一趟遙遠的返程
小行星貝努（101955號）是一顆碳質近地小行星。2020年10月，美國航天局（NASA）的OSIRIS-REx（起源-光譜-資源-安全-風化層探測器，亦稱奧西里斯王號小行星探測器）任務從這顆小行星上採集到了一份樣本。自那之後，科學家就在期待著這份樣本被運送回地球。
經過漫長的太空之旅，在當地時間9月24日上午8點52分，一個碟形的密封艙在美國猶他州的沙漠中緩緩降落，將大約250克來自貝努小行星表面的珍貴岩石和塵埃帶回了地球。這是迄今為止第三次從小行星將岩石樣本帶回地球，也是帶回了最多物質的一次。此前，日本航天局（JAXA）曾於2005年從小行星絲川收集了不到1毫克的樣本，2019年從小行星龍宮收集了5.4克樣本。
通過研究這些樣本，科學家可以更好地理解太陽系的起源。
2023年9月24日星期日，OSIRIS-REx任務帶著從小行星貝努收集的樣本在沙漠著陸。（圖/NASA/Keegan Barber）
什麼是「貝努」？
貝努被認為是一顆「碎石堆」小行星，由岩石鬆散地堆積混合而成。據科學家推測，貝努是在10億到20億年前的一次災難性碰撞後，由小行星帶中一顆更大的小行星的碎片形成的。
這是2018年底，當OSIRIS-REx在接近被努時看到的逐步放大的小行星。（圖/NASA/Goddard/University of Arizona）
貝努上的岩石與我們在地球上發現的任何岩石都不同。在地球上，天氣、侵蝕和板塊構造，已經抹去了地球形成時的特徵，因此貝努表面的岩石有望讓我們了解了地球的歷史。
與此同時，貝努也被認為含有相對豐富的有機分子。有線索表明，貝努的物質似乎因為液態水而出現了化學變化，這很可能發生在它還屬於更大的小行星的一部分時。了解地球上的液態水和有機分子的起源，是科學界的一個重要問題。有證據表明，在數十億年前，當地球上開始形成適合生命出現的條件時，這些化合物隨著像貝努這樣的小行星來到了地球。
一直以來，科學家都想要更多地了解這段時期的故事，而一顆保存完好的小行星的樣本就有助於他們做到這一點。
OSIRIS-REx任務
2016年9月8日，OSIRIS-REx發射升空。2020年10月20日，它從貝努表面收集了大約250克的岩石和塵埃。在對小行星進行進一步研究後，OSIRIS-REx便帶著這些包含了太陽系早期奧秘的「時間膠囊」，於2021年5月10日開始返回地球。
由OSIRIS-REx於2020年拍攝的一系列圖像，顯示了航天器的機械臂向小行星貝努噴出一股氣體後，岩石和灰塵從貝努表面噴射出來。（圖/NASA/Goddard/Univ. Arizona）
9月24日，OSIRIS-REx在美國加利福尼亞海岸外約133千米的高度穿過大氣層。不到10分鐘，它就降落在了美國鹽湖城附近的猶他測試和訓練靶場的目標區域。在此過程中，兩個降落傘成功打開，並在著陸時將速度降至18千米/時。自發射升空前往貝努到重返地球，它飛越了數十億千米的距離。
OSIRIS-REx從小行星貝努上收集樣本的藝術構想圖。（圖/NASA）
在降落後的一個半小時內，密封艙被直升機運送到一個臨時的潔淨室。這個潔淨室建在訓練場上的一個飛機庫裡，並接入了一個連續的氮氣流。OSIRIS-REx團隊所進行的第一項重要任務，就是對其進行「氮氣淨化」。氮氣是一種與大多數化學物質都不會發生相互作用的氣體，因此將氮氣不斷注入密封艙的樣品容器中，有助於阻擋地球上的汙染物，減少汙染的可能性，使樣品儘可能地保持純淨。
在接下來的幾天裡，研究團隊將會繼續以密封的形式，把從貝努帶回的樣本送往美國宇航局位於休士頓的強森空間中心。在那裡，科學家將會仔細拆卸容器，並開始分析原始樣品中的化學和礦物學。他們會在接下來的幾周內，用掃描器和其他儀器來辨別收集到的岩石類型，並記錄樣品的顏色、體積和孔隙度。
之後，他們還會把來自貝努的樣本分發給世界各地的科學家。至少70%的貝努樣本將會留給NASA以外的科學家和後人研究。4%的樣本將送到幫助建造了OSIRIS-REx上的鐳射儀器的加拿大宇航局，0.5%的樣本將送到JAXA以換取龍宮的樣本，以便研究人員可以對兩顆小行星上的樣本進行比較。
這僅僅是一個開始
這不僅對OSIRIS-REx團隊來說是一個非凡的里程碑，對整個科學界來說也是如此。
能夠成功地將樣本從貝努送到地球，凸顯了科學界協作的智慧，也證明了當為共同的目標而聚集到一起時，就可能收穫意想不到的成就。而它的到來絕不是一段奇妙旅程的結束，而是標誌著一個新篇章的開始。有了這些前所未有的岩石樣本，科學家將可以更加深入地研究太陽系的秘密。
#創作團隊：
撰文：不二北斗
排版：雯雯
#參考來源：
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-first-asteroid-sample-has-landed-now-secure-in-clean-room
https://www.nasa.gov/content/osiris-rex-faq
https://www.nature.com/articles/d41586-023-02954-2
#圖片來源：
封面圖：NASA
首圖：NASA/Keegan Barber