NASA送回地球的小行星样本可能包含揭示太阳系起源的线索

NASA送回地球的小行星样本可能包含揭示太阳系起源的线索2023年9月24日星期日,美国国防部犹他州测试和训练场,美国宇航局OSIRIS-REx任务的样本返回舱在沙漠中着陆后不久。该样本由美国宇航局的OSIRIS-REx航天器于2020年10月从小行星贝努采集。图片来源:NASA/KeeganBarber这是美国国家航空航天局(NASA)首次执行前往小行星并将小行星样本送回地球的任务。该任务于2016年发射,目标是贝努,这是一颗"近地"小行星,被认为是在太阳系最初的1000万年中形成的。这颗小行星主要由碳和矿物质组成,自形成以来没有发生过大的变化。因此,从其表面采集的样本可以提供宝贵的线索,说明最初形成早期太阳系的矿物和材料的种类。2023年9月24日星期日,美国国防部犹他州测试和训练场,美国宇航局OSIRIS-REx任务的样本返回舱在沙漠中着陆后不久。该样本由美国宇航局的OSIRIS-REx航天器于2020年10月从小行星贝努采集。图片来源:NASA/KeeganBarberOSIRIS-REx历时两年多到达贝努,然后又花了两年时间绕行并测量其表面,寻找可以采集样本的位置。在飞船搭载的一系列仪器中,有一个由麻省理工学院学生设计的实验--REXIS(RegolithX-rayImagingSpectrometer)。这个鞋盒大小的仪器是100多名麻省理工学院学生的杰作,他们设计这个仪器的目的是用X射线绘制小行星表面物质的地图,以帮助确定航天器应该在哪里取样。REXIS是麻省理工学院地球、大气和行星科学系(EAPS)、麻省理工学院航空航天系(AeroAstro)、哈佛学院天文台、麻省理工学院卡弗里天体物理学和空间研究所以及麻省理工学院林肯实验室的一个联合项目。9月24日,OSIRIS-REx释放了太空舱,使其穿过地球大气层,航天器本身则踏上了前往小行星阿波菲斯的新航道。太空舱已被运往休斯顿的约翰逊航天中心,在那里将对贝努的尘埃进行化验,并分发给世界各地的研究人员作进一步研究。样本的成功返回对于任务成员来说是一个巨大的里程碑,其中包括麻省理工学院的理查德-宾泽尔(RichardBinzel),他是小行星研究领域的顶尖专家,也是EAPS和AeroAstro的终身教授。作为OSIRIS-REX的共同研究员,Binzel帮助领导了REXIS的开发及其与航天器的集成。《麻省理工新闻》采访了Binzel,了解他在太空舱着陆和回收后的第一反应,以及他希望我们能从小行星的尘埃中学到什么。问:首先:真是一次着陆!作为一个从远处深入研究小行星的人,看到这颗小行星的样本被送回地球,你有什么感觉?答:我和其他人一样屏住了呼吸!降落伞的打开让人深吸一口气,而软着陆则是整个团队喜悦的释放。你和这些人一起工作了这么久,你们就像一家人一样,所以你会一起感受到一切。就像看着自己的孩子完成平衡木的动作,然后稳稳落地一样。虽然我不在着陆点,但我们中的很多人都在网上"一起"观看时间线和所有程序。从我们用望远镜发现贝努是一个科学价值丰富且容易接近的采样目标开始,到任务设计的不断变化,这二十多年来的旅程是多么漫长啊。麻省理工学院学生对REXIS仪器的参与始于2010年。历时六年才到达发射台,而现在,我们终于看到任务圆满完成,将样本送回地球。问:OSIRIS-REX上的仪器在轨道上对小行星进行了测量。这些太空测量揭示了小行星的哪些情况?现在样本已经送回地球,你希望科学家们还能发现什么?答:航天器上的仪器无论技术多么先进,都无法达到地球上实验室的能力。我们搭载在OSIRIS-REX上的仪器告诉我们,贝努富含碳元素,很可能含有一些最早的化学记录,这些记录记录了构成地球甚至生命本身的成分。但是,我们怎么知道航天器仪器在表面上空飞行时进行的测量所揭示的内容以及我们如何解读这些数据是完全正确的呢?我们只能通过将实际样本带入地球实验室来确保"地面实况"。对这些样本进行实验室分析,确认我们的初步发现,将验证我们解读来自望远镜和轨道航天器的小行星数据的能力。然后,实验室分析将带领我们更深入地了解我们自己的行星系是如何形成的化学、条件和过程。问:让我们向所有帮助将仪器搭载到任务中的学生们致敬。展望未来,这个小行星样本--以及飞船继续飞行的轨迹--与麻省理工学院的工作有什么关系?答:这提醒我们,在麻省理工学院,我们的工作是无限的。麻省理工学院的REXIS仪器代表了麻省理工学院的座右铭"mensetmanus"("心灵与双手"),它延伸到了数亿英里之外的太空中,使用的是学生们设计和制造的实际硬件,比以前任何其他麻省理工学院的学生项目都飞得更远。能让这么多学生参与其中,学习和体验太空探索成功所需的艰苦工作、团队合作和奉献精神,我感到非常荣幸。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1387595.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1387595.htm

