أوزيريس ريكس التابع لناسا يستعد للوصول إلى كويكب ولمسه

قبل أربع سنوات ، نشرت وكالة الفضاء الأمريكية أوزيريس ريكس في مهمة لاستكشاف بينو ، وهي قطعة بدائية من الحطام الفضائي يمكن أن ترجع أصولها إلى تكوين النظام الشمسي. الآن ، تستعد أوزيريس ريكس للهبوط على سطح بينو ، مما يجعلها أول مهمة إرجاع لعينة من الكويكبات على الإطلاق تابعة لناسا ، وأكبر تسليم لمواد خارج كوكب الأرض منذ عصر أبولو في الستينيات والسبعينيات.

إنه إنجاز تقني ما يقرب من عقدين من الزمن في طور التكوين ، وهدفه الرئيسي هو جمع عينة نقية غير معدلة من سطح الكويكب. للقيام بذلك ، ستستخدم المركبة الفضائية ذراعًا آليًا خاصًا برأس تجميع في النهاية. بعد ظهر يوم الثلاثاء ، من المتوقع أن تهبط المركبة الصغيرة الشجاعة إلى سطح بينو ، وتمدد ذراعها وتفجر الكويكب بما يكفي من غاز النيتروجين لدفع المواد السطحية إلى رأس التجميع.

سيستغرق الأمر أربع ساعات من أوزيريس ريكس لقطع مسافة 0.6 ميل (كيلومتر واحد) نزولاً إلى السطح ، متحركًا حوالي 3.9 بوصة في الثانية (10 سنتيمترات في الثانية). بمجرد اقترابها من السطح ، ستمتد المركبة ذراعها الآلية التي يبلغ طولها أكثر من تسعة أقدام (ثلاثة أمتار) ، والتي تسمى TAGSAM (أو آلية اقتناء العينات التي تعمل باللمس والانطلاق) ، والتي تعلوها عينة جهاز تجميع يشبه رأس دش كبير. إنه مصمم لنفخ دفعة صغيرة من غاز النيتروجين على سطح Bennu لإثارة بعض الغبار والصخور.

سيتم بعد ذلك جمع هذه المادة في حلقة حول الرأس ، والتي يمكنها تخزين حوالي أربعة أرطال (1.8 كجم) من المواد.

هدف أوزيريس ريكس هو جمع ما لا يقل عن 0.13 رطل (60 جرام) من المواد السطحية من Bennu ، والتي قد لا تبدو كثيرة ، ولكنها مناورة صعبة للغاية تتطلب دقة عالية – خاصة على الأسطح الصخرية غير المستوية مثل بينو ، حيث يمكن أن تكون الصخور بحجم ملاعب كرة القدم.

وصلت أوزيريس ريكس إلى Bennu في عام 2018 ورسمت بدقة سطح الكويكب عبر فترة عامين لتحديد أفضل مكان لجمع العينة. النتائج؟ فوهة بركان عرضها 66 قدمًا (عرضها 20 مترًا) بالقرب من القطب الشمالي لبينو يسميها الفريق نايتينجيل. تم اختياره في المقام الأول لأن الحفرة تبدو صغيرة ، مما يعني أن الصخور المكشوفة من المحتمل أن تتكون من عينات بدائية من وقت تشكل الكويكب قبل مليارات السنين.

تم تصميم رأس التجميع الخاص بـأوزيريس ريكس للعمل بشكل أفضل على الأسطح الرملية المسطحة التي لا تمتلكها Bennu.

لذلك سيتعين على العلماء أن يصوبوا بعناية ، حيث يمكن أن يسبب ذلك مشكلة للمهمة إذا لامس الذراع أعلى الصخور التي يزيد قطرها عن بضعة سنتيمترات – مما يحد بشدة من كمية المواد التي يمكن جمعها. أيضًا ، لدى TAGSAM ثلاث زجاجات نيتروجين فقط ، لذلك لا يستطيع الفريق تحمل إهدارها.

يمتلك الفريق بشكل أساسي طلقة واحدة لجمع أكبر قدر ممكن من المواد من فوهة نايتنجيل. هذا لأنه بمجرد إطلاق غاز النيتروجين ، تتعطل المادة السطحية ، وتطير – على أمل – إلى رأس التجميع. إنها فرصة بالفعل منذ سنوات.

لدى أوزيريس ريكس أداتان رئيسيتان تساعدان المركبة الفضائية على تحديد ما إذا كان من الآمن الهبوط وبدء عملية التجميع يوم الثلاثاء.

قال دانتي لوريتا ، الباحث الرئيسي للمهمة من جامعة أريزونا ، لقناة الجزيرة: “هناك منتجان رئيسيان قمنا ببنائهما ، أحدهما عبارة عن خريطة تفصيلية لسطح الكويكب ، مع استكمال المخاطر المحتملة للمركبة الفضائية”. “والآخر عبارة عن قائمة ميزات في الحفرة.”

إذا تم جمع عينة ، فسيتم وزنها وسيحدد الفريق ما إذا كانت هناك حاجة إلى محاولة أخرى. ولكن إذا سارت الأمور كما هو مخطط لها وكان هناك ما يكفي من المواد في رأس مجموعة أوزيريس ريكس، فسيتم تخزينها في علبة خاصة سيتم التخلص منها عندما تتأرجح المركبة الفضائية بالقرب من الأرض في عام 2023.

