NASAの殺人小惑星サンプル採取ミッションが9月に開始

NASA の OSIRIS-REx ミッションは、小惑星を訪れて土産を持ち帰る予定だ。宇宙船は 12 億マイルを旅して 101955 ベンヌに到達し、そこで小惑星の表面から岩石や小石を集めて地球に持ち帰る。ミッションは 9 月 8 日に打ち上げられる予定で、2023 年に特別な配達物を持って戻ってくる予定だ。

アメリカが初めて小惑星のサンプルを採取するミッションは、2010年に小惑星25143イトカワのサンプルを持ち帰った日本のはやぶさミッションよりずっと後になってから行われた。しかし、ベンヌは違う。ベンヌは炭素質岩石でできており、太陽系における生命の起源に関する重要な手がかりを握っている。

「この種の物体は、地球に生命そのものではないにしても、少なくとも生命の原始物質をまき散らしたと考えられる」と、OSIRIS-REx チームの上級スタッフ科学者であるバシャール・リズク氏は言う。(ミッション名は「起源、スペクトル解釈、資源識別、セキュリティ、レゴリス探査機」の略称。)

ベンヌの成分を分析すると、アミノ酸やその他の有機分子の存在が明らかになり、地球上の生命がどのように誕生したかについてもう少し詳しく知ることができるかもしれない。

技術的には、OSIRIS-REx は炭素質小惑星へのサンプルリターンミッションとしては初ではない。日本も 2019 年に打ち上げられ、2020 年にサンプルをリターンする予定のはやぶさ 2 ミッションで、私たちより先にこのミッションを達成するだろう。とはいえ、炭素質小惑星のサンプルは多ければ多いほど良いし、OSIRIS-REx には同様に重要になる可能性のある第 2 のミッションがある。

殺人小惑星

小惑星は地球に生命の要素をもたらしたかもしれないが、死や破壊をもたらす可能性もある。

101955 ベンヌは太陽系で最も危険な小惑星の 1 つと考えられています。直径は約 1,600 フィートでそれほど大きくはありませんが、2135 年には地球から 186,000 マイル以内に接近します。これは月よりも近い距離です。モデルでは、地球に衝突する確率は約 2,700 分の 1 と推定されています。

リズク氏はオンライン計算ツールを使って、そのような小惑星がどのような影響を与えるかをポピュラーサイエンス誌に推定した。小惑星はおそらく地球上空約 50 マイルで崩壊し、TNT 換算で約 2,750 メガトンのエネルギーを放出するだろう。ツーソン (リズク氏の居住地) から約 5 マイル離れた場所に立っていた場合、その影響は壊滅的となるだろう。同氏は電子メールで次のように書いている。

まだ慌てる必要はありません。科学者たちはベンヌが地球に衝突するコース上にあるかどうか、またもしそうなった場合どこに衝突するかをはっきりとは知りません。ありがたいことに、OSIRIS-REx がその不確実性の一部を解決してくれるでしょう。

宇宙の岩石の軌道は重力だけでなく、他の要因にも左右されます。その 1 つが太陽放射圧です。風と同様に、太陽から放射される光子は運動量を持ち、物体に衝突すると、その物体にわずかな圧力をかけることができます。

もう一つの要因は熱に関係しています。太陽は小惑星を不均等に加熱するため、小惑星の片側は熱くなり、もう片側は非常に冷たくなります。ロケットの後ろから出る炎と同じように、その熱い側は小惑星を反対方向に押し出すことができます。これはヤルコフスキー効果と呼ばれています。この効果はわずかですが、時間が経つと小惑星の軌道に劇的な変化をもたらす可能性があります。

ヤルコフスキー効果は、小惑星の大きさや形によって異なる。「特定の天体のヤルコフスキー効果を知るには、実際に行って見る必要があります」とリズク氏は言う。「これまでそのようなことは一度もありませんでした」。しかし、OSIRIS-REx はまさにそれを行う予定だ。

オシリス・レックスは、小惑星の熱放射と電波放射を測定することで、太陽の熱がベンヌの軌道にどのような影響を与えているかを推定する。これにより、科学者はベンヌが地球に衝突するかどうかをより正確に予測できる。また、もしベンヌが実際に地球との衝突コース上にある場合、小惑星を軌道から逸らす方法も得られるかもしれない。

小惑星の軌道を逸らす技術の多くは、小惑星の前で爆弾を爆発させるなど、熱を利用して小惑星の進路を逸らすことを提案している。ベンヌのヤルコフスキー効果を知ることは、科学者が小惑星をより安全な進路に導くためにどれだけの熱が必要かを計算するのに役立つだろう。

小惑星採掘

OSIRIS-RExはベンヌの内容物と構造を地図化する予定で、これは今後数十年で小惑星の採掘を希望する企業に情報を提供する可能性がある。

武装しており（実際はそうではないが）危険

探査機は、こうした情報をすべて収集するためにベンヌに着陸するわけではない。その代わり、接近飛行し、表土のサンプルを採取する時が来たら、10フィートのアームを伸ばして、それを小惑星にそっとぶつける。アームの先端にあるカップがサンプルを吸い上げ（「まるで逆掃除機のようだ」とリズク氏）、幅1メートルのマフィンのようなサンプルリターンカプセルに保管する。

宇宙船は3本のボトルを搭載しており、良いサンプルを採取するチャンスが3回あることになります。

OSIRIS-RExは2021年に小惑星から出発し、最大60グラム（約2オンス）の小惑星の塵を運ぶ予定だ。

宇宙船が地球に帰還するまでには2年かかる。帰還後、マフィン型のサンプルリターンカプセルが放出され、パラシュートで地球に降下し、ユタ州に着陸する。

ミッションが完了した後、OSIRIS-REx自体は太陽の周りを周回する軌道上で退役するまで飛行を続ける予定です。