Europæisk facilitet forbereder til indsamling af prøver, der vender tilbage fra planetariske kroppe

Institut for Planetforskning ved DLR (German Aerospace Center) starter opførelsen af ​​et nyt Sample Analysis Laboratory (SAL) dedikeret til undersøgelse af sten- og støvprøver fra planetariske legemer som asteroider og Månen. Den første fase vil være operationel ved udgangen af ​​2022, til tiden for at byde velkommen til prøver indsamlet af Hayabusa2-missionen, og helt klar i 2023. En statusrapport vil blive præsenteret i dag på Europlanet Science Congress (EPSC) 2021.

2020'erne lover en masse nye missioner, der returnerer planetariske prøver til Jorden til analyse. Forskere kan lære en enorm mængde om planetariske legemer ved at sende fjernmålingskredsløb, og endnu mere ved 'in situ' udforskning med landere og rovere. Imidlertid, Følsomme laboratorieinstrumenter på Jorden kan udtrække information langt uden for rækkevidde af den nuværende robotteknologi, gør det muligt for forskere at bestemme kemikaliet, isotopisk, mineralogiske, strukturelle og fysiske egenskaber af udenjordisk materiale fra blot en enkelt, lille prøve.

"SAL-faciliteten vil give os mulighed for at studere prøver fra et makroskopisk niveau ned til den nanometriske skala og hjælpe os med at besvare nøglespørgsmål om dannelsen og udviklingen af ​​planetariske legemer, " sagde Dr. Enrica Bonato fra DLR. "Prøve retur giver os "grundsandhed" om den besøgte krop, verificering og validering af konklusioner, der kan drages ved fjernmåling. SAL vil låse op for noget virkelig spændende videnskab, som at lede efter spor af vand og organisk materiale, især i prøverne tilbage fra asteroider. Disse er rester af "mislykkede" planeter, så giv materiale, der giver indsigt i de tidlige stadier af solsystemet og planetarisk evolution."

Etableringen af ​​SAL har taget tre års planlægning, og anlægget vil se de første instrumenter leveret i sommeren 2022. Det avancerede udstyr vil gøre det muligt for forskere at tage billeder af stenprøverne i meget høj forstørrelse og opløsning, samt at bestemme den kemiske og mineralogiske sammensætning meget detaljeret. Laboratoriet vil blive klassificeret som et "superrent" anlæg, med tusind gange færre partikler per kubikmeter tilladt end i et standard renrum. Beskyttelsesudstyr vil blive båret af alle, der kommer ind for at holde miljøet så rent som muligt, og SAL vil blive udstyret med handskebokse til håndtering og klargøring af prøverne. Alle prøver vil blive opbevaret under tør nitrogen og transporteret mellem instrumenterne i tør nitrogen fyldte beholdere.

Sammen med andre laboratoriefaciliteter inden for Institute of Planetary Research (inklusive Planetary Spectroscopy Laboratory og Planetary Analog Simulation Laboratory), den nye SAL vil være åben for det videnskabelige samfund for "transnationale adgangs"-besøg støttet gennem Europlanet 2024 Research Infrastructure.

De første studier på SAL vil vedrøre to små, kulholdige asteroider:Ryugu, prøver, som blev returneret af JAXA's Hayabusa2-mission i slutningen af ​​2020, og Bennu, hvorfra NASAs OSIRIS-REx-mission vil levere prøver tilbage til Jorden i 2023.

"Hayabusa2 og OSIRIS-REx er på mange måder søstermissioner, både i den slags krop, der besøges, og i tæt samarbejde mellem videnskabsmænd og de sponsorerende agenturer. Internationalt samarbejde er en vigtig del af prøvens tilbagevenden historie, og bliver endnu mere central, når det kommer til analyse, " sagde Bonato. "Vi ser også frem til at modtage (og potentielt kuratere) prøver fra Mars' måne, Phobos, vendt tilbage af JAXA's Martian Moons eXploration (MMX) mission sent i årtiet. Vi håber også at modtage prøver på SAL fra Månen i den tidlige del af årtiet fra Kinas Chang'E 5 og 6 missioner."

Et samarbejde med Natural History Museum og Helmholtz Center Berlin i Berlin sigter mod at etablere et excellence-center for prøveanalyse i Berlin inden for de næste 5-10 år. I fremtiden, SAL kunne udvides til en fuld kurationsfacilitet.

"Returnerede prøver kan bevares i årtier og bruges af fremtidige generationer til at besvare spørgsmål, vi ikke engang har tænkt på endnu, ved hjælp af laboratorieinstrumenter, der ikke engang er blevet forestillet, " tilføjede Jörn Helbert, Afdelingsleder for Planetariske Laboratorier i DLR.