Kapsul NASA membawa pulang sampel asteroid yang berasal dari kelahiran tata surya

Kapsul berbentuk piring Membawa pecahan asteroid Sebuah pesawat ruang angkasa yang mungkin menyimpan petunjuk kelahiran tata surya menabrak atmosfer bumi pada hari Minggu dan mendarat dengan bantuan parasut di Utah, mengakhiri perjalanan mendebarkan selama tujuh tahun empat miliar mil.

Diluncurkan dari kapal induk OSIRIS-REx dan memuat setengah pon batu dan tanah yang dikumpulkan pada tahun 2020 dari asteroid yang dikenal sebagai Bennu, kapsul pengembalian sampel seberat 110 pon dan lebar 31 inci itu mencapai puncak planet yang dapat dikenali. Atmosfer, yang tingginya 82 mil, bergerak dengan kecepatan 27.000 mil per jam pada pukul 10:42 pagi EDT.

Selama dua menit berikutnya, kecepatannya melambat dengan cepat dalam kobaran api gesekan atmosfer yang dahsyat, pelindung panas kapsul menahan suhu masuk kembali lebih dari 5.000 derajat dan gaya pengereman yang setara dengan 32 kali gaya gravitasi saat menuju pendaratan di Uji Utah. dan Rentang Pelatihan. Kota Salt Lake Barat.

Ketika para ilmuwan dan insinyur menahan nafas bersama – kapsul serupa jatuh di Utah pada tahun 2004 ketika parasutnya gagal dibuka – kapsul pengembalian sampel OSIRIS-REx selamat dari uji coba dengan api, dan diperkirakan akan menggunakan parasut untuk stabilitas di ketinggian 20 mil.

Belum jelas kapan obat tersebut benar-benar digunakan atau apakah penggunaannya akan semakin besar sesuai rencana. Parasut utama kapsul selebar 24 kaki lepas landas pada ketinggian 20.000 kaki, 15.000 kaki lebih tinggi dari perkiraan. Hal ini mungkin berkontribusi pada pendaratan yang sedikit lebih awal dari yang diperkirakan, namun bagaimanapun juga, saluran utama bekerja dengan sempurna untuk menurunkan kapsul pengembalian sampel ke pendaratan lembut pada kecepatan 11 mph pada 10:52 EDT, yang merupakan langkah terakhir dalam memaku. -menggigit garis keturunan.

“Saya benar-benar merasa sedikit cemas,” kata Dante Lauretta, peneliti utama di Universitas Arizona, yang telah mengerjakan proyek tersebut selama hampir 20 tahun, dalam konferensi pers setelah pendaratan. “Kemudian kami mendengar tembakan utama ditemukan, dan saya menangis. Mungkin saya akan melakukan itu sekarang hanya dengan memikirkannya. Karena saat itulah saya tahu kami akan pulang.”

“Saya mencurahkan seluruh energi dan kemauan saya untuk membuat hal ini berhasil. Dan saya tahu bahwa saat parasut terbuka, itulah saatnya. Sejak saat itu, tidak ada lagi kejutan. Perasaan lega dan syukur. ” Kebanggaan, kekaguman, benar-benar berusaha meyakinkan diri sendiri bahwa saya tidak sedang bermimpi, bahwa salurannya terbuka, bahwa kapsulnya mendarat, dan kita memiliki harta karun ilmiah ini di tangan.

Kru penyelamat dari kontraktor utama Lockheed Martin dan Utah Test and Training Range berada di lokasi dalam beberapa menit untuk mendokumentasikan kondisi kapsul, mencari tanda-tanda kebocoran yang mungkin telah mengkontaminasi sampel asli di dalamnya.

Loretta juga berada di lokasi, sebagai bagian dari tim yang bertugas mengkarakterisasi lingkungan sekitar untuk mendokumentasikan secara tepat komposisi kimia di zona pendaratan. untuk berjaga-jaga.

Namun tidak ada masalah yang jelas, kapsulnya masih utuh dan tidak ada tanda-tanda kerusakan yang memungkinkan kontaminan terestrial masuk. Setelah hal tersebut dikonfirmasi, sebuah helikopter membawa kapsul tersebut ke “ruang bersih” sementara yang dilengkapi dengan filter udara untuk memulai pembongkaran dan melakukan persiapan untuk mengirimkan sampel ke laboratorium yang lebih canggih di Johnson Space Center di Houston pada hari Senin.

“Hari ini menandai akhir dari petualangan saya selama hampir 20 tahun,” kata Loretta. “Kamu telah bekerja keras, menunggu peluncuran utama itu keluar, bukan? … Dan itu berhasil, dan itu bekerja dengan sangat baik. Wah, apakah kita berhasil melakukan pendaratan itu!”

Sampel tersebut – koleksi terbesar material luar bumi yang dikembalikan ke Bumi oleh pesawat ruang angkasa AS sejak program bulan Apollo – mewakili bahan mentah yang membentuk Matahari dan planet-planet yang mengikutinya 4,5 miliar tahun yang lalu.

