211service.com
Japan är på väg att ta tillbaka prover av en asteroid 180 miljoner miles bort
En illustration av Hayabusa2 som landar på asteroiden Ryugus yta för att samla in prover. JAXA
Den 5 december får jorden en leverans av något som bokstavligen inte är den här världen: några små korn och damm som ryckts upp från en asteroid 180 miljoner miles bort. Väl tillbaka på jorden kommer fragmenten av Ryugu att hjälpa forskare att lära sig mer om hur solsystemet bildades.
JAXA, Japans rymdorganisation, lanserade Hayabusa2 för sex år sedan, den 3 december 2014. Rymdfarkosten tog sig till Ryugu fyra år senare i juli 2018, där den studerade sitt nya 3 000 fot breda hem från omloppsbana med hjälp av flera typer av instrument ( inklusive optiska kameror, infraröda kameror och LIDAR). Den placerade också ut tre små rovers till asteroidens yta som använde en mängd olika instrument för att studera den på nära håll.
Allt detta gick långt för att hjälpa forskare att bättre förstå Ryugu , en primitiv sten som är rik på kol, fastän mer porös, klippig och innehåller mindre hydratiserade mineraler än vad som ursprungligen förutspåddes. Asteroider som Ryugu är den vanligaste typen, men eftersom de är så mörka är de svåra att studera genom teleskop. Även observationer som Hayabusa2s är begränsade eftersom det bara finns så många typer av instrument du kan skicka ut i rymden, och de överlever inte alltid resan (en av Hayabusa2s fyra rovers misslyckades faktiskt innan den släpptes).
Men ingenting kan jämföras med analysen vi kan göra i toppmoderna laboratorier på jorden. Det för oss till syftet med Hayabusa2: att ta ett prov av Ryugu tillbaka till jorden.
Returuppdrag för prover blir allt mer på modet, vilket framgår av NASA:s OSIRIS-REx-uppdrag och Kinas nuvarande Chang’e 5 borrning på månen. Men de är inte lätta. I februari 2019 landade Hayabusa2 på ytan och sköt två små kulor in i asteroiden för att röra upp ett moln av partiklar från vilket provarmen kunde samla skräp. Den avfyrade en större projektil i april samma år, och dök ner till ytan ett par månader senare för att hämta ännu mer utmatat material.
Medan det första Hayabusa-uppdraget bara kunde ta tillbaka en miljondels gram genom detta tillvägagångssätt, finns det optimism att Hayabusa2 kommer att ta tillbaka mycket mer. Jag är stolt över denna framgång, även om jag ännu inte vet att återinträdet [av provkapseln] kommer att bli framgångsrikt, säger Eri Tatsumi, en planetforskare vid University of La Laguna i Spanien som har arbetat direkt med Hayabusa2s data hittills.
Asteroider är som tidskapslar av forntida rymdhistoria eftersom deras fysiska och kemiska sammansättning är mycket bättre bevarad över tiden än, säg, en planets (vars inre uppvärmning och potentiella magnetfält och atmosfär uppmuntrar pågående aktivitet). I det här fallet kan studier av material från Ryugu hjälpa oss att förstå hur det tidiga solsystemet såg ut när enorma mängder gas och damm smälte samman till olika asteroider, månar och planeter – inklusive beboeliga världar som jorden.
Det vi skulle vilja veta är vilka processer det är som format solsystemet, säger Tatsumi. Jag skulle vilja veta vilken typ av organiskt material som finns i Ryugu – om det har byggstenarna för livet. Hon tror att studier av Ryugus prover kan göra det möjligt för forskare att lägga till ytterligare en sida till vår kunskap om materialen i det tidiga solsystemet, och vilka typer av element och föreningar som kan ha levererats till den tidiga jorden via meteoritnedslag. Ryugu i sig verkar vara för ömtålig för att överleva ett nuvarande inträde i jordens atmosfär, så det är troligtvis ganska annorlunda än de meteoritrester på jorden som vi hittills har kunnat analysera.
Dessutom finns det några märkliga saker om Ryugus historia som kräver den typ av sammanhang man bara kan få från laboratorieanalys. Tomokatsu Morota, en planetforskare från University of Tokyo, ledde ett team som studerade Ryugus yta med hjälp av bilder tagna av Hayabusa2s kameror. Laget märkte det förändringar på ytan orsakade av solvärme . Detta antyder ett scenario där Ryugu genomgick en orbital exkursion nära solen, säger han. En närmare titt på stenfragmenten kan hjälpa till att bekräfta om det hände eller inte.
Hayabusa2 kommer att lämna av provkapseln av Ryugu-material på bara några dagar. Den måste överleva ett brinnande återinträde innan den landar i Australien. Rymdfarkosten själv kommer dock att bege sig tillbaka för ett utökat uppdrag — först till asteroid 2001 CC21 för en förbiflygning i juli 2026, och sedan ett formellt möte med asteroid 1998 KY26 i juli 2031. Mellan dessa höjdpunkter kommer rymdfarkosten att göra ett par av gungor runt jorden samtidigt som man försöker göra observationer av avlägsna exoplaneter.
Hayabusa2:s framgång kommer att leva vidare i framtida provuppdrag också. JAXA planerar en för Marsmånen Phobos, kallad Martian Moon eXploration, eller MMX. MMX är tekniskt tillverkat av mycket av arvet som etablerats av Hayabusa och Hayabusa2, säger Tatsumi. Och Hayabusa2s projekt involverade många unga forskare och ingenjörer som kommer att leda nästa generations uppdrag. Med dessa erfarenheter kan JAXA lansera mer komplicerade och större uppdrag i framtiden.