7月 15, 2024

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NASA は砂漠に着陸した小惑星からサンプルを収集する準備をどのように行ったか

NASA は砂漠に着陸した小惑星からサンプルを収集する準備をどのように行ったか

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CNN

NASA探査機内に保管されていた小惑星サンプルが次に地球に到達しようとしている 約2年半にわたる宇宙旅行

NASAが宇宙から小惑星のサンプルを収集して持ち帰ったのはこれが初めてだ。

とともに サンプルは以前に小惑星リュウグウから返還されました 日本のはやぶさ 2 のミッションを通じて、岩石や土壌から太陽系の始まりに関する情報が明らかになる可能性があります。

OSIRIS-RExミッションは着陸する代わりに、岩石と土壌のサンプルを投下し、別の小惑星を研究するために旅を続ける予定です。

チームは、もともと地球近傍の小惑星ベンヌから採取されたサンプルが9月24日にユタ州の砂漠に落下した際、サンプルを回収する方法を練習している。

OSIRIS-REx はベンヌから最大 8.8 オンス、つまり約 1 カップの物質を収集したと推定されています。

NASA/ゴダード/アリゾナ大学

ベンヌは、重力によって互いに結合された岩石で構成された回転するこま型の瓦礫の山である小惑星です。 幅は約 3 分の 1 マイル (500 メートル) です。

NASA科学ミッション総局副管理官ニコラ・フォックス氏は声明で、「地球上の太陽系の歴史の一部を受け取るまであとわずか数週間となっているが、今回の落下試験の成功で準備が整ったことは確実だ」と述べた。 「小惑星ベンヌから採取された本物の物質は、45億年前の太陽系の形成、そしておそらく地球上で生命がどのように始まったかを解明するのに役立つでしょう。」

宇宙船が珍しい小惑星のサンプルを積んだカプセルを地球上空に打ち上げ、指定された着陸場所に安全に届けることを目的とすることは、毎日あるわけではありません。

何千人もの人々による長年の努力の結果、ベンヌのサンプルが地球に到達する瞬間が生まれました。

春から夏にかけて、チームはサンプルカプセルの回収を練習し、帰国日に起こり得る良いことも悪いことも含めたすべてのシナリオを検討しました。

キーガン・バーバー/NASA

カプセルはユタ州の国防総省の試験訓練場に着陸する予定だ。

ミッションの当初の目的は、小惑星から元のサンプルを回収することでした。 ただし、カプセルが壊れると、サンプルが汚染される可能性があります。

アリゾナ大学ツーソン校のOSIRIS-REx主任研究員ダンテ・ローレッタ氏は声明で「私たちのチームがこの取り組みに注いだ努力を非常に誇りに思う」と述べた。 「慎重な計画とトレーニングがベンヌからサンプルを収集するのに役立ったように、私たちはサンプルを回収するスキルを磨きました。」

OSIRIS-REx は、Origins、Spectral Interpretation、Resource Identification、Security、Regolith Explorer の略称で、小惑星サンプルを返却するという NASA の最初のミッションです。 宇宙船は7年間の旅を続けた。 オシリス・レックスは2016年に打ち上げられた後、2018年にベンヌの周回を開始し、 サンプルは2020年に収集されました 2021年5月に地球へ帰還する長い旅に出発します。

ベンヌを出発して以来、宇宙船は地球とランデブーするための正しい軌道に乗ることができるように、太陽の周りを2回周回しました。

7月、ミッションチームは、宇宙船がソルトレークシティ郊外のユタ州国防総省の試験訓練場にあるカプセルの着陸地点を目標とするのを支援する一連の作戦を実施した。

9 月 24 日、NASA は A を発表します。 ライブブロードキャスト 地球に届けられるサンプル。 打ち上げは東部標準時午前10時、サンプルが入ったカプセルは東部標準時午前10時42分に地球の大気圏に突入し、時速約27,650マイル(時速44,498キロメートル)で飛行する。

メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターのOSIRIS-RExプロジェクトマネージャー、リッチ・バーンズ氏によると、カプセルが大気圏に突入する4時間前に、ミッションチームは宇宙船にカプセルを打ち上げるよう指令を送るかどうか決定するという。

キーガン・バーバー/NASA

落下試験中のサンプルリターンカプセルのトレーニングモデルが示されています。 パラシュートはカプセルの降下を遅くします。

この決定は、着陸エリア内の人間の安全性、カプセルが隅に留まる能力、帰還温度、降下精度を決定する宇宙船の軌道によって決まります。 このカプセルは、オシリス・レックスが地球から63,000マイル(102,000km)の距離にあるときに打ち上げられ、250平方マイル(647.5平方km)にわたるエリアに向かう。これは「バスケットボールコートの長さのダーツを投げてボールを打つのに相当する」 」 「雄牛の目だ」とバーンズ氏は言った。

