NASAが地球に送り返した小惑星のサンプルには、太陽系の起源を知る手がかりが含まれている可能性がある

リチャード・ビンゼルは、MIT の協力を得て、OSIRIS-Rex によって届けられた小惑星の土や塵がどのようにして太陽系の起源の手がかりを明らかにしたかについて説明します。 9月24日の朝、小型冷蔵庫ほどの大きさの宇宙カプセルがユタ州西部の上空から落下した。その中には、小惑星の表面から集められた約250グラムの土と塵という前例のない荷物が入っていた。キャンディーストライプのパラシュートが自由落下を遅らせるために展開されると、カプセルは予定よりわずかに早く砂の上に急降下しました。

NASAのOSIRIS-RExミッションのサンプル帰還カプセルが、2023年9月24日日曜日、米国国防総省のユタ試験訓練場の砂漠に着陸した。サンプルは、2020年10月にNASAのOSIRIS-REx探査機によって小惑星ベンヌから収集された。画像クレジット: NASA/KeeganBarber

これは、NASA が小惑星に到達し、小惑星のサンプルを地球に持ち帰る最初のミッションです。 2016年に打ち上げられたこのミッションは、太陽系の最初の1000万年に形成されたと考えられている「地球近傍」小惑星ベンヌを標的としている。小惑星は主に炭素と鉱物で構成されており、形成以来大きな変化は受けていません。したがって、その表面から採取されたサンプルは、初期太陽系をもともと形成していた鉱物や物質の種類について貴重な手がかりを提供する可能性があります。

オシリス・レックスはベンヌに到達するまでに 2 年以上かかり、その後さらに 2 年かけてその表面を周回して測定し、サンプルが収集できる場所を探しました。宇宙船に搭載された一連の機器の中には、MIT の学生によって設計された実験、REXIS (レゴリス X 線画像分光計) があります。この靴箱サイズの装置は 100 人以上の MIT 学生の作品で、X 線を使用して小惑星の表面物質をマッピングし、宇宙船がサンプルを採取する場所を決定するのに役立つように設計されました。 REXIS は、MIT 地球大気惑星科学部 (EAPS)、MIT 航空宇宙学部 (AeroAstro)、ハーバード大学天文台、MIT カブリ天体物理学宇宙研究所、MIT リンカーン研究所の共同プロジェクトです。

9月24日、オシリス・レックスは地球の大気圏を通ってカプセルを放出し、宇宙船自体は小惑星アポフィスへの新たなコースに乗り出した。カプセルはヒューストンのジョンソン宇宙センターに輸送され、そこでベンヌの塵が分析され、さらなる研究のために世界中の研究者に配布される予定です。サンプルの帰還の成功は、小惑星研究の第一人者であり、EAPSとエアロアストロの終身教授であるMITのリチャード・ビンゼルを含むミッションメンバーにとって大きなマイルストーンである。

ビンゼルは OSIRIS-REX の共同研究者として、REXIS の開発と宇宙船との統合を主導することに貢献しました。 MITニュースはビンゼル氏に、カプセルが着陸して回収された後の最初の反応と、小惑星の塵から私たちが何を学べることを望んでいるのかについて語った。

Q: まず第一に、なんと素晴らしい着陸でしょう!遠くから小惑星を詳しく研究してきた人として、この小惑星のサンプルが地球に持ち返されるのを見るのはどう思いますか?

A: 私もみんなと同じように息を止めていました！パラシュートが開くと深呼吸が起こり、軟着陸するとチーム全員が喜びを感じます。このような人々と長い間一緒に仕事をしていると、まるで家族のようになり、すべてを一緒に感じます。それは、子供が平均台を完走し、しっかりと地面に着地するのを見ているようなものです。私が着陸地点にいなかった間、私たちの多くはオンラインで「一緒に」タイムラインとすべての議事録を見ていました。ベンヌが科学的に豊富でアクセス可能なサンプリングターゲットであることを望遠鏡で発見してから、絶えず変化するミッション設計に至るまで、20年以上にわたる旅は何と素晴らしいものであったでしょうか。 MIT の学生による REXIS 装置への関与は 2010 年に始まりました。発射台に到達するまでに 6 年かかりましたが、今、私たちはついにそのミッションが完了し、サンプルが地球に帰還するのを見ています。

Q: OSIRIS-REX の機器は、軌道上の小惑星の測定を行いました。これらの宇宙測定により、小惑星について何が明らかになるのでしょうか?サンプルは地球に戻されましたが、科学者には他に何を発見してほしいと思いますか?

回答: 宇宙船の機器がどれほど技術的に進歩していても、地球上の研究所の能力には及びません。オシリス・レックスに搭載された私たちの機器は、ベンヌには炭素が豊富で、地球や生命そのものを構成する成分の最古の化学的記録が含まれている可能性があることを示しています。しかし、地表上空を飛行中に探査機の機器によって得られた測定結果が完全に正確であることをどのようにして確認し、そのデータをどのように解釈するのでしょうか? 「地上の真実」を保証するには、実際のサンプルを地球の研究所に持ち込むことによってのみ可能です。これらのサンプルを実験室で分析し、予備的な発見を確認することで、望遠鏡や周回宇宙船からの小惑星データを解釈する能力が検証されるでしょう。実験室での分析は、私たち自身の惑星系がどのように形成されたかの化学、条件、プロセスについてのより深い理解につながります。

Q: ミッションに楽器を運ぶのを手伝った学生全員に敬意を表しましょう。今後を見据えて、この小惑星サンプルと探査機の継続的な軌道は、MIT の研究とどのような関係があるのでしょうか?

A: MIT での私たちの仕事には限界がないことを思い出させてくれます。 MIT のモットーである「mensetmanus」（「心と手」）を表現する MIT の REXIS 装置は、学生が設計、構築した実際のハードウェアを使用して、数億マイルの宇宙に到達し、これまでの他の MIT 学生プロジェクトよりも遠くまで飛行します。非常に多くの学生が参加し、宇宙探査を成功させるために必要な努力、チームワーク、献身的な取り組みを学び、体験できることを光栄に思います。