتواصل رحلتها لدراسة كويكب آخر.
تتدرب الفرق على كيفية استرجاع العينة الأولى التي تم جمعها من الكويكب بينو القريب من الأرض عندما تهبط في صحراء يوتا في 24 سبتمبر.
تشير التقديرات إلى أن أوزيريس ريكس قد جمعت 8.8 أونصة، أو حوالي كوب واحد، من المواد من بينو.
ناسا/غودارد/جامعة أريزونا
بينو عبارة عن كويكب من كومة من الحطام على شكل قمة دوارة، مصنوع من صخور مرتبطة بالجاذبية. ويبلغ عرضه حوالي ثلث ميل (500 متر).
وقال نيكولا فوكس، المدير المساعد لمديرية المهام العلمية في ناسا، في بيان: “نحن الآن على بعد أسابيع قليلة فقط من صنع تاريخ النظام الشمسي على الأرض، واختبار السقوط الناجح هذا يضمن أننا جاهزون”. “يمكن للمواد القديمة من الكويكب بينو أن تساعد في تسليط الضوء على تكوين نظامنا الشمسي قبل 4.5 مليار سنة، وربما كيف بدأت الحياة على الأرض”.
كل يوم تطلق مركبة فضائية كبسولة فوق الكوكب تحمل عينة نادرة من الكويكب وتعتزم إيصالها بأمان إلى موقع هبوط محدد.
أدت سنوات من العمل الشاق الذي قام به عشرات الآلاف من الأشخاص إلى ظهور نموذج بينو على الأرض.
خلال فصلي الربيع والصيف، تدربت الفرق على استعادة كبسولة نموذجية وراجعت جميع السيناريوهات، الجيدة والسيئة، التي يمكن أن تحدث في يوم العودة.
كيجان باربر / ناسا
ستهبط الكبسولة في ميدان الاختبار والتدريب التابع لوزارة الدفاع في ولاية يوتا.
كان الهدف الأصلي لهذه المهمة هو استعادة عينة أصلية من الكويكب. ولكن إذا تم كسر الكبسولة وفتحها، فقد تصبح العينة ملوثة.
وقال دانتي لوريتا Dante Lauretta، الباحث الرئيسي في OSIRIS-REx في جامعة أريزونا في توكسون، في بيان: “أنا فخور جدًا بجهود فريقنا في هذا المسعى”.
OSIRIS-REx، والتي تعني الأصول، والتفسير الطيفي، وتحديد الموارد، والأمن، ومستكشف الثرى، هي أول مهمة لناسا لإرجاع عينات من الكويكبات. كانت المركبة الفضائية في رحلة مدتها سبع سنوات. بعد إطلاقه في عام 2016، بدأ أوزيريس ريكس في الدوران حول بينو في عام 2018. تم جمع العينة في عام 2020 تغادر في رحلة العودة الطويلة إلى الأرض في مايو 2021.
منذ مغادرة بينو، دارت المركبة الفضائية حول الشمس مرتين حتى تتمكن من السير على المسار الصحيح للالتقاء بالأرض.
وفي يوليو، أطلقت المركبة الفضائية سلسلة من المناورات للمساعدة في استهداف موقع هبوط الكبسولة في ميدان الاختبار والتدريب التابع لوزارة الدفاع في ولاية يوتا خارج مدينة سولت ليك.
في 24 سبتمبر، قدمت ناسا أ البث المباشر النموذج المعطى للأرض. وسيبدأ البث المباشر في الساعة 10 صباحًا بالتوقيت الشرقي، وستدخل الكبسولة التي تحتوي على العينة الغلاف الجوي للأرض في الساعة 10:42 صباحًا بالتوقيت الشرقي، وتسافر بسرعة 27650 ميلًا في الساعة (44498 كيلومترًا في الساعة).
وقال ريتش بيرنز، مدير برنامج أوزوريس-ريكس في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ميريلاند، إنه قبل حوالي أربع ساعات من دخول الكبسولة الغلاف الجوي، سيقرر فريق المهمة ما إذا كان سيرسل أمرًا إلى المركبة الفضائية لإطلاق الكبسولة.
كيجان باربر / ناسا
يتم رؤية عينة تدريبية من كبسولة إرجاع العينة أثناء اختبار السقوط. تعمل المظلات على إبطاء هبوط الكبسولة.
ويعتمد هذا القرار على مسار المركبة الفضائية، الذي يحدد سلامة البشر داخل منطقة الهبوط، وقدرة الكبسولة على الحفاظ على الزاوية، ودرجة حرارة العودة، ودقة الهبوط. سيتم إطلاق الكبسولة عندما يكون OSIRIS-REx على بعد 63000 ميل (102000 كيلومتر) من الأرض، متجهًا نحو مساحة 250 ميلًا مربعًا (647.5 كيلومترًا مربعًا) – “أي ما يعادل ضرب سهم بطول ملعب كرة سلة”. قال بيرنز: “عين الثور”.
بمجرد إطلاق الكبسولة، ستستهدف OSIRIS-REx كويكبًا آخر وتقوم بمناورة تحويلية ستضعه في مدار حول الشمس. أبوفيسوقال بيرنز لعقد اجتماع في عام 2029.
عند دخول الغلاف الجوي للأرض، ستكون الكبسولة محاطة بنار شديدة الحرارة، لكن الدرع الحراري للحاوية سيحمي العينة بالداخل.
