OSIRIS-REx の小惑星サンプルはどうなるのでしょうか?

NASA は次の主要ミッションである OSIRIS-REx の打ち上げに向けて準備を進めている。9 月 8 日にケープ カナベラルから打ち上げられたこの宇宙船は、炭素を豊富に含む地球近傍小惑星ベンヌを追跡する。OSIRIS の目標は、これまでに収集された小惑星サンプルの中で最大のサンプルを持ち帰ることである。

「サンプルリターンは宇宙探査の未来です」とOSIRIS-REx主任研究員ダンテ・ラウレッタ氏は説明する。「彗星や小惑星の小さな粒子ひとつが、まるで宇宙全体のようなものです。」

OSIRIS-REx の特別な配達は、科学における最大の疑問のいくつかに答えるのに役立ちます。たとえば、私たちはどこから来たのか? ベンヌのような小惑星は、太陽系の夜明けの残骸です。本質的に宇宙のタイムカプセルである小惑星は、惑星形成と生命の起源の秘密を秘めています。

宇宙船は2018年後半にベンヌに到着した後、最大2年間かけて小惑星の表面の地図作成と調査を行い、その後2020年の主なイベントであるサンプル収集に臨む予定だ。

特別に設計されたロボットアーム「TAGSAM（タッチアンドゴーサンプル採取機構）」を使用して、宇宙船は60グラム（2オンス）から2キログラム（4.5ポンド）の表面物質を採取します。アームの先端には、実質的に宇宙掃除機が付いており、窒素ガスを表面に吹き付けて、その飛来物を吸い取ります。

NASAの副プログラム科学者クリスティーナ・リッチー氏によると、この遭遇はスムーズで優しいハイタッチのようなものだという。OSIRIS-RExは実際にベンヌに着陸するのではなく、単に表面に触れて必要なサンプルを採取するだけだ。

「これは、小惑星からサンプルを採取する非常に安全な方法（もしそのような方法が存在するならば）です」と、ロッキード・マーティンの OSIRIS-REx プロジェクト マネージャー、リッチ・クーンズ氏は説明します。「小惑星と接触するだけでよいので、この技術により、わずか 3 ～ 5 秒でサンプルを採取できます。」

宇宙船には3回の試行に十分な時間とガスがあるため、十分な量のサンプルが収集されたとチームが納得したら、収集ヘッド（1957年型シボレーのキャブレターのエアフィルターに似ている）をマフィン型のサンプルリターンカプセルに搭載する。

軌道調整のため、OSIRIS-RExは2021年より前にベンヌを離れることはできない。2年後の2023年に、カプセルはパラシュートでユタ州に着陸する予定だ。

楽しみが始まる

着陸後すぐに、カプセルはジョンソン宇宙センターのサンプル管理部門に運ばれます。サンプルヘッドがカプセルから安全に取り外されると、科学チームはサンプル粒子の一部をすぐに分析します。「待つことはできません」とローレッタは言います。「おそらく、その一部は NASA の電子顕微鏡に送り込まれ、ベンヌを初めて観察することになるでしょう。」

今後 6 か月間で、科学チームは持ち帰ったすべてのものの詳細なカタログを作成します。このカタログはその後、科学界全体に公開されます。

「これは現在の科学者だけでなく、将来の世代の科学者にも利益をもたらすでしょう」とリッチー氏は説明する。「サンプルの返還は、これからもずっと続く贈り物となるでしょう。」

みんなのためのベンヌ

OSIRIS-REx ミッションにはさまざまな組織が協力しており、ベンヌの一部に関する情報も得ています。サンプル全体は次のように分配されます。25 パーセントは OSIRIS-Rex 科学チームに渡され、ミッションの目的を達成できます。残りの 75 パーセントは NASA に渡されます。

NASAの取り分はさらに分割され、ジョンソン宇宙センターの研究所に何かあった場合の保険として、約5％がニューメキシコ州ホワイトサンズのNASA施設に保管される。残り4％は、探査機がベンヌの表面を測量するのに使用するレーザー高度計の代金としてカナダ宇宙庁に送られ、最後に日本の宇宙開発機構が0.5％を受け取る。

残りは「まだ尋ねることすら考えていない科学的疑問や、まだ開発さえされていない科学実験装置のために将来の研究者のために確保される」と、OSIRIS RExプログラム責任者のゴードン・ジョンストン氏は最近の記者会見で述べた。

NASA の分は、サンプルがきれいな状態を保つよう、特別なキャビネットで保管、管理される。サンプル管理ラボのキュレーター (つまりサンプルの保管者) であるケビン・ライター氏は、関心のある科学者がベンヌのサンプルを研究するためのリクエストを提出できる方法を説明した。リクエストは NASA の委員会によって年に 2 回評価され、承認されれば、管理チームがサンプルを準備して発送することになる。

サンプルは、科学的な目的に応じてさまざまな形で提供されます。たとえば、サンプルは溶液に溶解され、テストのために蒸発されることがあります。「サンプルが破壊されたり溶解したりした場合は、回収しません」と、ライター氏は説明します。「技術が破壊的でなく、将来の研究にまだ役立つ場合は、回収して研究室の別の場所に保管します。」

サンプルは薄片の形でも入手可能です。薄片とは、ガラスのスライドに貼り付けられ、顕微鏡で観察される厚さ 30 ミクロンの岩石のスライスです。ライター氏は、研究室にはさまざまな薄片が常備されており、それぞれを複数回研究できると説明しました。

「月のサンプルの一部が6人か7人の科学者に割り当てられ、その小さな部分で全員が本当にエキサイティングな発見をしているのを見るのは本当に驚くべきことです」とライター氏は言う。

同氏は、研究所での仕事は私たちの未来への投資だと言う。「私たちのコレクションと同様に、科学的価値は常に高まっています。」

ベンヌのような小惑星は、太陽系の歴史の初期に、地球や他の惑星に水や有機物を運んだ可能性がある。ベンヌのサンプルを分析することで、私たちの恒星の周囲がどのように形成されたかだけでなく、生命がどのように始まったかさえもより深く理解できるだろう。