Η πιο φιλόδοξη αναζήτηση της ανθρωπότητας για τις αρχές της ζωής
Από τις μυθολογικές ιστορίες μέχρι την εξερεύνηση του Άρη, οι άνθρωποι έχουν κυνηγήσει τους ουρανούς για τις απαντήσεις στη ζωή. Ωστόσο, ποτέ στο παρελθόν δεν υπήρξε μια τόσο τολμηρή προσπάθεια όσο η αποστολή Hayabusa2.
Το Hayabusa2 που ξεκίνησε στις αρχές του περασμένου μήνα από την Ιαπωνική Υπηρεσία Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης (JAXA), στοχεύει να δει εάν οι απαρχές της ζωής μπορούν να εντοπιστούν στους αστεροειδείς. Οι αστεροειδείς είναι βραχώδη υπολείμματα από το σχηματισμό πλανητών, παρόμοια με τα ανεξήγητα ανταλλακτικά που έχουν απομείνει μετά τη συναρμολόγηση των επίπλων Ikea. Η πλειοψηφία κυκλώνει τον Ήλιο πέρα από τον Άρη (τον τέταρτο πλανήτη από τον Ήλιο), αν και ο βράχος-στόχος του Hayabusa2 βρίσκεται επί του παρόντος σε τροχιά μεταξύ του κόκκινου πλανήτη και της Γης (τρίτης από τον Ήλιο).
Οι αποστάσεις που εμπλέκονται στα διαστημικά ταξίδια σημαίνουν ότι θα χρειαστεί μέχρι τα μέσα του 2018 για να φτάσει το Hayabusa2 με τον αστεροειδή 1999 JU3. Αλλά αυτό είναι μόλις ένα προοίμιο για αυτό που επιφυλάσσει η χειροτεχνία. Μόλις φτάσει στον στόχο του, το Hayabusa2 πρόκειται να συμμετάσχει σε μια συγκλονιστικά προκλητική σειρά βημάτων για να αποκαλύψει το παρελθόν του αστεροειδούς και, ίσως, την προέλευση όλης της ζωής στο ηλιακό μας σύστημα. Εάν η περίφημη προσγείωση του διαστημικού σκάφους Philae σε έναν κομήτη ήταν σαν να πετάς ένα βέλος σε ένα βελάκι σε μια ήπειρο μακριά, τότε το Hayabusa2 σκοπεύει να συσκευάσει μια ομάδα κινητών, μικροσκοπικών επιστημόνων στο βελάκι, να τους βάλει να εξερευνήσουν το βελάκι και μετά να πιλοτάρουν το βελάκι πίσω στο σπίτι .
Η κύρια δουλειά της αποστολής είναι να αναζητήσει σημάδια νερού και αμινοξέων - δομικά στοιχεία πρωτεϊνών και βασικών συστατικών της ζωής - που ταιριάζουν με αυτά που βρίσκονται στα ζωντανά πράγματα στη Γη. Εάν συμβεί αυτό, τότε θα έχουμε στοιχεία ότι οι αστεροειδείς έστειλαν τόσο το μέσο κρίσιμο για τη ζωή όσο και τους σπόρους με τους οποίους θα ξεκινήσουν.
Δεδομένου ότι ο αστεροειδής στόχος του Hayabusa2 έχει διάμετρο μόνο ένα χιλιόμετρο, η βαρύτητα του είναι πολύ αδύναμη για να κρατήσει υγρό νερό. Όμως, μια παρατήρηση από τη Γη κατασκόπευσε την παρουσία αργίλων που περιέχουν νερό, υποδηλώνοντας ότι ο αστεροειδής ήταν κάποτε μέρος ενός μεγαλύτερου αντικειμένου που είχε αρκετή βαρύτητα για να κρατήσει νερό, τουλάχιστον στο εσωτερικό του, αλλά στη συνέχεια διαλύθηκε. Το Hayabusa2 σχεδιάζει να ερευνήσει το βράχο και να εντοπίσει αυτούς τους άργιλους. Στη συνέχεια θα προσγειωθεί.
