Каковы преимущества сбора образцов астероидов на месте, а не просто ожидания падения кусочков астероидов в виде метеоритов?

Hayabusa и Hayabusa2 — это образцы миссий по возвращению с астероидов. Но маленькие кусочки астероидов все время падают на Землю в виде метеоритов. Почему мы не можем просто изучить их? Каковы преимущества взятия образца с поверхности астероида? Что мы можем узнать, собирая образцы на месте, чего мы не можем догадаться, изучая то, что падает на Землю?

Вероятно, в этом есть и технический аспект — теперь у нас есть проверенная технология, которая может доставлять полезную нагрузку на меньшие небесные тела с довольно хорошей точностью. Это может избавить Брюса Уиллиса от еще одной поездки в космос, если мы обнаружим астероид, который нам не особенно нравится.
«Просто» — едва ли не самое опасное слово в технике и науке.

Ответы (3)

На это можно ответить двумя способами.

  1. На земной орбите мы не обязательно отбираем образцы (метеороид перехватывает Землю и выживает при входе в атмосферу, чтобы упасть в виде метеорита) все таксономические типы (спектральные классификации, представленные Bus et al., 2002, DeMeo et al., 2009, DeMeo et al. ., 2015) астероидов в виде метеоритов. Например, более 80 % находок составляют обыкновенные хондриты (отсюда и название обыкновенные) и менее 5 % метеоритных падений — углистые хондриты.

  2. В контексте миссий Hayabusa2 и OSIRIS-REx, которые в настоящее время проводятся одновременно с первой, которая вернула свой образец в декабре прошлого года, а вторая на обратном пути на Землю, которая ожидается в сентябре 2023 года, эти образцы становятся более интересными, поскольку ожидается, что они сохранят реголит. пылевидный очень хрупкий компонент, присутствующий на поверхности этих астероидов), который в противном случае был бы потерян при высокотемпературном входе метеора в атмосферу. Поэтому эти миссии возвращают материал, которого, вероятно, еще нет в нашей обычной коллекции метеоритов.

    Посмотрите эти видеоролики, чтобы получить представление о том, что произошло, когда OSIRIS-REx попытался выполнить выборку. Вы можете увидеть реголит, материал, который теряется из метеоритов во время входа в атмосферу, в действии.

Что представляет дополнительный интерес, так это тот факт, что Hayabusa2 возвратил образцы с астероида Рюгу, который является астероидом C-комплекса, тогда как OSIRIS-REx, с другой стороны, возвращает образцы с B-типа (подкласс C-комплекса). сложные астероиды) астероид Бенну). Оба этих астероида соответствуют категории падения метеоритов менее 5%, как указано выше в (1). Считается (Altwegg et al., 2015), что эти астероиды C-комплекса (родительские тела углеродистых хондритов) несут ответственность за доставку органического материала и других химических ингредиентов на примитивную добиотическую Землю, чтобы зажечь жизнь. Следовательно, эти две миссии имеют и астробиологическое значение.

Первая миссия Хаябуса, о которой вы упомянули, доставила образцы с S-типа (соответствующего вышеупомянутым обычным хондритам) астероида Итокава в 2010 году, положив начало эре миссий по возврату образцов с астероидов.

Кроме того, каждый исследователь хочет точно знать, где, когда и как был собран образец, над которым он работает. «Именно здесь, на Бенну в октябре 2020 года, у нас есть изображения «биты» где-то на Весте, вероятно. Где-то за последние несколько миллионов лет».

Но маленькие кусочки астероидов все время падают на Землю в виде метеоритов. Почему мы не можем просто изучить их?

Ученые изучают их. Клер Камерон Паттерсон , например, определил возраст Земли между концом 1940-х и серединой 1950-х годов с помощью метеоритов. Однако ему пришлось потратить годы на решение проблем загрязнения, прежде чем он разработал свою оценку возраста Земли.

Другим примером является коллекция метеоритов, предположительно с Марса. Некоторые из них (самый известный, ALH84001 ) могут иметь некоторые признаки древней жизни — жизни на Марсе. Проблема потенциального загрязнения заставляет большинство ученых думать, что доказательства не являются окончательными.

Каковы преимущества взятия образца с поверхности астероида? Что мы можем узнать, собирая образцы на месте, чего мы не можем догадаться, изучая то, что падает на Землю?

Метеориты проходят через атмосферу, а затем оседают на поверхности Земли, прежде чем их обнаруживают. Это может изменить химический состав метеорита и вызвать трещины в метеорите. Сидя на поверхности, можно ввести земной материал в метеорит через эти трещины.

Избегание этих проблем является основным стимулом для миссий по возврату образцов, будь то с Луны, Марса или астероида. Собранные материалы будут нетронутыми, неизмененными при прохождении через атмосферу Земли и незагрязненными земными материалами.

Мы могли бы ждать очень долго, если вообще когда-нибудь, чтобы конкретный астероид столкнулся с Землей. Использование зондов для взятия образцов с астероидов дает образец с определенного астероида в короткие сроки, поэтому его можно проанализировать «скорее», чем позже, если вообще когда-либо.

Кроме того, не все астероиды одинаковы. Они могут иметь разный состав. Взятие образцов «сейчас» с помощью зондов может дать информацию, которую мы не можем получить другими способами.