كيف استعدت ناسا لاستعادة عينة من الكويكبات التي هبطت في الصحراء

ملحوظة المحرر: قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بمعلومات حول الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

سي إن إن
—

من المقرر أن تصل عينة الكويكب المخزنة داخل مركبة الفضاء ناسا إلى الأرض بعد ذلك السفر لمدة عامين ونصف تقريبًا عبر الفضاء.

وهذه هي المرة الأولى التي تجمع فيها ناسا عينة من الكويكب وتعيدها من الفضاء.

مع واحد تم إرجاع عينة مسبقًا من الكويكب ريوجو ومن خلال مهمة هايابوسا 2 اليابانية، يمكن للصخور والتربة أن تكشف معلومات حول بدايات نظامنا الشمسي.

وبدلاً من الهبوط، ستقوم مهمة OSIRIS-REx بإيداع عينة الصخور والتربة وتواصل رحلتها لدراسة كويكب آخر.

وتدربت الفرق على كيفية استعادة العينة، التي تم جمعها في الأصل من الكويكب بينو القريب من الأرض، عندما سقط في صحراء يوتا في 24 سبتمبر.

تشير التقديرات إلى أن أوزيريس ريكس قد جمعت ما يصل إلى 8.8 أونصة، أو حوالي كوب واحد، من المواد من بينو.

وقال نيكولا فوكس، المدير المساعد لمديرية المهام العلمية من وكالة ناسا، في بيان صحفي: “نحن على بعد أسابيع فقط من تلقي جزء من تاريخ النظام الشمسي على الأرض، ويضمن اختبار السقوط الناجح هذا أننا جاهزون”. “ستساعد المواد الأصلية من الكويكب بينو في تسليط الضوء على تكوين نظامنا الشمسي قبل 4.5 مليار سنة، وربما حتى كيف بدأت الحياة على الأرض”.

ليس من المعتاد كل يوم أن تقوم مركبة فضائية بإسقاط كبسولة تحمل عينة نادرة من الكويكب فوق الكوكب وتنوي إيصالها بأمان إلى موقع هبوط محدد.

أدت سنوات من العمل الشاق الذي قام به آلاف الأشخاص إلى لحظة وصول عينة بينو إلى الأرض.

طوال فصلي الربيع والصيف، تدربت الفرق على استعادة كبسولة العينة ونظرت في جميع السيناريوهات، الجيدة والسيئة، التي يمكن أن تحدث في اليوم الأول من المدرسة.

كان الهدف الأولي للمهمة هو استعادة عينة سليمة من الكويكب. ولكن إذا انسحقت الكبسولة وانفتحت، فقد تكون العينة ملوثة.

وقال دانتي لوريتا، الباحث الرئيسي في OSIRIS-REx في جامعة أريزونا في توكسون، في بيان: “أنا فخور للغاية بالجهود التي بذلها فريقنا في هذا المشروع”. “تمامًا كما ساعدنا تخطيطنا وتدريباتنا الدقيقة على جمع عينة من بينو، قمنا بصقل مهاراتنا في استعادة العينات.”

OSIRIS-REx، والتي تعني الأصول، والتفسير الطيفي، وتحديد الموارد، والأمن، ومستكشف Regolith، هي أول مهمة لناسا لإرجاع عينات من الكويكبات. أكملت المركبة الفضائية رحلة استغرقت سبع سنوات. وبعد إطلاقه في عام 2016، بدأ أوزيريس ريكس في الدوران حول بينو في عام 2018، تم جمع العينة في عام 2020 وبدأت رحلتها الطويلة للعودة إلى الأرض في مايو 2021.

منذ مغادرة بينو، دارت المركبة الفضائية حول الشمس مرتين حتى تكون في طريقها للقاء الأرض.

في يوليو، أرسل فريق المهمة سلسلة من المناورات لمساعدة المركبة الفضائية على استهداف موقع هبوط للكبسولة في موقع الاختبار والتدريب التابع لوزارة الدفاع بولاية يوتا خارج سولت ليك سيتي.

