يقول العلماء إن اللمس والهبوط بواسطة مركبة الفضاء OSIRIS-REx التابعة لناسا على كويكب الشهر الماضي كشفت عن رؤى جديدة حول بنية الصخور السائبة التي قد تغطي أسطح العديد من الأجسام الكوكبية الصغيرة – وهي مادة أقرب إلى حفرة كرة في الملعب أكثر من كونها صلبة. حجر الأساس.
يتضح هيكل الطبقة الخارجية للكويكب في الصور التي التقطتها مركبة الفضاء OSIRIS-REx وهي تنطلق إلى العالم الخالي من الهواء على بعد أكثر من 200 مليون ميل (330 مليون كيلومتر) من الأرض في 20 أكتوبر.
في اليوم التالي ، أصدرت وكالة ناسا صورًا من كاميرا ضيقة الزاوية تستهدف الذراع الآلية للمركبة الفضائية التي يبلغ طولها 11 قدمًا (3.4 متر). أطلق جهاز جمع عينات بحجم طبق العشاء في نهاية الذراع زجاجة من غاز النيتروجين المضغوط عندما لامست المركبة الفضائية سطح الكويكب بينو ، وهو جسم كوكبي صغير يبلغ قطره حوالي ثلث ميل.
ساعد تصريف غاز النيتروجين على إجبار عينات الكويكب على الدخول إلى غرفة التجميع. بعد ست ثوانٍ على سطح الكويكب ، أطلق أوزيريس ريكس دفعات للابتعاد عن بينو.
تلقى العلماء في وقت لاحق صورًا عن قرب لرأس جمع العينات ، تظهر أنه مكتظ بالمواد الملتقطة من سطح الكويكب. كانت بعض جسيمات الكويكبات مرئية وهي تهرب من غرفة التجميع ، مما دفع المديرين إلى إصدار أوامر للمركبة الفضائية بتخزين رأس العينة داخل كبسولة العودة إلى الأرض في وقت أقرب مما هو متوقع ، مما يقلل من فقدان العينات.
تم إغلاق جهاز أخذ العينات داخل كبسولة العودة للمركبة الفضائية OSIRIS-REx في 28 أكتوبر.
في أواخر الأسبوع الماضي ، نشر المسؤولون سلسلة أخرى من الصور التقطت أثناء لمس المركبة الفضائية وهبوطها. تم التقاطها بكاميرا ملاحة بزاوية واسعة على OSIRIS-REx.
وفقًا لفريق OSIRIS-REx العلمي ، تم التقاط الصور بكاميرا الملاحة – أو NavCam – على مدار ثلاث ساعات تقريبًا. قال المسؤولون إن التسلسل يبدأ بعد حوالي ساعة من إجراء أوزيريس ريكس لمناورة مغادرة المدار لبدء هبوطه ، وينتهي بعد حوالي دقيقتين من احتراق المركبة الفضائية.
يمكن رؤية عدد كبير من المناورة أو الدوران في منتصف تسلسل الصور حيث يوجه OSIRIS-REx ذراع أخذ العينات نحو موقع أخذ العينات المستهدف على الكويكب Bennu ، وهي منطقة تسمى “Nightingale”.
“مع اقتراب المركبة الفضائية من موقع Nightingale ، يظهر ظل ذراع أخذ العينات في الجزء السفلي من الإطار. بعد فترة وجيزة ، أثر رأس أخذ العينات على موقع Nightingale (خارج مجال رؤية الكاميرا مباشرة إلى أعلى اليمين) وأطلق زجاجة غاز النيتروجين ، والتي تحشد قدرًا كبيرًا من مادة موقع العينة “، كتب فريق OSIRIS-REx في وصف من صور NavCam.
“بعد عدة ثوانٍ ، تقوم المركبة الفضائية بحرق خلفي ويظهر ظل ذراع أخذ العينات على المادة السطحية المضطربة. يواصل الفريق التحقيق في سبب ظهور المناطق المظلمة للغاية في الأجزاء العلوية والمتوسطة من الإطار “. “يمكن أن تكون المنطقة العلوية هي حافة الانخفاض الناتج عن ذراع أخذ العينات ، أو ظل قوي ناتج عن مادة مرفوعة من السطح ، أو مزيج من الاثنين.
“وبالمثل ، يمكن أن تكون المنطقة المظلمة المتوسطة التي تظهر لأول مرة في الجزء السفلي الأيسر من الصورة عبارة عن انخفاض ناتج عن أحد دافعات المركبة الفضائية أثناء إطلاقها ، أو ظل ناتج عن مادة مرتفعة ، أو مزيج من الاثنين معًا.”
اعتمدت المركبة الفضائية OSIRIS-REx من شركة لوكهيد مارتن على صور كاميرا الملاحة بالأبيض والأسود لتوجيه نفسها بشكل مستقل إلى منطقة هبوط آمنة في بينو. قارنت خوارزميات التنقل صور الكاميرا بخريطة محملة مسبقًا في كمبيوتر المركبة الفضائية ، مما يساعد OSIRIS-REx في تحديد موقعه بالنسبة للكويكب.
مع تأمين العينة في كبسولة العودة ، من المقرر أن تغادر أوزيريس ريكس المنطقة المجاورة للكويكب بينو العام المقبل لبدء رحلة العودة إلى الأرض. ستطلق المركبة الفضائية كبسولة العودة لدخولها مرة أخرى في الغلاف الجوي للأرض والهبوط في ميدان الاختبار والتدريب في يوتا في 24 سبتمبر 2023.