Αντί να πραγματοποιήσει μια πλήρη ανάλυση στο διάστημα, το Hayabusa2 θα συγκεντρώσει δείγματα από τον αστεροειδή για να επιστρέψει στη Γη. Αυτό το εισιτήριο μετ' επιστροφής σημαίνει ότι το ίδιο το διαστημόπλοιο πρέπει να φτάσει στην επιφάνεια του αστεροειδούς—πρέπει να αρπάξει φυσικά τα δείγματα που θα φέρουν πίσω. Είναι μια προσγείωση γεμάτη κινδύνους, καθώς η επικοινωνία μεταξύ του διαστημικού σκάφους και της Γης θα καθυστερήσει πολύ για ανθρώπινη βοήθεια. Το Hayabusa2 πρέπει να προσγειωθεί μόνο του.
1:ΚΡΑΤΗΣΗ ΕΠΑΦΗΣ
Για να φτάσει στην επιφάνεια με ασφάλεια, το Hayabusa2 θα ρίξει έναν ανακλαστικό δείκτη στόχο πριν προσγειωθεί. Γεμάτη με μικρές μπάλες για να αντισταθμίσει την κύλιση, ο μαρκαδόρος θα προσγειωθεί σαν φασόλια στην επιφάνεια του αστεροειδούς και θα αντανακλά το φως για να βοηθήσει στην τοποθέτηση του διαστημικού σκάφους που κατεβαίνει. Καθώς το Hayabusa2 πέφτει κάτω από τα 30 μέτρα (100 πόδια), το διαστημόπλοιο θα χρησιμοποιήσει τέσσερα λέιζερ για να ευθυγραμμιστεί με τη μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια στην κλίση του τόπου προσγείωσης. Στην αδύναμη βαρυτική λαβή του αστεροειδούς, η σύντομη, τελική προσγείωση πρέπει να είναι ήπια. Εάν χτυπήσει πολύ δυνατά, το προσεδάφιο θα μπορούσε να αναπηδήσει αμέσως στο κενό. Ωστόσο, το σκάφος πρέπει επίσης να αντλεί αρκετό υλικό για συλλογή. Η λύση είναι το Hayabusa2 να πυροβολήσει τον αστεροειδή με μια σφαίρα.
2:BULLET TIME
Η σφαίρα των πέντε γραμμαρίων (1/6 της ουγγιάς) θα χτυπήσει την επιφάνεια του αστεροειδούς με ταχύτητα 300 μέτρα το δευτερόλεπτο (670 μίλια την ώρα), κλωτσώντας μικρούς βράχους που μπορούν να συγκεντρωθούν στο δοχείο δειγμάτων της Hayabusa μέσω ενός μακριού κέρατος.
Ακόμη και με τον τεράστιο προγραμματισμό που πραγματοποιήθηκε στην αποστολή, οι κίνδυνοι σε μια επιφανειακή προσγείωση είναι μεγάλοι. Όπως υποδηλώνει το όνομά του, το Hayabusa2 είχε έναν προκάτοχο, ο οποίος επισκέφτηκε έναν διαφορετικό αστεροειδή μεταξύ 2003-2010. Κατά τη διάρκεια της πρώτης προσγείωσης αυτού του διαστημικού σκάφους, ένα από τα λέιζερ καθοδήγησης βρήκε ένα εμπόδιο στο σημείο προσγείωσης. Αντί να τερματίσει την επιχείρηση και να επιστρέψει στο διάστημα, το Hayabusa συνέχισε την κάθοδό του και αναπήδησε (όπως και το Lander Philae της Rosetta εννέα χρόνια αργότερα). Επέστρεψε στην επιφάνεια του αστεροειδούς αλλά συνέχισε να παραμένει εκεί για 30 λεπτά, αντί για τα προβλεπόμενα δευτερόλεπτα. «Αυτό ήταν πραγματικά επικίνδυνο», εξηγεί ο Shogo Tachibana, αναπληρωτής καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Hokkaido και επικεφαλής επιστήμονας στην ομάδα Hayabusa2. "Στην επιφάνεια του αστεροειδούς, η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή [με κίνδυνο να φτάσει τους 100 βαθμούς Κελσίου] και δεν είναι καλό για το διαστημόπλοιο να είναι εκεί για πολύ."
Ενώ ο Hayabusa ήταν σε θέση να εγκαταλείψει τον αστεροειδή και να επιχειρήσει μια δεύτερη προσγείωση, η σφαίρα για την ανάδευση των επιφανειακών βράχων απέτυχε να εκτοξευθεί. Αυτό άφησε όλους να ανησυχούν για το πόσο υλικό είχε συγκεντρωθεί.
