Redaktørens note: Tilmeld dig CNN’s Wonder Theory science nyhedsbrev. Udforsk universet med nyheder om fascinerende opdagelser, videnskabelige fremskridt og meget mere.
En asteroideprøve stuvet inde i et NASA-rumfartøj er ved at nå Jorden efter at have rejst i næsten 2 1/2 år gennem rummet.
Det er første gang, NASA har indsamlet og returneret en asteroideprøve fra rummet.
Sammen med en tidligere returneret prøve af asteroiden Ryugu fra Japans Hayabusa2-mission kunne klipperne og jorden afsløre information om begyndelsen af vores solsystem.
I stedet for at lande, vil OSIRIS-REx-missionen droppe sten- og jordprøven og fortsætte sin rejse for at studere en anden asteroide.
Holdene er i gang med at finde ud af, hvordan de kan genvinde prøven, som oprindeligt blev indsamlet fra asteroiden Bennu, der er tæt på jorden, da den styrter ned i Utahs ørken den 24. september.
OSIRIS-REx anslås at have indsamlet op til 8,8 ounces, eller omkring 1 kop, materiale fra Bennu.
“Vi er nu kun få uger væk fra at modtage et stykke solsystemhistorie på Jorden, og denne vellykkede faldtest sikrer, at vi er klar,” sagde Nicola Fox, associeret administrator for NASA’s Science Mission Directorate, i en erklæring. “Det uberørte materiale fra asteroiden Bennu vil hjælpe med at kaste lys over, hvordan vores solsystem blev dannet for 4,5 milliarder år siden, og måske endda hvordan livet på Jorden begyndte.”
Det er ikke hver dag, at et rumfartøj frigiver en kapsel med en sjælden asteroideprøve over planeten og har til hensigt at levere den sikkert til et bestemt landingssted.
Års hårdt arbejde fra tusindvis af mennesker har ført til det øjeblik, hvor Bennus prøve ankommer til Jorden.
I løbet af foråret og sommeren øvede hold sig i at hente prøvekapslen og gennemgik alle de scenarier, både gode og dårlige, der kunne opstå på hjemkomstdagen.
Missionens oprindelige mål var at genvinde en uberørt asteroideprøve. Men hvis kapslen skulle lande og åbne sig, kan prøven blive forurenet.
“Jeg er enormt stolt af den indsats, vores team har ydet i denne bestræbelse,” sagde Dante Lauretta, OSIRIS-REx hovedefterforsker ved University of Arizona i Tucson, i en erklæring. “Ligesom vores omhyggelige planlægning og forsøg forberedte os til at indsamle en prøve fra Bennu, finpudrede vi vores evner til prøveudtagning.”
Lever en asteroideprøve
OSIRIS-REx, som står for Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer, er NASA’s første asteroideprøvereturmission. Rumfartøjet gennemførte en syv-årig rejse. Efter opsendelsen i 2016 begyndte OSIRIS-REx at kredse om Bennu i 2018, indsamlede prøven i 2020 og begav sig ud på sin lange rejse tilbage til Jorden i maj 2021.
Siden det forlod Bennu, har rumfartøjet cirkuleret to gange om solen, så det kan være på den rigtige bane for at mødes med Jorden.
I juli sendte missionsholdet en række manøvrer ud for at hjælpe rumfartøjet med at målrette et landingssted for kapslen ved forsvarsministeriets Utah Test and Training Range uden for Salt Lake City.
Den 24. september vil NASA levere en livestream af prøven leveret til Jorden. Livestreamen begynder kl. 10.00 ET, og kapslen, der indeholder prøven, vil komme ind i Jordens atmosfære kl. 10.42 ET med en hastighed på cirka 27.650 miles i timen (44.498 kilometer i timen).
Fire timer før kapslen kommer ind i atmosfæren, vil missionsholdet beslutte, om de vil sende en kommando til rumfartøjet for at frigive kapslen, sagde Rich Burns, OSIRIS-REx projektleder ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, i Maryland.
Beslutningen afhænger af rumfartøjets bane, som bestemmer sikkerheden for mennesker inden for landingszonen, kapslens evne til at overleve vinklen, reentry-temperaturen og præcisionen af landingen. Kapslen frigives, når OSIRIS-REx er 63.000 miles (102.000 kilometer) fra Jorden, på vej mod et område, der spænder over 250 square miles (647,5 kvadratkilometer) – “svarende til at kaste en pil langs en basketballbane og ramme målet. ” downtown,” sagde Burns.