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人类起源探索再度达到关键里程碑史上最重小行星样本返回地球注:源自NASA直播注:NASA现场OSIRIS-Rex的全称叫做太阳系起源、光谱解析、资源识别、安全保障、小行星风化层探索者,任务是从一颗叫做Bennu(埃及神话里的不死鸟)的近地小行星上采取样本并返回地球。这颗平均半径只有250米左右的小行星,将帮助人类了解太阳系的起源,以及地球和人类从何而来。该项目的主要调查者、美国亚利桑那大学太空科学教授DanteLauretta表示:“我们认为正是像Bennu这样的小行星让地球变得宜居,它们可能给地球带来了水、各种分子,以及触发地球生命起源的各种有机物。”目前并不清楚这次返回的太空舱中到底有多少小行星样本,Lauretta教授此前曾预期能够达到250克。不过在NASA官网的任务介绍中,提及的任务目标是至少回收2.1盎司的小行星样本(59.5克)。即便返回舱只完成NASA给出的最低标准,也是人类探索太空的又一次重大进步。此前日本科学家曾在2010和2020年两度从小行星上提取样本返回,其中在2020年带回的重量是5克。Lauretta教授表示,带回来的样本越多,化学家们从中提取的分子,以及可以探索的有趣化学反应就越多。从今年7月NASA进行的太空舱返回演习,也大致能看出整个流程会是什么样子的。(NASA在今年7月进行的太空舱搜寻演习,来源:NASA)按照任务计划,这个满载珍贵小行星样本的太空舱,将在美国国防部犹他州测试与训练场着陆。经过初步处理后,将被送到NASA的休斯顿林顿·约翰逊太空中心。Lauretta教授也表示,他对于太空舱返回地球和回收并不感到焦虑,因为整个任务中最难的一步,其实是找到并登陆小行星。OSIRIS-Rex项目回顾2016年7月,OSIRIS-Rex搭载AtlasV运载火箭升空。经过多次轨道调整,OSIRIS-Rex在2018年12月成功对齐Benn,并对这颗小行星进行细致的绘图。2020年10月20日,OSIRIS-Rex释放机械臂,首次与小行星表面接触,通过“轻拍”小行星表面收集灰尘和扬起的小石块。两天后返回的图像显示,OSIRIS-Rex已经收集到满足目标要求的样本,研究人员在10月28日发出了关闭返回舱的命令。2021年4月7日,OSIRIS-Rex最后一次掠过Bennu,拍下了上一回“拍击”小行星表面造成的影响。5月10日,OSIRIS-Rex主引擎进行了长达七分钟的全力推进,正式踏上长达两年半的“回家之路”。释放返回舱之后,OSIRIS-Rex探测器的主要任务已经完成,现在这个航空器已经踏上了新的征程——择机探索小行星99942(Apophis)。按照天文学家的预测,Apophis将在2029年抵达最接近地球的位置,最近距离可能只有3.2万公里。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386051.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1386051.htm

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NASA的OSIRIS-REx接近揭示具有里程碑意义的小行星样本美国国家航空航天局约翰逊航天中心的OSIRIS-REx策展团队成员开始从科学罐的航空电子设备甲板上拆卸和翻转TAGSAM(Touch-and-Go样品机制)。资料来源:美国国家航空航天局/詹姆斯-布莱尔保护科学家于周一和周二从TAGSAM头的顶部拆下了14块圆形见证板。这些板子用于在任务期间的不同时间点监测航天器的内部环境条件,并被小心地保存起来,以便了解污染情况。在取下所有14块板并收集剩余的松散灰尘后,研究小组将TAGSAM头从其航空电子设备甲板平台上取下,并首次有机会查看头底部的24个表面接触垫和收集器头下方的小行星样本。这幅艺术家的概念图展示了OSIRIS-REx(起源光谱解读资源识别安全--岩石资源管理器)航天器利用"触摸和取样臂机制"(TAGSAM)接触小行星贝努。这次任务成功地将贝努表面涂层样本送回地球进行研究。资料来源:美国国家航空航天局2020年10月,当样本采集器接触到小行星时,这些表面接触垫直接捕获了来自贝努表层的细粒小行星岩石和尘埃。接触垫中的材料将提供一组独特的样本,让科学家了解贝努表面的状况。捕获环上和捕获环内部的小行星材料来自样本采集活动。在采集过程中,TAGSAM向贝努发射氮气,将小行星颗粒从地表下19英寸(50厘米)深处推入TAGSAM头部,头部用挡板密封。如果收集到的颗粒撑开挡板,它们就会掉落到捕获环的内部区域。因此,这两组收集到的材料将为科学家提供有关地表材料和地表下更深处材料的信息。总之,这些来自小行星的细粒度样本将帮助科学家和研究人员对小行星贝努的地质历史、撞击历史以及对小行星撞击评估的影响有新的发现。大块样本的图像和早期分析结果将在美国东部时间10月11日星期三上午11点举行的NASA现场活动中揭晓。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388735.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1388735.htm

