NASA、ついに動かなくなったベンヌ小惑星サンプル採取装置をこじ開ける

NASA の優秀な人材でも、密閉された容器を開けるのに苦労することがあります。ジョンソン宇宙センターのエンジニアと科学者は、2 つの留め具が約 3 か月半もの間動かなかった後、ようやく小惑星のサンプル材料の入った容器を開けました。

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2023年9月24日、NASAは45億年前の地球近傍小惑星ベンヌから採取した約2.5オンスの岩石と塵を受け取った。レゴリスはオシリス・レックスによってユタ州の砂漠に投下された。これは小惑星からサンプルを採取する米国初のミッションである。宇宙船は地球から小惑星ベンヌまで14億マイルを旅し、その後再び戻って小惑星の塵を投下した。しかし、NASAは10月に、一部の物質はタッチアンドゴーサンプル取得機構（TAGSAM）と呼ばれる保管容器を備えたロボットアーム内のカプセル内にあり、手の届かないところにあると発表した。

小惑星サンプルは、汚染を防ぐために窒素を流した専用のグローブボックスで分析する必要がある。NASA によると、サンプル採取器は 35 個の留め具で閉じられており、そのうち 2 個の留め具は、貴重なサンプルの容器にアクセスするために事前に承認されたどの方法でも開けるのが難しかった。彼らは、TAGSAM ヘッドのマイラー フラップを押さえながら、アルミ製のヘッドを最初に取り外し、ピンセットやスコップで容器内部の材料の一部にアクセスしたときに、TAGSAM ヘッドから黒いほこりや破片をなんとか集めることができた。

固まった留め具をこじ開けるために、NASA は貴重な宇宙岩石サンプルが損傷したり汚染されたりするリスクを最小限に抑える新しい素材と特殊なツールを開発する必要がありました。これらの新しいツールには、特定のグレードの外科用非磁性ステンレス鋼から作られたカスタム製作ビットが含まれます。これは、コンテナの清潔な保管用グローブボックスでの使用が承認されている最も硬い金属です。これらの技術により、チームは固まった留め具を開くことができました。

「小惑星サンプルの科学的価値を守るためにキュレーションが承認した材料に限定するという設計上の課題に加え、これらの新しいツールは、高さ、重量、潜在的な弧の動きが制限されるグローブボックスの狭いスペース内で機能する必要もありました」とジョンソン宇宙センターのOSIRIS-RExキュレーター、ニコール・ルニング氏は声明で述べた。「キュレーションチームは驚くべき粘り強さを発揮し、頑固な留め具をTAGSAMヘッドから外すという素晴らしい仕事をしてくれました。そのおかげで、私たちは解体作業を続行できます。この成功に大喜びしています。」

さらに数回の分解作業を経て、サンプルの残りの部分が完全に見えるようになる。画像専門家は、サンプルがまだ TAGSAM のヘッド内にある間に、サンプルの超高解像度の写真を撮ることができる。画像撮影後、サンプルのこの部分は取り出され、重量が測定され、チームはミッションで捕獲された小惑星物質の総質量を決定する。

ベンヌは、太陽系が発達した最初の 1,000 万年という極めて重要な時期にさかのぼります。ベンヌの年齢は、科学者にこの時代の様子を知る手がかりを与えてくれます。この宇宙岩はコマのような形をしており、最も広い部分で直径約 3 分の 1 マイル (エンパイア ステート ビルの高さよりわずかに広い) あります。ベンヌは、地球と火星の軌道の間を太陽の周りを回っています。

昨年秋に行われたベンヌの塵の分析により、この小惑星には水和粘土鉱物の形で大量の水が含まれていたことが明らかになった。研究チームは、小惑星上の水の痕跡が、水が地球に到達した現在の理論を裏付けるものだと考えている。

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オシリス・レックスの主任研究員ダンテ・ローレッタ氏は10月、ポプサイ誌に、ベンヌのような小惑星が地球の海、湖、川、雨のすべてを生み出した可能性が高いと語った。水は、約40億年前に宇宙の岩石が地球に落下したときにもたらされた可能性が高い。ローレッタ氏によると、小惑星ベンヌには繊維状の含水粘土があり、これが地球に水を運ぶ重要な物質だったという。

ベンヌのサンプルには約4.7パーセントの炭素も含まれていた。NASAゴダード宇宙飛行センターのOSIRIS-RExサンプル分析リーダー、ダニエル・グラビン氏によると、このサンプルはカーネギー科学研究所のチームが地球外サンプルで測定した炭素含有量が最も多いという。グラビン氏はPopSciに、チームがサンプルを開封したとき、「チームの科学者たちが『わあ、なんてことだ！』と叫んでいました。科学者が『わあ』と言うのは、とても大きなことです」と語った。

春には、キュレーション チームが世界中の科学コミュニティが研究できるように、OSIRIS-REx サンプルのカタログを公開する予定です。OSIRIS-REx は現在、OSIRIS-APEX に名前が変更され、アポフィスと呼ばれる可能性のある小惑星の研究に向かっています。このランデブーは 2029 年に予定されています。