Når kapslen er frigivet, vil OSIRIS-REx udføre en omvejsmanøvre, der vil placere den på en sti rundt om solen, mens den målretter mod en anden asteroide, Apophis, til et møde i 2029, sagde Burns.
Indtræden i Jordens atmosfære vil få kapslen til at blive opslugt af en supervarm ildkugle, men beholderens varmeskjold vil beskytte prøven indeni.
Faldskærme vil blive udsendt for at bremse kapslen til en blid landing ved 11 miles i timen (17,7 kilometer i timen), og genopretningshold vil være klar til at genvinde kapslen, når det er sikkert at gøre det, sagde Sandra Freund, OSIRIS-REx. programleder hos Lockheed Martin Space, som samarbejdede med NASA om at bygge rumfartøjet, levere flyveoperationer og hjælpe med at genoprette kapslen.
Landing forventes 13 minutter efter, at kapslen kommer ind i jordens atmosfære.
En helikopter vil bære prøven i et lastnet og levere den til et midlertidigt rent rum, der er opstillet på banen i juni. Der vil et hold forberede prøvebeholderen til transport på et C-17-fly til NASAs Johnson Space Center i Houston den 25. september. Detaljer om prøven vil blive afsløret for offentligheden via en NASA-udsendelse fra Johnson den 11. oktober.
Prøver i ørkenen
Hold hos NASA og Lockheed Martin Space prøvede alle mulige skridt for at forberede sig til leveringsdagen, sagde Freund.
For nylig brugte holdet et fly til at affyre en prøvekapsel, indsamle den og forberede den til transport.
Han adresserede også udfordrende scenarier fra kommandocentret, såsom hvad man skal gøre, hvis rumfartøjet genstarter, hvordan man forlader sikker tilstand, og hvordan man overfører kommunikation mellem forskellige centre i tilfælde af netværksudfald.
Holdet forberedte sig også på adskillige landingsscenarier, såsom en hård landing, hvor kapslen med prøven åbner uventet. Teamet vil derefter vurdere, om en del af prøven kan gemmes.
En anden mulighed er, at rumfartøjet muligvis ikke frigiver prøven den 24. september, hvis det ikke er muligt at lande inden for rækkevidde, sagde Burns. I det scenarie ville prøven forblive om bord, og rumfartøjets kredsløb ville bringe kapslen tilbage tæt på Jorden for at forsøge endnu en udgivelse over Utah i 2025.
Studerer en rumsten
Johnson Space Center har en historie med at opbevare, håndtere og analysere udenjordiske materialer, inklusive måneprøver fra Apollo-missionerne. NASA har i årevis arbejdet på at skabe en særlig facilitet hos Johnson til Bennu-prøven, sagde Kevin Righter, vicekurator for OSIRIS-REx.
Det dedikerede renrum vil undgå enhver potentiel krydskontaminering med andre samlinger, da forskere analyserer jorden og klipperne i løbet af de næste to år. Noget af materialet vil være mindre end et sandkorn, Christopher Snead, småpartikelchef og vicekurator for OSIRIS-REx hos Johnson.
“Vi har udviklet specialværktøjer til omhyggeligt at håndtere disse dyrebare partikler inde i vores nye handskebeholdere,” sagde Snead i en erklæring, der henviser til beholdere til håndtering af farligt eller udenjordisk materiale.
Prøven vil afsløre information om vores solsystems dannelse og historie, samt asteroidernes rolle i at bidrage til udviklingen af beboelige planeter som Jorden. Forskere mener, at asteroider som Bennu styrtede ind i Jorden tidligt i deres dannelse med elementer som vand.
Prøven vil blive opdelt og sendt til laboratorier rundt om i verden, herunder OSIRIS-REx-missionspartnere hos Canadian Space Agency og Japan Aerospace Exploration Agency. Omkring 70 % af prøven vil forblive intakt under konserveringen, så fremtidige generationer udstyret med bedre teknologi kan lære endnu mere, end det er muligt nu.
“De asteroider, vi har i vores solsystem i dag, er rester af den ældste fase i solsystemets historie,” sagde Lauretta. “Vi ser bogstaveligt talt på geologiske materialer, der er dannet, før Jorden overhovedet eksisterede. Jeg kalder dem bedstefars klipper, dem der virkelig repræsenterer vores oprindelse og hvor vi kommer fra. Dette er en gave til verden.”
For flere CNN-nyheder og nyhedsbreve skal du oprette en konto på CNN.com