Большинство космических кораблей, которые мы отправляем в Солнечную систему, никогда не вернутся. Время, пространство и энтропия захватывают их, иначе в конце миссии они намеренно обречены на гибель. Но не OSIRIS-REx. Его миссия увенчалась успехом только тогда, когда он вернулся на Землю со своим редким грузом.
OSIRIS-REx НАСА собрал образец астероида Бенну в октябре 2020 года. С тех пор мы с нетерпением ожидаем доставки материала на Землю, где его можно будет тщательно изучить в лабораториях разных стран.
24 сентября, после двухлетнего путешествия с Бенну на Землю, настал долгожданный день, и космический корабль выпустил капсулу для возврата образцов. НАСА использовало камеры космического корабля для записи выброса.
Солнце находится в верхней части изображения, а слева виден серп Земли. Изображение обрабатывается для удаления рассеянного солнечного света и предотвращения насыщения изображения Землей. В результате мы можем увидеть капсулу и редкий груз, который она несет, когда она направляется на Землю.
Капсула была выпущена с Бенну в 4:42 утра на расстоянии более 100 000 км (63 000 миль) от Земли. Когда она вошла в атмосферу, капсула-образец неслась со скоростью 44 500 км/ч (27 650 миль в час). Капсула спроектирована так, чтобы выдерживать все тепло от трения, но не удара. Капсула раскрыла тормозной парашют в 8:44 утра, и к моменту приземления ее скорость снизилась до 18 км/ч (11 миль в час).
Эта анимация показывает, как проходил маневр.
Однако вся операция не обошлась без драмы.
В капсуле возврата проб используются два парашюта. Поначалу капсула двигалась так быстро, что раскрытие парашюта стандартного типа было бы неэффективно. Его просто разорвали бы в клочья или оторвали от космического корабля.
Чтобы избежать этого, в капсуле сначала раскрывается тормозной парашют. Тормозные парашюты предназначены для использования с высокоскоростных объектов, поскольку они меньше по размеру. Они снижают скорость объекта, но недостаточно для приземления. Тормозной парашют возвращаемого образца настолько снизил скорость капсулы, что можно было безопасно развернуть посадочный парашют, не разорвав его на части. Но команда миссии не получила подтверждения о раскрытии тормозного парашюта. А без него игра была бы окончена.
Данте Лауретта — главный исследователь OSIRIS-REx. На брифинге для прессы после приземления капсулы он объяснил сильное беспокойство, приведшее к благополучной посадке капсулы, когда он ехал на вертолете к месту приземления. «Я просто пытался убедиться, что не сломаюсь полностью перед международной аудиторией, верно? Это типа: ладно, надо держать себя в руках», — сказала Лауретта.
Когда они наконец услышали, что главный желоб развернулся правильно, шлюзы открылись. «Я знал, что в тот момент, когда желоб открылся, вот и все. Мы знали, что делать», — продолжила Лауретта. «Неожиданностей не осталось. И это было ошеломляющее облегчение, благодарность, гордость, трепет, и я действительно пытался убедить себя, что мне это не снилось; что это действительно происходило; что желоб был открыт; что капсула падала; и мы получили это научное сокровище в свои руки».
Весь процесс, вплоть до посадки, прошел безупречно.
«Ого, мы сумели приземлиться, — сказала Лауретта, — и это во многом то, что OSIRIS-REx делал последовательно».
Теперь приходит наука.
Астероид Бенну — углеродистый астероид, наиболее распространенный тип. Около 75% астероидов относятся к C-типу, подобно Бенну. Это реликвии самых ранних дней Солнечной системы, и они содержат ключ к разгадке того, как формировалась Солнечная система, включая Землю. Бенну был выбран из списка, состоящего из более чем 500 000 астероидов-кандидатов. Астероиды C-типа обычно содержат много летучих льдов, и ученые надеются, что образец Бенну будет содержать летучие вещества, органические соединения и даже первозданный углерод из примитивной Солнечной системы.
Образцы направляются в два места. Одним из них является Управление НАСА по исследованию и исследованию астроматериалов в Космическом центре Джонсона. Но у Японии есть собственный опыт работы с возвращенными образцами, и часть сокровищ OSIRIS-REx отправится в Японский Центр по хранению образцов внеземных цивилизаций. Оттуда он будет передан различным исследователям.
Джейсон Дворкин — астробиолог и научный сотрудник проекта OSIRIS-REx в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА. «Когда образец вернется, 233 ученых со всего мира, включая меня, смогут исследовать астероид в наших лабораториях», — сказал Дворкин перед успешным завершением миссии. «При этом мы ответим на десятки вопросов об астероидах, ранней Солнечной системе и происхождении жизни».
Три четверти образца будут храниться в Центре космических полетов имени Джонсона НАСА для будущего использования. Именно так были отобраны образцы Apollo, и это доказало свою эффективность. По мере развития научных методов и аналитических инструментов их можно будет применять к первозданным образцам.
Есть четыре общих вопроса, на которые Дворкин и другие ученые стремятся найти ответы:
- Содержит ли образец органические соединения, которые могли повлиять на возникновение жизни?
- Как образец Бенну соотносится с нашей интерпретацией данных, собранных на астероиде?
- Что этот образец говорит нам об истории Солнечной системы?
- Как изменился образец с тех пор, как его собрал космический корабль?
Годы обучения дадут ответы на эти вопросы.
Но на данный момент команда OSIRIS-REx наслаждается теплым сиянием успешной миссии.
«У всей команды сегодня были бабочки, но это целенаправленное ожидание критического события хорошо подготовленной командой», — сказал Рич Бернс, руководитель проекта OSIRIS-REx в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА. «Для нас это была Мировая серия, девятый иннинг, момент с загруженностью баз, и эта команда выбила его из парка», — сказал он после успешного приземления капсулы.
Когда образец Бенну благополучно оказался в руках учёных, миссия OSIRIS-REx завершена. Но космический корабль все еще летает. Его отправляют к околоземному астероиду Апофис, и он был переименован в OSIRIS-APEX (Исследователь Апофиса). Он встретится с Апофисом в апреле 2029 года и будет вращаться вокруг астероида около 18 месяцев, собирая наблюдения.
Он не будет брать никаких проб, но будет использовать свой пробоотборник, чтобы возмутить поверхность астероида и посмотреть, что находится под ним.
