在宇宙中飞行 64 亿千米后取回的样本,在地球上卡住了。
图片来源:NASA
9 月 24 日一早,在众多行星科学家的翘首以盼中,一个碟形物体高速穿过大气层,在降落伞的帮助下,平稳地落在美国犹他州测试训练场里。这是在太空中航行 7 年,一路从小行星贝努(Bennu)采集样本后返回的样本返回舱,其中承载着科学家理解早期太阳系的希望——未受地球环境污染的外星岩石样本。
远赴小行星贝努采样回到地球的样本返回舱。图片来源:NASA/Keegan Barber
为了保证这份样本维持着原本的状态,对于如何运输样本舱、开启样本舱、取出盛装样本的密封装置、提取样本等一系列操作,美国航空航天局(NASA)早有规划,甚至提前数月演练了一番。
一切看上去都万无一失。
直到一个月过去了,在万众期待着 NASA 已经取出样品、分送到各地实验室开始分析,甚至可能正准备为人类带来一些突破认知的新发现时,故事出现了一个戏剧性的转折——研究团队至今仍打不开封存着大量样本的密闭装置。
熬过最艰难的太空航行后,在地球上取出样本似乎是一个小问题。就像“把大象放进冰箱”一样,打开容器、取出样本、分发研究,如此简单。
即使密闭装置卡住了,研究人员总能找到合适的工具开启它,毕竟只有几块零件出现故障。然而,取外星样本最大的困难在于“巧妇难为无米之炊”,纵使 NASA 有十八般拆装工具,无法靠近样本罐,当然也无甚用处。
远赴太空
之所以会出现如此窘境,还是源自对外星岩石样本纯净度的追求。此前科学家若想探究地外行星的组成,只能分析太空来客——陨石。但陨石在穿越地球大气层时,会因高速摩擦经受超高温度的烧蚀,从而改变自身成分。
为了探究太阳系诞生之初的状况,比如其中存在哪些化学成分,我们需要保留原始状态的行星岩石样本。由此,便有了 NASA 于 2016 年发射的奥西里斯王号小行星探测器(OSIRIS-REx),类似地,还有采集回第一批小行星样本的日本“隼鸟”任务等。
OSIRIS-REx 在 2018 年抵达贝努后,在其周围绕转观测了两年,而后在 2020 年,才快速地接触到贝努表面,采集了样本。执行采样任务的是探测器底部的接触即走采样装置(Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism,TAGSAM),它由一条可自由伸缩的机械臂和头部的漏斗状收集器组成。