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日本隼鸟二号样本是什么?

2020-12-10 10:55:42  来源:知否

几周前,美国宇航局(NASA)的OSIRIS-Rex探测器成功从小行星贝努(Bennu)上收集了样本。现在,该机构下属约翰逊航天中心的研究人员正期待着接收小行星龙宫(Ryugu)的样本,后者是日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的隼鸟二号探测器刚刚送回地球的。

上周末,隼鸟二号向地球发送了其从小行星龙宫上采集的样本。根据JAXA和NASA之间达成的协议,NASA可获得部分样本。作为交换,当OSIRIS-Rex在2023年将贝努样本送回地球时,日本也可获得一定比例的样本材料。

NASA下属天体材料研究和探索科学部(ARES)的科学家、收集馆长Keiko Nakamura-Messenger,将负责隼鸟二号的美国部分样本的保管和安全处理。她和同事们将在休斯顿全新的实验室内工作,该实验室专门为ARES和其他研究人员研究的样本进行鉴定、记录、存储和准备。

隼鸟二号是人类第七次从外星球采集样本。在小行星贝努的样本送达之前,龙宫的样本将成为ARES实验室最重要的研究材料。

Keiko Nakamura-Messenger表示:“上世纪90年代在日本上大学时,我的大学导师告诉我,我们仅有的样本来自阿波罗登月任务,以及落在地球上的陨石或漂浮在平流层中的宇宙尘埃。现在,我将成为首批接触到这种新天体样本的人之一,能先于几乎所有人看到样本是一种莫大的荣幸。”

与Keiko Nakamura-Messenger共同工作的还有ARES的同事克里斯托弗·斯奈德(Christopher Snead)、Ann Nguyen以及迈克·佐伦斯基(Mike Zolensky)。斯奈德说:“这将是首份小行星内部样本,令人感到非常兴奋。为了做好准备,我们正在建设新的实验室,并安装和配置特殊设备以便处理样品。我们预计样品将由小颗粒组成,处理起来会非常棘手。”

把样本带回地球

隼鸟二号于2014年12月发射,为期六年,目的是研究小行星龙宫,并收集样本带回地球进行分析。

这项任务在本质上类似于NASA向小行星贝努发射的OSIRIS-Rex。去年11月,OSIRIS-Rex成功地从贝努上采集了大量样本,并将于2023年返航。这两项任务的目的都是探索碳质小行星,它们被认为是早期太阳系的岩石基础,可能蕴藏着理解太阳系和生命起源的关键线索。

NASA和JAXA已经达成了一项协议,共享各自任务取回的样本,以便为世界各地的科学家提供尽可能多的材料来研究和比较。该计划还意味着OSIRIS-Rex任务团队肯定会从任何早期发现或从隼鸟二号任务中吸取经验。

隼鸟二号于2018年6月抵达龙宫小行星。在那里,探测器在龙宫表面部署了月球车和着陆器,并在小行星表面附近采集了样本。近两年后,隼鸟二号把小行星样本带回地球。12月6日,探测器在地球上空投放了装有小行星样本的太空舱,后者在澳大利亚南部使用降落伞着陆。

在日本,研究人员将对样本进行初步研究,并准备将其中的一部分送给NASA。Keiko Nakamura-Messenger与斯奈德将于2021年12月亲自前往日本,将样本带回约翰逊航天中心。

打造新实验室

在休斯顿,这两位科学家和他们的团队将在新实验室内工作。他们希望能在日本提供的样本中有重大发现,尽管样本的数量可能很少,只有10毫克的小行星物质。相比之下,OSIRIS-Rex探测器收集了至少两盎司(60克)贝努小行星的表面材料。

隼鸟二号研究人员希望看到有机、含水化合物和矿物的混合物,这将需要进行大量调查和研究。斯奈德会带头研究样本的各个部分,其中许多需要通过显微镜进行。

他说:“目前,我们正在试验如何用巨大的手套接触密封的金属和玻璃盒子来处理小颗粒和矿物颗粒。盒子里装满了氮气,以防止小行星样本与水和空气发生反应,但这也意味着这里非常干燥,静电成为了一个问题。”斯奈德的其他重要准备工作包括开发一种操纵杆操作的装置,该装置使用微型机械工具来拾取和处理微小的小行星颗粒。

与其他人共享

在对小行星样本进行分析、描述和编目时,ARES团队将是第一批研究龙宫样本的团队之一。但他们的工作也将使其他符合要求的科学家能够进行自己的研究。

来自世界各地的ARES科学家和研究人员将要求在未来几十年内对龙宫样本自行进行研究。当他们这样做的时候,Keiko Nakamura-Messenger和斯奈德将与研究人员合作,熟练地选择、准备和运送部分样本用于他们的研究。科学家们研究完这些样本之后,将把它们归还给约翰逊航天中心。在那里ARES的工作人员将保存详细的记录,包括这些材料去了哪里,以及对它们进行了哪些分析,然后再将这些样本分享给更多的研究人员。

对于Keiko Nakamura-Messenger、斯奈德和世界各地的科学家来说,对龙宫样本进行第一手研究的等待已经接近尾声。很快,他们将有机会亲自研究它的结构和化学构成。 (小小)

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