في 24 سبتمبر، ستقدم ناسا أ مباشر من العينة التي تم تسليمها إلى الأرض. سيبدأ 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 حوالي 27650 ميلًا في الساعة (44498 كيلومترًا في الساعة).

وقال ريتش بيرنز، مدير مشروع OSIRIS-REx في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند، قبل أربع ساعات من دخول الكبسولة الغلاف الجوي، سيقرر فريق المهمة ما إذا كان سيرسل أمرًا إلى المركبة الفضائية لإطلاق الكبسولة.

ويعتمد القرار على مسار المركبة الفضائية، الذي يحدد سلامة البشر في منطقة الهبوط، وقدرة الكبسولة على البقاء في الزاوية، ودرجة حرارة العودة، ودقة الهبوط. سيتم إطلاق الكبسولة عندما تكون OSIRIS-REx على بعد 63000 ميل (102000 كيلومتر) من الأرض، متجهة نحو منطقة تمتد على 250 ميلاً مربعاً (647.5 كيلومتر مربع) – “أي ما يعادل رمي سهم على طول ملعب كرة السلة وضرب الكرة”. أرضي.” قال بيرنز: “على الفور”.

بمجرد إطلاق الكبسولة، ستقوم OSIRIS-REx بمناورة انحراف تضعها في مسار حول الشمس أثناء استهداف كويكب آخر. أبوفيسوقال بيرنز لموعد عام 2029.

عند دخول الغلاف الجوي للأرض، سيتم تغليف الكبسولة بكرة نارية ساخنة جدًا، لكن الدرع الحراري للحاوية سيحمي العينة بالداخل.

وقالت ساندرا فرويند، من OSIRIS-REx، إن المظلات ستنتشر لإبطاء الكبسولة من أجل الهبوط السلس بسرعة 11 ميلاً في الساعة (17.7 كيلومترًا في الساعة)، وستكون فرق الإنقاذ جاهزة لاستعادة الكبسولة بمجرد أن يصبح القيام بذلك آمنًا. مدير البرنامج في شركة Lockheed Martin Space، التي عقدت شراكة مع وكالة ناسا لبناء المركبة الفضائية، وتوفير عمليات الطيران والمساعدة في استعادة الكبسولة.

ومن المتوقع الهبوط بعد 13 دقيقة تدخل الكبسولة الغلاف الجوي للأرض.

ستقوم طائرة هليكوبتر بنقل العينة في شبكة شحن وتسليمها إلى غرفة نظيفة مؤقتة تم إنشاؤها في النطاق في يونيو. وهناك، سيقوم الفريق بإعداد حاوية العينة لنقلها على متن طائرة من طراز C-17 إلى مركز جونسون للفضاء التابع لناسا في هيوستن في 25 سبتمبر. سيتم الكشف عن تفاصيل العينة للجمهور عبر بث ناسا من جونسون في 11 أكتوبر.

وقال فرويند إن فرق ناسا وشركة لوكهيد مارتن الفضائية تدربت على كل خطوة ممكنة للتحضير ليوم التسليم.

ومؤخرًا، استخدم الفريق طائرة لإسقاط كبسولة عينة وجمعها وإعدادها للنقل.

كما عمل أيضًا على سيناريوهات صعبة من مركز القيادة، مثل ما يجب فعله إذا أعيد تشغيل المركبة الفضائية، وكيفية إخراجها من الوضع الآمن، وكيفية نقل الاتصالات بين المراكز المختلفة في حالة انقطاع الشبكة.

كما استعد الفريق لسيناريوهات هبوط مختلفة، مثل الهبوط الصعب حيث تفتح الكبسولة التي تحتوي على العينة بشكل غير متوقع. سيقوم الفريق بعد ذلك بتقييم ما إذا كان من الممكن حفظ أي من العينات.