Αυτή τη φορά, η ομάδα Hayabusa2 είναι σίγουρη για τον μηχανισμό βολής. Ωστόσο, σε περίπτωση απρογραμμάτιστων δυσλειτουργιών, έχουν επίσης ένα εφεδρικό σχέδιο.
3:ΣΥΛΛΕΚΤΗΣ ΟΔΟΝΤΩΝ
Το κάτω άκρο του κέρατος που χρησιμοποιείται για τη συλλογή του υλικού της επιφάνειας είναι επενδεδυμένο με μια χτένα με δόντια που γυρίζουν προς τα πάνω στα άκρα. Καθώς το Hayabusa2 ανεβαίνει από την επιφάνεια, αυτά τα δόντια θα ανυψώσουν τυχόν χαλαρά συσσωρευμένους επιφανειακούς βράχους στον αέρα. Στη συνέχεια, το διαστημόπλοιο θα επιβραδύνει, προκαλώντας τα συντρίμμια που κινούνται πιο γρήγορα να παρασυρθούν στο δοχείο δείγματος.
4:ΜΑΚΡΟΧΡΟΝΙΑ ΠΑΡΟΥΣΙΑ
Το Hayabusa2 δεν μπορεί να σκαρφαλώσει στην επιφάνεια του αστεροειδούς, αλλά θα αφήσει πίσω του έναν αναπληρωτή. Το σκάφος προσγείωσης MASCOT (Mobile Asteroid Surface SCout), που αναπτύχθηκε από την ίδια γερμανική και γαλλική ομάδα που σχεδίασε το Philae, θα αναλύσει τον αστεροειδή σε κοντινή απόσταση. Με την ευρυγώνια κάμερά του, το MASCOT μπορεί να φωτογραφίσει τη διάταξη του αστεροειδούς γύρω από τους μικροσκοπικούς βράχους που παίρνει το Hayabusa2. Θα στείλει επίσης μια τριάδα μικρών ρόβερ για να εξερευνήσουν περαιτέρω τον βραχώδη μίνι κόσμο, παρέχοντας γεωλογικές πληροφορίες από πιο μακριά και δοκιμάζοντας την κινητικότητα στο ασθενές βαρυτικό περιβάλλον του αστεροειδούς.
5:ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟΣ ΕΠΙΣΚΕΠΤΗΣ
Εν τω μεταξύ, πίσω στο διάστημα, ο Hayabusa2 θα προετοιμαστεί να κάνει την προσγείωση ξανά από την αρχή. Δύο φορές.
Το δεύτερο και το τρίτο touchdown θα επιτρέψουν στο Hayabusa2 να συγκεντρώσει δείγματα βράχου από διαφορετικές τοποθεσίες. Στην τρίτη κάθοδο, το Hayabusa2 στοχεύει να συγκεντρώσει υλικό από κάτω από την επιφάνεια του αστεροειδούς. Για αυτό, χρειάζεται ένα κρουστικό εκκρεμές μεγαλύτερο από μια σφαίρα πέντε γραμμαρίων.
6:ΜΙΑ ΜΕΓΑΛΗ ΣΦΑΙΡΑ
Το μικρό κρουστικό εκκρεμές (SCI) είναι ένας επίπεδος χάλκινος δίσκος 2,5 κιλών (5,5 λιβρών) που επιπλέει στην ασθενή βαρύτητα του αστεροειδούς. Αφού αποσταλεί από το διαστημικό σκάφος, ένας χρονοδιακόπτης επί του σκάφους θα ενεργοποιήσει μια προσαρτημένη εκρηκτική γόμωση, 4,5 κιλών (10 λιβρών), παραμορφώνοντας τον δίσκο σε μια σφαίρα που χτυπά στην επιφάνεια του αστεροειδούς με ταχύτητα δύο χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο (4.500 μίλια την ώρα). , δημιουργώντας μια τρύπα διαμέτρου περίπου 10 μέτρων (33 πόδια). Η καθυστέρηση πριν από την έκρηξη δίνει στον Hayabusa2 χρόνο για να μπει πίσω από τον αστεροειδή μακριά από τα εκρηκτικά συντρίμμια. Δεδομένου ότι κανείς δεν θέλει να χάσει τη διασκέδαση μιας έκρηξης, το Hayabusa2 θα στείλει μια αποσπώμενη κάμερα για να παρακολουθήσει τη διαδικασία. Μπορείτε να δείτε τη δραματική διαδικασία σε αυτό το κινούμενο σχέδιο από το JAXA:
Μόλις ξεφύγει με ασφάλεια από την έκρηξη, το Hayabusa2 θα αναλάβει την τελική του κάθοδο για να συγκεντρώσει υλικό.
