Osiris-Rex با نمونه هایی از سیارک Bennu به زمین بازمی گردد

بازگشت نمونه‌های اسیریس-رکس، اولین مأموریت‌ بازگشت نمونه سیارکی را توسط ناسا رقم خواهد زد.

اسیریس-رکس ناسا، اولین مأموریت ایالات‌متحده برای جمع‌آوری نمونه از یک سیارک، در 24 سپتامبر 2023 (2 مهرماه 1402) با موادی از سیارک بنو به زمین بازخواهد گشت. زمانی که فضاپیمای اسیریس-رکس وارد زمین می‌شود، کپسول نمونه را برای فرود ایمن در صحرای یوتا آزاد می‌کند.

اهمیت نمونه‌های اسیریس-رکس

سنگ‌ها و غبار جمع‌آوری‌شده از سطح سیارک بنو به دانشمندان کمک می‌کند تا چگونگی شکل‌گیری خورشید و سیارات در حدود 4.5 میلیارد سال پیش را بررسی کنند و درک ما را از سیارک‌ها بهبود بخشند.

اسیریس-رکس در 8 سپتامبر 2016، از پایگاه نیروی هوایی کیپ کارناوال فلوریدا به فضا پرتاب شد. بدین‌ترتیب سفری دو‌ساله به سیارک بنو آغاز شد تا فضاپیما در آگوست 2018 به مدار آن برسد. دو سال دیگر صرف اسکن و نقشه‌برداری از سطح سیارک شد تا در 20 اکتبر 2020 اسیریس-رکس بر سطح آن فرود آید.

مواد در کپسول بازگشت نمونه فضاپیما ذخیره شد و در مه 2021 کاوشگر در مسیر زمین قرار گرفت.

اکنون که فضاپیما به زمین نزدیک شده‌ است، مأموریت در یکی از دشوارترین مراحل خود قرار دارد: بازگشت کپسول نمونه به اتمسفر و فرود مجدد.

دانشمندان شش سال است که منتظر این لحظه‌ هستند و تک‌تک گام‌های این مرحله بارها تمرین و شبیه‌سازی شده است. ناسا تعدادی از سیستم‌های اسیریس-رکس را در صبح روز ۲۴ سپتامبر روشن می‌کند و مطمئن می‌شود که مسیر و جهت کاوشگر برای پرتاب کپسول بازگشت نمونه در یک راستا قرار دارد.

ناهماهنگی در این امر می‌تواند فاجعه به‌بار آورد و نمونه‌ها از دست بروند.

مأموریت‌های بازگشت نمونه

مأموریت‌های بازگشت نمونه برای جمع‌آوری و بازگرداندن نمونه‌ها از یک مکان فرازمینی به زمین برای تجزیه‌وتحلیل است. این نمونه‌ها ممکن است صرفاً اتم‌ها و مولکول‌ها یا رسوبی از ترکیبات پیچیده مانند سنگ‌ها باشد.

درحالی‌که تحقیقات با تلسکوپ در مورد منظومه شمسی از نظر فنی آسان‌تر از یک مأموریت بازگشت نمونه است، ابزارهای علمی موجود در زمین برای مطالعه چنین نمونه‌هایی بسیار پیشرفته‌تر و متنوع‌تر از آن‌هایی هستند که می‌توانند با فضاپیما بروند.

اولین مأموریت‌ بازگشت نمونه توسط برنامه آپولو انجام شد. طی این برنامه، بیش از 382 کیلوگرم سنگ ماه به آزمایشگاه هیوستون بازگشت.

یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌ها در مأموریت‌های بازگشت نمونه از ماه، در سال 1970 زمانی رخ داد که مأموریت رباتیک شوروی معروف به لونا 16 با موفقیت 101 گرم از خاک ماه را بازگرداند.

مأموریت‌ بعدی برای بازگرداندن نمونه‌های فرازمینی، مأموریت‌ جنسیس بود که در سال 2004 نمونه‌های باد خورشیدی را از خارج مدار به زمین بازگرداند.

فضاپیمای استارداست ناسا، نمونه‌های دنباله‌دار را در 15 ژانویه 2006 به زمین بازگرداند.

در ژوئن 2010، کاوشگر هایابوسا توسط آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن اولین نمونه‌های سیارکی را به زمین بازگرداند. کاوشگر فضایی بهبودیافته هایابوسای 2 با نمونه دیگری از سیارک نیز در 6 دسامبر 2020 به زمین بازگشت.

اولین نمونه از ماه پس از 40 سال توسط چانگ-ای 5 در سال 2020 به زمین بازگشت.

اکنون بازگشت نمونه‌های اسیریس-رکس، اولین مأموریت‌ بازگشت نمونه سیارکی را توسط ناسا رقم خواهد زد.

مراحل فرود اسیریس-رکس

اگر همه‌چیز طبق برنامه پیش برود، کپسول بازگشتی از فضاپیما جدا می‌شود تا فرود انفرادی خود را ساعت 6:42 صبح به وقت شرقی و از ارتفاع 63000 مایلی آغاز کند.

تقریباً ۴ ساعت پس از جدایی فضاپیما، کپسول به جو فوقانی زمین می‌رسد. کپسول به‌گونه‌ای طراحی شده است که گرمای تولیدی در حین ورود مجدد را جذب و دفع کند.

2 دقیقه بعد، چتر دورگ فضاپیما برای کاهش سرعت آن مستقر شده و چتر اصلی نیز 4 دقیقه بعد از آن مستقر خواهد شد. این چتر سرعت فرود را کاهش می‌دهد تا کپسول به‌آرامی در غرب صحرای یوتا فرود آید. زمان تخمینی فرود کپسول بازگشتی 10:55 صبح به وقت شرقی است.

پس از فرود، هنگامی که منطقه فرود ایمن تأیید شد، کپسول برگشتی اسیریس-رکس از نظر یکپارچگی ساختاری بررسی، بازیابی و به اتاق تمیز سیار در نزدیکی محل فرود منتقل می‌شود. نمونه‌های زمینی در محل فرود آزمایش می‌شوند تا احتمال آلودگی نمونه‌ها در اثر برخورد آن با سطح را رد کند.

یک‌چهارم از نمونه سیارک بنو نزد محققان تیم اسیریس-رکس باقی خواهد ماند. به گفته آژانس فضایی، مدیران مأموریت قصد دارند مواد سیارکی را تقسیم و حفظ کنند تا دانشمندان در سراسر جهان شانس مطالعه نمونه‌ها را برای دهه‌های آینده فراهم نمایند.