伦纳德大卫,科学美国人-
在具有历史意义的寻求将整个太阳系的样本带回地球,最好的成功可能是一个简单的咒语,熟悉的短语:“熟能生巧”。
至少,这是感觉从最近的演习的美国宇航局OSIRIS-REx的大结局,缩写megamouthful起源,光谱解释,资源识别、Security-Regolith探险家。于2016年9月,OSIRIS-REx是第一个美国的使命从小行星网罗样本。2020年10月,飞船尽职尽责地聚集片段的太空岩石),一个古老的废墟堆不同剩菜早期太阳系的创建大约45亿年前。现在,返回地球的途中,寻求宝贵的负载安全回到陆地一个激动人心的行为星际的大胆行为将在9月24日凌晨展开。
这一努力的核心是250克(没有人确切地知道有多少)的外星运费了)使用小说惊险的样本采集机制(TAGSAM)也存储样本。硬件是躲在一个月球胶囊OSIRIS-REx将摆脱与瞬间精度缩放的地球。持久的后再入针对国防部Dugway试验场在犹他州测试和培训范围,盐湖城以西大约70英里,胶囊应该通过降落伞缓缓降落,降落在这个偏远的地方desert-presuming高,当然,这一切都按照计划收益。
准备所有的场景,名义,否则,在6月下旬和本月初一批科学家、工程师和其他支持人员聚集高保真,一步一步模拟OSIRIS-REx胶囊检索和传输模拟清洁房间。
6月的排练是由洛克希德Martin-which TAGSAM,返回胶囊和OSIRIS-REx-and发生在利特尔顿公司的校园,科罗拉多州,警惕的目光下规划者涂鸦笔记为其他任务。其中最重要的是多部门火星采样返回项目——更雄心勃勃,充满数十亿美元的努力,旨在提供红色星球材料在2030年代回到地球。
椭圆的边缘
有很好的理由OSIRIS-REx团队优势。相同的犹他州的景观将塑造其使命的命运在几个月的时间已经见证灾难和胜利。
2004年9月,美国宇航局的创世纪航天器,太阳风携带的样本,未能部署降落伞后再入大气。由于安装不当空降第一开关、高速冲击导致的污染严重,带领胶囊和珍贵的装运。运气来了不到两年后,在2006年1月,当美国航空航天管理局的“星尘”号任务成功空降地球与彗星颗粒胶囊洒P /野生2,为后续实验室提供丰富的材料审查。
重要的工作已经进入了避免“Genesis-level”事件,理查德·威瑟斯彭说的洛克希德·马丁公司的OSIRIS-REx ground-recovery操作。“我们相信,不会再发生了。我们理解发生在《创世纪》的技术问题。我们已经做了广泛的测试OSIRIS-REx确保不会发生。“OSIRIS-REx胶囊和恢复程序的设计是基于“星尘”遗产,他补充道。
信贷:珍克里斯琴森;来源:“OSIRIS-REx,返回小行星样本,”托马斯·m·Ajluni et al . IEEE航空会议论文,2015年3月;和“OSIRIS-REx:样本从小行星(101955)),返回“由但丁s劳蕾塔et al .,在空间科学评论》,卷212;2017年8月(主要参考文献)
然而,威瑟斯彭指出,带有不可避免的risks-even降落在一个缓慢的降落伞下每小时10英里。一个不幸的登陆岩可能违反的外层部分胶囊的热防护shield-although情况预计不会妥协sample-carrying罐本身。其他不理想的情况下需要找到胶囊颠倒或检索从糊状的泥潭由罕见的沙漠形成降雨。
犹他州胶囊的下降区域是一个椭圆,36的措施8.5英里。紧张的一天,它将环绕四架直升机准备运输一打或者更多的复苏团队成员一旦胶囊的着陆网站内发现。系统安全官员将成为首批在现场。他们将检查任何违反或脱气胶囊,以确保区域和有效载荷是安全的和声音的soon-to-follow随从人员。
“我们已经创造了条件,明显恶化只是为了确保我们知道如何处理任何场景,”威瑟斯彭说。“我们希望有胶囊的洁净室处理区域在两个小时内它被放在地上,两小时内氮清洗。”
氮气冲洗将确保外部空气不污染样品前搬迁胶囊及其高附加值的内容在休斯顿美国宇航局的约翰逊航天中心,特克斯。一旦存在,胶囊将完全分解,去除TAGSAM和负载的小行星糖果发生在刚更新的洁净厂房。
而6月排练复苏团队成员练习模拟返回舱的处理和交付一个模拟清洁房间,第二次会议(发生于7月18日至20日)是在犹他州沙漠的面积小行星样品到达的地方。后者恢复会话包括直升机培训团队成员负责空运样品胶囊。
“巨大的情感解脱的时刻”
但丁劳蕾塔,OSIRIS-REx亚利桑那大学的主要研究者,一口气说出了长串痛点同时观察6月的复苏彩排。最相关的是那些任何排练的精心策划和即兴动作不能妥善解决。首先,上面的胶囊必须自动释放地球复杂的过程,需要切割的电缆和炸药的爆炸螺栓“压低”。内部电池需要醒来和供电。降落伞打包在2016年需要展开。问题在长链很容易导致TAGSAM被碾碎后像啤酒可以自由落下的,高速俯冲到沙漠中。
然而,劳蕾塔并不是很担心。“坦白说,我在99%的机会使我们的任务成功,”他说,强调所有的发射前的测试硬件和航天器的性能。即便如此,“这将是巨大的情感解脱的时刻看到我们的降落伞打开和样本漂流安全到地球。然后我知道我们做到了。在这一点上都是肉汤。”
即使OSIRIS-REx胶囊受Genesis-like硬着陆,劳蕾塔和其他人对他的团队有信心他们仍然可以完成一些伟大的科学。“我们担心的是保护地球的小行星样本污染,“说恩贾妮Polit OSIRIS-REx亚利桑那大学的使命实现系统工程师。“所有的努力,许多排练和运营准备更高的保真度的测试,这是非常好工作。”
启动泵
所有的细心看护和教训OSIRIS-REx喂养成2030年代美国宇航局的主要行星科学事业:火星采样返回(MSR)企业。
这颗红色星球的标本也注定要交付到犹他州测试和培训范围。但也有差异,主要是由生命是否存在的热点问题火星和因此可能在检索到的样本。以外的其它任何非零的牵引可行的外星生物地球和向他们介绍我们的生物圈提出的幽灵”行星保护专家称之为“落后污染。”
现在计划,锥形MSR地球进入车辆将会通过犹他州的天空没有一个降落伞,加固的承受冲击力的影响具有高原沙漠粘土层,以及任何后续轧制和跳跃。从那里,团队将把它当作复苏有潜在危险的物质,封闭防护容器,然后运输到还未建的隔离设施,犹他州以外的可能位置。
MSR,“我们非常利用很多OSIRIS-REx所做的工作,”尼克Benardini说,美国宇航局的行星保护官。“我们建立必要的技能的需要,“公共安全和高样品的完整性为科学分析驾驶目标。
MSR的过程是复杂的内在国际自然界NASA和欧洲航天局在努力充实。甚至在美国方面,Benardini解释说,美国国家航空和宇宙航行局的任务这么复杂,必须严格与大量的跨部门合作伙伴,从美国疾病控制和预防中心和联邦应急管理署交通部和美国国土安全部。
“OSIRIS-REx允许我们'泵,”Benardini继续,程序,培训和样本的完整性的方法尽可能早。“这是让每个人都有一个火星采样返回的心态。”