تم إطلاق مهمة أصول ناسا ، والتفسير الطيفي ، وتحديد الموارد ، والأمن ، ومهمة Regolith Explorer التي تبلغ تكلفتها مليار دولار في 8 سبتمبر 2016 ، من كيب كانافيرال على متن صاروخ أطلس 5 من تحالف الإطلاق المتحد الهدف الأساسي لـ OSIRIS-REx هو إعادة عينات من الكويكب إلى الأرض لتحليلها بشكل مفصل من قبل العلماء ، الذين يأملون في الكشف عن أدلة حول أصول النظام الشمسي.
كان مطلب المهمة أن يجمع أوزيريس ريكس 60 جرامًا على الأقل ، أو 2.1 أوقية ، من مادة الكويكب. قال العلماء قبل 20 أكتوبر ، إن المركبة الفضائية يمكن أن تجمع أكثر من ذلك بكثير ، وتشير الأدلة إلى أنها من المحتمل أن تصطاد أكثر من 2.2 رطل ، أو 1 كيلوغرام ، من عينات الكويكبات ، وفقًا لدانتي لوريتا ، المحقق الرئيسي للمهمة من الجامعة. ولاية أريزونا.
تشير البيانات من الهبوط القصير على الكويكب إلى أن الذراع الروبوتية للمركبة الفضائية غرقت حتى 19 بوصة (48 سم) في سطح بينو الناعم.
في حين أن المردود العلمي للمهمة سينتظر حتى عودة عينات الكويكب إلى الأرض ، قالت لوريتا الخميس إن العلماء يتعلمون بالفعل عن الخصائص الفيزيائية لبينو.
اكتشفت المركبة الفضائية جسيمات صغيرة تتطاير قبالة بينو بعد وقت قصير من وصولها إلى الكويكب في ديسمبر 2018. تبدو هذه الجسيمات مشابهة للمادة القشرية التي تسربت من رأس TAGSAM.
قالت لوريتا: “يبدو وكأنه صندوق من رقائق الذرة في الفضاء”. “وهم يرفرفون في نوع من الحركة العشوائية. إنهم يأتون من رأس TAGSAM في الغالب ، لكنهم يصطدمون ببعضهم البعض. إنها تدور وتهبط. يمكننا حل الكثير منها.
قالت لوريتا: “لذلك فهي مجموعة بيانات معايرة تصوير رائعة لفهم أحداث طرد الجسيمات ومسارات الجسيمات التي لاحظناها خلال المواجهة الكاملة مع الكويكب بشكل أفضل”. “على الرغم من أن قلبي ينكسر بسبب فقدان العينة ، فقد تبين أنها تجربة علمية رائعة.”
قدم اتصال OSIRIS-REx بسطح الكويكب في 20 أكتوبر أيضًا مجموعة بيانات غنية ، مما يشير إلى أن الطبقة الخارجية من تربة الكويكب والصخور منخفضة الكثافة تفتقر إلى الكثير من التماسك. لامس الذراع الروبوتية للمركبة الفضائية الكويكب عندما اقترب أوزيريس ريكس بسرعة 0.2 ميل في الساعة ، أو 10 سنتيمترات في الثانية ، أي حوالي عُشر سرعة إيقاع المشي المعتاد.
قالت لوريتا: “عندما لامس رأس TAGSAM الريجوليث ، تدفق بعيدًا مثل سائل”. “وأعتقد أن هذا ما سيحدث لرائدة فضاء إذا حاولت المشي على سطح الكويكب. كانت ستغرق على ركبتيها أو أعمق – اعتمادًا على مدى ارتخاء التربة – حتى تصطدم بصخرة أكبر أو نوع من الصخور الأساسية “.
وقال إن بيانات “الحقيقة الأرضية” التي جمعتها OSIRIS-REx ستساعد العلماء على إعادة فحص نماذج جيولوجيا الكويكبات.
قالت لوريتا: “إنه لأمر مدهش أنه لم يكن هناك سوى القليل من المقاومة للمركبة الفضائية من سطح الكويكب”. “في الأساس ، يشبه الأمر حفرة كرة في ملعب طفل. أنت تقفز فيه نوعًا ما وأنت تغوص فيه.
قالت لوريتا مازحة: “لحسن الحظ ، كان لدينا تلك الدافعات الخلفية لعكس اتجاه الحركة ، أو ربما نكون قد طارنا طوال الطريق عبر الكويكب”.
ستساعد القياسات الجديدة لكثافة الكويكب من OSIRIS-REx العلماء على تحسين تقييمات المخاطر التي قد يشكلها بينو على الأرض. حسب العلماء احتمالًا بنسبة 1 من 2700 أن بينو قد يضرب الأرض في أواخر القرن الحادي والعشرين.
قد يحترق جزء كبير من الكويكب في الغلاف الجوي للأرض بسبب مساميته.
قال لوريتا: “يشير التحليل الحراري إلى أن الكثير من المواد الموجودة على سطح بينو – خاصة الصخور الكبيرة السوداء التي تشكل أحد المكونات الرئيسية للسطح – يبدو أن لها خصائص مادية لا يمكن أن تبقى سليمة أثناء المرور عبر الغلاف الجوي.” . “سوف تتفتت ، وستفقد الكثير من المواد.”
وهذا يعني أن العينات الأصلية التي تم جمعها من بينو لا تشبه أي نيازك أو شظايا كويكب سقطت على الأرض ووصلت إلى السطح سليمة.
أرسل بريدًا إلكترونيًا إلى المؤلف.
تابع ستيفن كلارك على تويتر: تضمين التغريدة.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”