カプセルが打ち上げられると、オシリス・レックスは陽動操作を実行し、別の小惑星を狙いながら太陽の周りの軌道に乗せます。 アポフィスバーンズ氏は2029年に会う予定だと語った。

地球の大気圏に突入すると、カプセルは過熱した火の玉に包まれますが、容器の熱シールドが中のサンプルを保護します。

OSIRIS-RExのサンドラ・フロイント氏は、カプセルを時速11マイル(時速17.7キロ)で緩やかに降下させるためにパラシュートが展開し、安全が確認され次第カプセルを回収するために救助チームが待機していると述べた。 NASAと提携して宇宙船を建造したロッキード・マーティン・スペースのプログラムマネージャーで、飛行運用とカプセル回収支援を提供する。

着陸は13分後に予想されます カプセルは地球の大気圏に突入します。

キーガン・バーバー/NASA

回収チームはヘリコプターの訓練に参加し、サンプルを回収して即席のクリーンルームに輸送します。

ヘリコプターがサンプルをカーゴネットに積み込み、6月に射撃場に設置された仮設クリーンルームに運ぶ予定だ。 そこでチームは、9月25日にヒューストンにあるNASAのジョンソン宇宙センターにC-17航空機で輸送するためのサンプル容器を準備する予定だ。 サンプルの詳細は、10月11日にジョンソンからのNASA放送を通じて一般に公開される予定です。

フロイント氏は、NASAとロッキード・マーティン航空宇宙会社のチームが納入日に備えてあらゆる段階のリハーサルを行ったと述べた。

最近、チームは航空機を使用してサンプルカプセルを投下し、回収し、輸送の準備をしました。

モリー・ワッサー/NASA

OSIRIS-RExチームは8月30日に最後の訓練演習を実施し、地上7,000フィートからヘリコプターで模擬カプセルを投下した。 地上と航空機の赤外線、レーダー、光学機器は、カプセルの降下を追跡するように訓練されました。

彼女はまた、宇宙船が再起動した場合の対処法、セーフモードからの復帰方法、ネットワーク障害が発生した場合に異なるセンター間で通信を転送する方法など、指令センターからの難しいシナリオにも取り組みました。

チームはまた、サンプルが入ったカプセルが予期せず開くハードランディングなど、さまざまな着陸シナリオも準備した。 その後、チームはサンプルが保存できるかどうかを評価します。

もう一つの可能​​性としては、射程内に着陸することが不可能な場合、探査機は9月24日にサンプルを打ち上げられなかった可能性があるとバーンズ氏は述べた。 このシナリオでは、サンプルは宇宙船に搭載されたままとなり、宇宙船の軌道はカプセルを運ぶことになります。 2025 年にユタ州上空で再度打ち上げを試みるため地球に戻ります。

ジョンソン宇宙センターには、アポロ計画による月のサンプルを含む地球外物質の保管、処理、分析の歴史があります。 OSIRIS-RExの処理担当副社長ケビン・ライター氏によると、NASAはベンヌサンプルのためにジョンソンに特別な施設を設置するために何年も取り組んできたという。

今後 2 年間、科学者が土壌や岩石を分析するため、専用のクリーンルームで他のコレクションによる汚染の可能性を防ぎます。 ジョンソン社の微粒子処理のリーダーでOSIRIS-RExのキュレーター代理であるクリストファー・スニード氏は、物質の中には砂粒よりも小さいものもあるだろうと述べている。

「私たちは、新しいグローブボックス内でこれらの貴重な粒子を慎重に扱うためのカスタムツールを開発しました」とスニード氏は声明の中で、危険物や地球外物質の管理に指定されたボックスについて言及した。

NASA

研究者らは、NASAのジョンソン宇宙センターの新しいクリーンルームにあるグローブボックスを使用して、サンプルを慎重に取り扱うことになる。

このサンプルは、私たちの太陽系の形成と歴史、そして地球のような居住可能な惑星の発展を助ける小惑星の役割に関する情報を明らかにします。 科学者らは、ベンヌのような小惑星が地球の形成初期に地球に衝突し、地球に水などの元素を提供したと考えている。

サンプルは分割され、カナダ宇宙庁や宇宙航空研究開発機構のOSIRIS-RExミッションパートナーを含む世界中の研究室に送られる。 サンプルの約 70% は保存されたままの状態で保管されるため、より優れたテクノロジーを備えた将来の世代は、現在可能である以上のことを学ぶことができます。

「今日私たちの太陽系に存在する小惑星は取り残されています。 「太陽系の歴史の第一段階から」とラウレッタ氏は言う。 「私たちは文字通り、地球が存在する前に形成された地質物質を見ているのです。私はそれらを祖父岩と呼んでいます。私たちの起源と私たちがどこから来たのかを表すものです。これは世界への贈り物です。」

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