وقالت ساندرا فرويند، من OSIRIS-REx، إنه سيتم استخدام المظلات لإبطاء سرعة الكبسولة إلى 11 ميلاً في الساعة (17.7 كيلومترًا في الساعة)، وستكون فرق الإنقاذ على أهبة الاستعداد لاستعادة الكبسولة بأمان. تعاون مدير البرنامج في شركة Lockheed Martin Space مع وكالة ناسا لبناء المركبة الفضائية وتوفير عمليات الطيران واستعادة الكبسولة.
ومن المتوقع الهبوط بعد 13 دقيقة تدخل الكبسولة الغلاف الجوي للأرض.
كيجان باربر / ناسا
وتشارك فرق الإنقاذ في تمرين بطائرة هليكوبتر لاستعادة العينة ونقلها إلى غرفة التنظيف المؤقتة.
ستحمل طائرة هليكوبتر العينة في شبكة شحن وتسليمها إلى مركز تبادل المعلومات المؤقت الذي سيتم تركيبه في النطاق في شهر يونيو. وهناك، سيقوم الفريق بإعداد حاوية العينة لنقلها على متن رحلة C-17 إلى مركز جونسون للفضاء التابع لناسا في هيوستن في 25 سبتمبر. سيتم الكشف عن تفاصيل النموذج للجمهور عبر بث ناسا من جونسون في 11 أكتوبر.
وقال فرويند إن الفرق في ناسا وشركة لوكهيد مارتن الفضائية تدربت على كل خطوة ممكنة للتحضير ليوم التسليم.
ومؤخرًا، استخدم الفريق طائرة لإسقاط كبسولة العينة وجمعها وإعدادها للنقل.
مولي فاسر / ناسا
أجرى فريق OSIRIS-REx تدريبه الأخير في 30 أغسطس، حيث أسقط كبسولة وهمية من ارتفاع 7000 قدم فوق سطح الأرض بواسطة مروحية. قامت أجهزة الأشعة تحت الحمراء والرادار والأدوات البصرية على الأرض وفي الطائرات بتتبع هبوط الكبسولة.
لقد نجح الأمر من خلال سيناريوهات صعبة من مركز القيادة، مثل ما يجب فعله إذا أعيد تشغيل المركبة الفضائية، وكيفية إخراجها من الوضع الآمن، وكيفية تبديل الاتصالات بين المراكز المختلفة في حالة تعطل الشبكة.
استعد الفريق أيضًا لسيناريوهات هبوط مختلفة، مثل الهبوط الصعب حيث تفتح الكبسولة التي تحتوي على النموذج بشكل غير متوقع. سيقوم الفريق بتقييم ما إذا كان من الممكن حفظ أي عينة.
وقال بيرنز إن الاحتمال الآخر هو أن المركبة الفضائية قد لا تطلق النموذج في 24 سبتمبر إذا كان الهبوط ضمن النطاق غير ممكن. في هذا السيناريو، ستبقى العينة على متن المركبة الفضائية، وسيحمل مدار المركبة الفضائية الكبسولة العودة إلى الأرض لمحاولة إطلاق أخرى فوق ولاية يوتا في عام 2025.
يتمتع مركز جونسون للفضاء بتاريخ في تخزين ومعالجة وتحليل المواد الموجودة خارج كوكب الأرض، بما في ذلك العينات القمرية من بعثات أبولو. وقال كيفن رايتر، نائب المشرف على OSIRIS-REx، إن وكالة ناسا عملت لسنوات على بناء منشأة خاصة في جونسون لأخذ عينات من بينو.
ستمنع غرفة الأبحاث المخصصة التلوث المتبادل المحتمل مع المجموعات الأخرى حيث يقوم العلماء بتحليل التربة والصخور على مدار العامين المقبلين. هناك أجسام قليلة أصغر من الرمل، كريستوفر سنيد، قائد معالجة الجسيمات الصغيرة والمراقب الفرعي OSIRIS-REx في جونسون.
وقال سنيد في بيان: “نحن نعمل على تطوير معدات مخصصة للتعامل بعناية مع هذه الجزيئات الثمينة داخل صناديق القفازات الجديدة”، في إشارة إلى الصناديق المخصصة لإدارة المواد الخطرة أو الموجودة خارج كوكب الأرض.
ناسا
وفي غرفة نظيفة جديدة في مركز جونسون للفضاء التابع لناسا، سيستخدم الباحثون صناديق القفازات للتعامل مع العينة بعناية.
سيكشف النموذج عن معلومات حول تكوين وتاريخ نظامنا الشمسي ودور الكويكبات في المساعدة في إنشاء كواكب صالحة للسكن مثل الأرض. ويعتقد العلماء أن كويكبات مثل بينو اصطدمت بالأرض أثناء تكوينها، مما وفر عناصر مثل الماء.
وسيتم فصل العينة وإرسالها إلى المختبرات في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك شركاء مهمة OSIRIS-REx في وكالة الفضاء الكندية ووكالة استكشاف الفضاء اليابانية. ويظل حوالي 70% من العينات سليمة في المخزن، لذا يمكن للأجيال القادمة التي تتمتع بتكنولوجيا أفضل أن تتعلم أكثر مما هو ممكن الآن.
“لا تزال الكويكبات موجودة في نظامنا الشمسي اليوم وقالت لوريتا: “منذ المراحل الأولى من تاريخ النظام الشمسي. نحن في الواقع نرى أجسامًا جيولوجية تشكلت قبل وجود الأرض”. أسمي هذه الصخور الجد وتعكس أصولنا ومن أين أتينا. إنها هدية للعالم.”