7:ΕΡΧΟΜΑΣΤΕ ΣΠΙΤΙ
Μετά από τρεις επιφανειακές προσγειώσεις, το Hayabusa2 απομακρύνεται από τον αστεροειδή για τελευταία φορά και δείχνει προς τη Γη. Το ταξίδι επιστροφής ενός έτους πρόκειται να αποθέσει το διαστημόπλοιο στην αυστραλιανή περιοχή τις τελευταίες εβδομάδες του 2020, όπου το πολύτιμο φορτίο του θα απομακρυνθεί για ανάλυση. Θαμμένοι μέσα σε αυτούς τους βραχώδεις κόκκους ενδέχεται να είναι νερό και αμινοξέα που ταιριάζουν με αυτά στη Γη.
Το νερό είναι απαραίτητο για τη ζωή και ο πλανήτης μας έχει μια καλή ποσότητα από αυτό, αλλά από πού ακριβώς προήλθε παραμένει ένα μυστήριο. Λόγω της εγγύτητάς μας στον Ήλιο, ο πλανήτης μας πιθανότατα σχηματίστηκε ως ξηρός κόσμος. τα βραχώδη σωματίδια που συνετρίβησαν μεταξύ τους για να δημιουργήσουν τη Γη ήταν πολύ ζεστά για να περιέχουν πάγο. Το νερό που αποτελείται από τους ωκεανούς μας πιθανότατα παραδόθηκε μέσω μεταγενέστερων προσκρούσεων από μετεωρίτες γεμάτους πάγους. Η προέλευση αυτών των πετρωμάτων συζητείται έντονα, αλλά υπάρχουν στοιχεία ότι μπορεί να προέρχονται από αστεροειδείς, σε αντίθεση με τους πιο μακρινούς κομήτες.
Ακόμη πιο ενδιαφέροντα, η έρευνα έχει προτείνει ότι τα αμινοξέα, ένα βασικό συστατικό στις πρωτεΐνες και σε όλη τη γνωστή ζωή, σχηματίζονται όταν υπάρχει νερό στους αστεροειδείς. Επιπλέον, τα αμινοξέα που βρίσκονται στους αστεροειδείς φαίνεται να είναι αριστερόχειρα, όπως όλα αυτά που παρατηρούνται στη ζωή στη Γη. Όπως το αριστερό και το δεξί σας χέρι, τα αμινοξέα μπορούν να σχηματιστούν με δύο δομές κατοπτρικής εικόνας. Όταν παρασκευάζονται στο εργαστήριο, παράγονται ίσοι αριθμοί αριστερόστροφων και δεξιόχειρων αμινοξέων. Ωστόσο, για άγνωστους λόγους, η βιολογία της Γης ευνοεί έντονα την αριστερόχειρη εκδοχή. Εάν το Hayabusa2 επιβεβαιώσει την παρουσία αριστερόστροφων αμινοξέων στον αστεροειδή 1999 JU3, αυτό υποδηλώνει ότι η ζωή εδώ τα χρησιμοποιεί επειδή αυτό έφεραν εδώ οι αστεροειδείς.
Αυτός ο βράχος που εκτοξεύεται στο διάστημα σήμερα μπορεί να είναι ένας δίδυμος από αυτούς που χτύπησαν την ξηρή Γη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια και της έδωσαν τα κλειδιά της ζωής. Εάν το Hayabusa2 ολοκληρώσει την τρομακτική αποστολή του, μπορεί σύντομα να μάθουμε σίγουρα.
Η Elizabeth Tasker είναι επίκουρη καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο Hokkaido. Διατηρεί το δικό της blog στο girlandkat.com και κάνει tweet σχετικά με τους πλανήτες και τη ζωή στην Ιαπωνία @girlandkat.