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NASA公布小行星“贝努”样本影像美国国家航空航天局首次公布小行星“贝努”(Bennu)表面样本的照片、视频及初步研究成果。美国国家航空航天局(NASA)星期三(10月11日)在直播画面中展示的“贝努”表面岩石和尘土呈黑色,个体尺寸均不到2.5厘米。NASA说,初步研究发现,“贝努”样本中有“高碳含量”和含水的证据。NASA局长尼尔森说,样品中含有大量以水合粘土矿物形式存在的水。在新闻发布会上,无人探测器“奥西里斯-REx”(OSIRIS-REx)的样本分析师格拉文(DanielGlavin)将样本描述为“富含有机物”。他说:“这是令人难以置信的物质。这些东西是天体生物学家的梦想,我迫不及待地想研究它。”[Media]这份样本是NASA的“奥西里斯-REx”在三年前采集的,并在最近的飞越期间以封闭胶囊的形式交付到地球。科学家们希望通过研究这些物质,能够揭示太阳系的起源和地球生命的发展。“奥西里斯-REx”的首席研究员劳雷塔(DanteLauretta)说,样本中不同大小的石头将为科学研究提供宝贵的信息。他强调,这样的太空物质通常不会以陨石的形式到达地球表面,这使科学家们更加兴奋地研究。贝努被认为是太阳系中最危险的小行星,但NASA估计它在2182年与地球碰撞的可能性非常低,仅为0.037%。

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小行星“龙宫”提供了关于地球上生命起源的线索隼鸟2号于2020年12月将其地外有效载荷送至地球,这是在小行星上的两次着陆行动中收集的共计0.2盎司(5.4克)的原始样本。之前对这些样本的分析发现了有史以来最古老的物质。现在,这颗太空岩石已经交出了它的更多秘密。由日本北海道大学领导的一个国际研究小组使用高效液相色谱法结合电喷雾离子化高分辨率质谱法(HPLC/ESI-HRMS)分析了这些样品。这种强大的工具允许对复杂的物质进行分子水平的分析,特别是核碱,这正是研究人员特别要寻找的东西。核碱基是一种含氮的化合物,可以形成核苷,是核苷的一个组成部分,而核苷又是DNA和RNA的一部分。DNA中的核碱基是胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤和胸腺嘧啶。尿嘧啶存在于RNA中,它为构建生物体提供指令。这五个核碱基被称为"经典",因为它们是遗传密码的基本单位。该研究的第一作者YasuhiroOba说:"科学家们以前在某些富含碳的陨石中发现了核碱基和维生素,但始终存在着暴露在地球环境中的污染问题。由于隼鸟2号航天器直接从小行星龙宫收集了两个样本,并将它们装在密封的胶囊中运送到地球,因此可以排除污染的可能性。"研究人员认为,如果被发现,核碱将使人们更好地了解它们在前生物进化中的作用,这个阶段的进化被认为是在地球上出现生命之前发生的。对小行星样本的分析显示,除了烟酸-维生素B3的一种形式和其他含氮有机化合物之外,还存在尿嘧啶。Oba说:"我们在样品中发现了少量的尿嘧啶,范围在6到32ppb之间,而维生素B3的含量更高,范围在49到99ppb之间。在样品中还发现了其他生物分子,包括一些氨基酸、胺和羧酸,它们分别存在于蛋白质和新陈代谢中。"研究人员发现的化合物与以前在陨石中发现的化合物相似,但不完全相同。研究人员假设,这些含氮化合物可能是由更简单的分子形成的,如氨、甲醛和氰化氢。虽然这些分子没有在龙宫样本中检测到,但它们存在于彗星上发现的冰中。研究人员认为龙宫可能起源于低温环境,如彗星或其他行星体。这些发现为地球上的生命进化史带来了更多的启示,特别是RNA在其中所扮演的角色。在来自龙宫的样本中发现了尿嘧啶,这为目前关于早期地球上核碱基来源的理论提供了力量。研究小组希望将他们的结果与美国宇航局的探索飞船OSIRIS-REx收集的样本进行比较,这些样本将于2023年9月交付给地球。OSIRIS-REx在2020年被派去收集另一颗碳质小行星101955Bennu的样品。"美国宇航局的OSIRIS-REx任务将在今年从小行星Bennu返回样本,对这些小行星的组成进行比较研究将为建立这些理论提供进一步的数据,"Oba说。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1350913.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1350913.htm

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NASA OSIRIS-REx 航天器已释放小行星样本舱 准备在地球上着陆

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