“Kita akan kembali ke masa awal tata surya, mencari petunjuk mengapa Bumi adalah dunia yang dapat dihuni, permata langka di luar angkasa yang memiliki lautan dan memiliki atmosfer pelindung,” kata Loretta sebelumnya. “Kami menduga semua materi ini dibawa[ke Bumi]oleh asteroid kaya karbon ini pada awal pembentukan sistem planet kita.

“Dan tentu saja pertanyaan terbesar yang mendorong penelitian ilmiah saya adalah asal mula kehidupan. Apakah kehidupan itu? Bagaimana kehidupan muncul? Dan mengapa Bumi adalah tempat asal mula kehidupan? … Kami yakin bahwa kami akan menghidupkan kembali kehidupan ini. jenis material, mungkin mewakili benih kehidupan yang dikirimkan olehnya.” Ini pada mulanya adalah asteroid [Earth’s history]”.

Dua pesawat ruang angkasa Jepang mengembalikan sampel asteroid kecil pada tahun 2010 dan 2020, tetapi OSIRIS-REx – akronim berbelit-belit yang merupakan singkatan dari Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, dan Security Regolith Explorer – adalah misi pertama dari jenisnya yang dilakukan NASA.

Setelah analisis awal di Houston, NASA akan membagikan sampel dari Bennu kepada para peneliti di seluruh dunia.

“Ini adalah hadiah bagi dunia,” kata Loretta. “Kami memiliki laboratorium di empat benua, 16 zona waktu, ratusan peneliti, dan lebih dari 60 laboratorium yang bersiap untuk memperoleh bahan ini, dan kami siap memulai kampanye sains terakhir untuk misi utama OSIRIS-REx.”

Pesawat ruang angkasa OSIRIS-REx dan kapsul pengembalian sampel, dilengkapi dengan tiga kamera, dua spektrometer, altimeter laser, dan sistem pencitraan sinar-X, diluncurkan dengan roket United Launch Alliance Atlas 5 dari Cape Canaveral pada 8 September. 2016.

Untuk mencapai Bennu, yang mengorbit pada pesawat yang miring enam derajat dari Bumi, OSIRIS-REx mengorbit Matahari dan kemudian melakukan terbang lintas berbantuan gravitasi dari akselerator Bumi pada 22 September 2017. Pesawat luar angkasa tersebut akhirnya meluncur ke orbit di sekitar Bennu. Pada akhir tahun 2018.

Para ilmuwan terkejut dengan apa yang mereka temukan. Alih-alih berupa tubuh biasa, dengan tanah dan batuan berbutir halus di atas interior yang lebih kokoh, Bennu, yang selebar Empire State Building, ternyata merupakan tumpukan puing-puing yang dipadatkan secara longgar dan berperilaku seperti cairan. Padat.

Setelah pemetaan ekstensif untuk mengidentifikasi titik aman untuk pengumpulan sampel, OSIRIS-REx perlahan turun ke permukaan pada tanggal 20 Oktober 2020, dan “mekanisme akuisisi sampel sentuh-dan-pergi” atau TAGSAM yang berbentuk lingkaran, akhirnya ditemukan. lengan robot sepanjang 11 kaki.

Setelah kontak, wahana tersebut menembakkan semburan gas nitrogen di sekitar bagian dalam TAGSAM selebar 12 inci, mengaduk tanah dan bebatuan kecil di bawahnya dan meniupkan beberapa material ke dalam filter pengumpul sebelum pesawat ruang angkasa berbalik arah dan mundur.

“Perilakunya sangat mirip dengan cairan, dan tidak ada hambatan terhadap gerakan pesawat ruang angkasa ke bawah,” kata Loretta dalam sebuah wawancara. “Kita tenggelam sekitar 50 cm (20 inci) dan jika kita tidak menembakkan pendorong belakang, saya pikir kita akan langsung menuju asteroid dan menghilang.”

Setelah mundur dari Bennu, mekanisme TAGSAM dan sampel berharganya disimpan di dalam kapsul kembali OSIRIS-REx untuk perjalanan panjang kembali ke Bumi dan kembalinya secara dramatis pada hari Minggu.

Setelah memperbaiki jalur untuk berbaris di lokasi pendaratan di Utah, kapal induk OSIRIS-REx meluncurkan kapsul pengembalian sampelnya pada pukul 6:42 pagi EDT. Dengan kapsul yang selamat dalam perjalanannya, pesawat ruang angkasa OSIRIS-REx menembakkan pendorongnya 20 menit kemudian, memastikan kapsul tersebut akan melewati Bumi dengan aman sejauh sekitar 484 mil.

Manuver “pengalihan” ini menempatkan pesawat ruang angkasa itu pada jalur pertemuan dekat dengan asteroid Apophis pada tahun 2029.

Apophis memiliki lebar sekitar 1.200 kaki dan akan berada dalam jarak 20.000 mil dari Bumi pada tahun 2029, yang merupakan jarak yang sangat dekat dalam istilah astronomi. Pesawat ruang angkasa OSIRIS-REx, yang sekarang dikenal sebagai OSIRIS-Apophis Explorer, akan memasuki orbit di sekitar Apophis segera setelah asteroid tersebut terbang melewati Bumi, memulai pengamatan yang diperluas.