Хаябуса 2: возвращающийся образец астероида может помочь раскрыть происхождение жизни и Солнечной системы

Что вы думаете об астероидах? Многие люди думают о них как об инертных и, возможно, довольно тусклых, рябых предметах в форме картофеля, находящихся далеко в глубоком космосе. Но за последние десять лет две японские космические миссии – «Хаябуса» и теперь «Хаябуса-2» – поместили этот вид в учебники истории. Астероиды – интересные тела, которые могут объяснить, как возникла жизнь на Земле.

Японское космическое агентство JAXA собирается доставить на Землю образцы с астероида Рюгу шириной 1 км – приземление ожидается 6 декабря на военном полигоне в Южной Австралии. Первый аппарат Хаябуса вернул образцы с астероида Итокава в 2010 году, который, как и Рюгу, вращается вокруг Солнца около Земли. Ученые, которые анализировали те образцы, теперь с нетерпением ждут возможности исследовать Рюгу.

Фото: https://hightech.fm/

Наблюдения с помощью камер Hayabusa 2 уже выявили некоторые интригующие особенности астероида Рюгу (что означает «Дворец дракона»). Похоже, что астероид образовался как крутящаяся груда обломков предыдущих поколений различных астероидов. Рюгу показывает, что астероиды имеют богатую и хорошо задокументированную историю, они подвергались бомбардировке метеоритами и разрушались суровым солнечным ветром и космическими лучами.

Многие «углеродистые хондритовые метеориты», такие как Рюгу, богаты водоносными минералами, такими как глины – на самом деле они могли принести воду на Землю. Интересно, что наблюдения за Рюгу показывают, что он не так богат водой, как ожидалось, когда он был выбран в качестве цели для этой миссии. Возможно, вода в образовавшихся астероидах выкипела в результате внутреннего нагрева радиоактивным материалом. Напротив, астероид Бенну, образцы которого были взяты миссией NASA Osiris Rex и которые вернут в 2023 году, кажется, действительно богат гидратированными минералами.

Рюгу мог многое рассказать нам об истории Солнечной системы. Земля и другие планеты образовались из небольших скалистых тел в диске из газа, льда и пыли, который называется солнечной туманностью. Астероиды – это остатки этого процесса. В то время как планеты претерпели обширные изменения, образовав корки, мантию и ядра в течение своей жизни, астероиды – нет. Таким образом, изучая примитивные образцы астероидов, мы можем раскрыть множество секретов о том, как образовалась Солнечная система.

Например, присутствовали ли в этой туманности строительные блоки для жизни или они появились позже на Земле? Если бы они присутствовали в туманности, мы могли бы увидеть их на Рюгу. Предыдущие исследования фактически показали, что реакции с водой на астероидах связаны с производством аминокислот, из которых состоят белки. Если бы мы действительно обнаружили, что строительные блоки жизни присутствовали в то время, когда Земля родилась, это могло бы означать, что жизнь может быть более распространенной во Вселенной, чем вы думаете. Это также может помочь нам понять, как органический материал распространяется на планеты, такие как Марс и Земля.

Одним из преимуществ тщательно подготовленной миссии по возврату проб, такой как Hayabusa 2, является то, что загрязнение органическими материалами на Земле находится на абсолютном минимальном уровне. Так что, если мы найдем аминокислоты на Рюгу, мы можем быть уверены, что они действительно произошли оттуда.

Фото: https://nauka.tass.ru/

Сложная выборка

Однако получить образец было непросто. Чтобы достать кусок из-под поверхности Рюгу, где материал защищен от ударов метеоритов и радиации, космический корабль должен был отойти от него на безопасное расстояние. Там он выпустил снаряд по поверхности астероида. Созданный небольшой кратер был затем посещен во время короткого приземления, когда материал был собран. В JAXA осторожно говорят, сколько было собрано, но ученые надеются на десятки граммов.

Тот же механизм отбора проб использовался в миссии «Хаябуса 1», но в этом случае проекторы и сборщик были не по времени, что привело к накоплению только тонкого облака пыли. Однако даже это позволило выяснить, как образовалась Итокава, и что он был идентичен по минералогии метеориту типа «LL5». Таким образом, это помогло объяснить, как образовались тысячи метеоритов LL5 в наших земных коллекциях.

Хаябуса-2, который находился в шестилетней миссии, отправился на Землю в ноябре 2019 года. На YouTube будет прямая трансляция, показывающая огненный шар возвращаемой капсулы, а радиомаяк внутри капсулы поможет быстро восстановить место его приземления с помощью дронов и вертолетов. После извлечения капсулы ее доставят в кампус Сагамихара недалеко от Токио, Япония, для открытия.

Миссии по возврату проб требуют лабораторных методов, способных анализировать мельчайшие дозы доставленных материалов. Ученые будут применять самые современные методы, включая органический анализ, электронную микроскопию, которая запускает электроны в образец, чтобы получить изображение с большим увеличением, и синхротроны – огромные ускорители, которые генерируют рентгеновские лучи для изучения материи в мельчайших деталях. Немного похоже на эпоху Аполлона 1960-х и 70-х годов и миссию «Звездная пыль» в 2006 году, следующее поколение миссий по возврату проб будет способствовать развитию наших аналитических возможностей на Земле.

По мере того, как происходит обратная миссия, космический корабль без груза образца астероида перейдет к последней части миссии, направляясь к крошечному астероиду 1998KY26. Он прибудет в 2031 году после серии облетов Земли. Может ли Хаябуса-2 действительно приземлиться на этот 30-метровый астероид? Это будет увлекательный вызов. Это также может помочь нам понять, как отклонить астероид, который может быть близок к тому, чтобы врезаться в Землю в будущем.