ولكن إذا حددت خريطة الخطر على متن أوزيريس ريكس أنه ليس من الآمن الهبوط في نايتنجيل ، فإن المركبة الفضائية ستجهض المناورة وسيتعين على الفريق إعادة تقييم خططها – وخرائطها. أوضحت لوريتا أن كل من خريطة المخاطر الموجودة على متن السفينة وكتالوج الميزات في الحفرة “تغيرت نتيجة قيامنا بإطلاق TAGSAM على السطح ، لذلك سنحتاج إلى إعادة بناء خرائطنا”.

إذا فشل الفريق في جمع ما لا يقل عن 0.13 رطل من المواد من بينو يوم الثلاثاء ، فهناك فرصة ثانية في ديسمبر ، لكنها قد تتطلب الانتقال إلى فوهة بركان مختلفة. ستكون هذه المناورة تكرارًا لخطط يوم الثلاثاء ، في موقع آخر بالقرب من خط استواء بينو ، يُدعى أوسبري ، وهو أمر جذاب بنفس القدر. كل عملية غطسة تنطوي على مخاطرة لا تصدق ، لذلك يأمل الفريق أن يجمع عينات كافية من المحاولة الأولى.

هذه الأنواع من الصخور الفضائية مثيرة للاهتمام بشكل لا يصدق للعلماء لأن الكويكبات تحتوي على أجزاء من أقدم المواد التي شكلت نظامنا الشمسي ، ودراستها قد تسمح للعلماء بالإجابة على أسئلة أساسية حول أصول النظام الشمسي. ذلك لأن الأقمار والكواكب قد تغيرت بمرور الوقت ، لكن معظم الكويكبات لم تتغير.

وقالت لوري جليز ، مديرة علوم الكواكب في ناسا ، لقناة الجزيرة: “الكويكبات تشبه كبسولات زمنية تطفو في الفضاء يمكنها أن توفر سجلاً أحفوريًا لميلاد نظامنا الشمسي”. “يمكنهم تقديم معلومات قيمة حول كيفية ظهور الكواكب ، مثل كوكبنا”.

تم اختيار Bennu كهدف لأن العلماء يعتقدون أنه جزء صغير مما كان ذات يوم صخرة فضائية أكبر بكثير والتي انفصلت أثناء اصطدام كويكبين في وقت مبكر من تاريخ نظامنا الشمسي.

قالت لوريتا إن كومة الأنقاض التي شوهدت اليوم عمرها أكثر من 4.5 مليار سنة ، وهي كبسولة زمنية كونية محفوظة بشكل مثالي يمكن أن تحتوي على أدلة حول أصل الحياة.

قالت لوريتا: “تبين أن بينو هو بالضبط نوع الهدف الذي كنا نأمل أن يكون”.

بفضل البيانات التي تم جمعها من المدار ، حدد الفريق اكتشافين رئيسيين: الأول ، أن ما بين 5 و 10 في المائة من كتلة بينو عبارة عن ماء ، وثانيًا ، أن سطحه مليء بالجزيئات الغنية بالكربون. هذا يعني أن أي عينات تُعاد إلى الأرض يمكن أن تساعد العلماء على فهم الدور الذي لعبته الكويكبات في جلب الماء إلى كوكبنا ، وزرعه بالمواد الحيوية التي توفر اللبنات الأساسية للحياة.

في وقت سابق من هذا الشهر ، قام الباحثون في فريق أوزيريس ريكس باكتشاف مثير ، وهو اكتشاف أكد شيئًا كان الفريق يشتبه فيه طوال الوقت: Bennu غني بالمواد العضوية. نُشرت النتائج في سلسلة من الأوراق البحثية في مجلة Science.

قال جيمي إليسيلا ، عالم الأبحاث في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، لقناة الجزيرة: “الجزيئات العضوية تشكل جميع الكائنات الحية على الأرض”. “ستساعدنا دراسة بينو على فهم أفضل للدور الذي قد تلعبه الكويكبات في توصيل هذه المركبات المكونة للحياة إلى الأرض.”

يمكن أن تساعد دراسة هذه المواد العلماء أيضًا في اكتشاف ما إذا كانت الحياة موجودة في مكان آخر من النظام الشمسي أيضًا.

قال لوريتا: “إذا حدث هذا النوع من الكيمياء في النظام الشمسي المبكر ، فمن المحتمل أنه حدث في أنظمة شمسية أخرى أيضًا”. “إنها تساعدنا على تقييم احتمالية نشوء الحياة في جميع أنحاء المجرة ، وفي النهاية ، في جميع أنحاء الكون.”

بمجرد عودة عينات الكويكب إلى الأرض ، سيتم فهرستها من قبل العلماء في مركز جونسون للفضاء التابع لناسا. ستحتفظ الوكالة بمعظم المواد ، ودراسة بعضها على الفور وإرسال بعض العينات إلى مجموعات بحثية حول العالم. تخطط ناسا أيضًا لتخزين جزء في مكان آمن في نيو مكسيكو لحفظه.

قالت إليسيلا: “ستوفر عينة بينو معلومات علمية مهمة الآن ، ولكن أيضًا للأجيال القادمة”.