NASA가 지구로 보낸 소행성 샘플에는 태양계의 기원에 대한 단서가 포함될 수 있습니다

Richard Binzel은 MIT의 도움을 받아 OSIRIS-Rex가 전달한 소행성 흙과 먼지가 어떻게 태양계의 기원에 대한 단서를 밝혀냈는지 설명합니다. 9월 24일 아침, 유타 서부 상공에서 소형 냉장고 크기의 우주 캡슐이 떨어졌습니다. 그 안에는 소행성 표면에서 수집한 약 250g의 흙과 먼지라는 전례 없는 패키지가 들어 있었습니다. 자유 낙하 속도를 늦추기 위해 사탕 줄무늬 낙하산이 펼쳐지자 캡슐은 예정보다 약간 앞서 모래 위로 떨어졌습니다.

NASA의 OSIRIS-REx 임무의 샘플 귀환 캡슐이 2023년 9월 24일 일요일 미국 국방부 유타 테스트 및 훈련 범위의 사막에 착륙했습니다. 샘플은 NASA의 OSIRIS-REx 우주선에 의해 2020년 10월 소행성 Bennu에서 수집되었습니다. 이미지 출처: NASA/KeeganBarber

이것은 소행성에 대한 NASA의 첫 번째 임무이며 소행성 샘플을 지구로 반환하는 것입니다. 2016년에 발사된 이 임무는 태양계의 첫 천만년 동안 형성된 것으로 생각되는 "지구 근처" 소행성인 Bennu를 목표로 삼았습니다. 소행성은 주로 탄소와 광물로 구성되어 있으며 형성 이후 큰 변화를 겪지 않았습니다. 따라서 표면에서 수집된 샘플은 원래 초기 태양계를 형성했던 광물과 물질의 종류에 대한 귀중한 단서를 제공할 수 있습니다.

OSIRIS-REx는 Bennu에 도달하는 데 2년 이상이 걸렸고, 이후 2년 동안 궤도를 돌며 표면을 측정하고 샘플을 수집할 수 있는 위치를 찾았습니다. 우주선이 운반하는 일련의 장비 중에는 MIT 학생들이 디자인한 실험인 REXIS(Regolith X-ray Imaging Spectrometer)가 있습니다. 신발상자 크기의 이 장비는 100명이 넘는 MIT 학생들의 작품으로, 우주선이 샘플을 채취해야 하는 위치를 결정하는 데 도움이 되도록 엑스레이를 사용하여 소행성 표면 물질의 지도를 작성하도록 설계했습니다. REXIS는 MIT 지구, 대기 및 행성 과학부(EAPS), MIT 항공 우주학과(AeroAstro), 하버드 대학 천문대, MIT 카블리 천체 물리학 및 우주 연구 연구소, MIT 링컨 연구소의 공동 프로젝트입니다.

9월 24일, OSIRIS-REx는 지구 대기를 통해 캡슐을 방출했고 우주선 자체는 소행성 아포피스를 향한 새로운 경로에 착수했습니다. 캡슐은 휴스턴의 존슨 우주센터로 운반되었으며, 이곳에서 베누의 먼지를 분석한 후 추가 연구를 위해 전 세계 연구원들에게 배포할 예정입니다. 샘플의 성공적인 반환은 소행성 연구 분야의 선도적인 전문가이자 EAPS 및 AeroAstro의 종신 교수인 MIT의 Richard Binzel을 포함한 미션 멤버들에게 큰 이정표입니다.

OSIRIS-REX의 공동 연구자로서 Binzel은 REXIS의 개발과 우주선과의 통합을 주도하는 데 도움을 주었습니다. MIT 뉴스는 캡슐이 착륙하고 회복된 후 빈젤의 첫 반응과 그가 소행성 먼지로부터 무엇을 배울 수 있기를 바라는지에 대해 이야기했습니다.

Q: 우선: 정말 멋진 착륙이었습니다! 멀리서 소행성을 깊이 연구해 온 사람으로서, 이 소행성의 표본이 지구로 돌아오는 것을 보는 기분이 어떻습니까?

A: 저도 다른 사람들처럼 숨을 죽이고 있어요! 낙하산이 펼쳐지면 깊은 숨이 들이쉬고 연착륙은 팀 전체에게 즐거운 해방감을 선사합니다. 이 사람들과 오랫동안 함께 일하다 보면 마치 가족처럼 느껴지고, 모든 것을 함께 느끼게 됩니다. 이는 자녀가 평균대를 완성한 다음 땅에 단단히 착지하는 것을 보는 것과 같습니다. 내가 착륙 장소에 있지 않은 동안 우리 중 많은 사람들이 온라인으로 "함께" 타임라인과 모든 진행 과정을 지켜보았습니다. Bennu가 과학적으로 풍부하고 접근 가능한 샘플링 대상이라는 것을 망원경으로 발견한 때부터 끊임없이 변화하는 임무 설계에 이르기까지 20년이 넘는 여정이 있었습니다. REXIS 장비에 대한 MIT 학생들의 참여는 2010년에 시작되었습니다. 발사대에 도달하는 데 6년이 걸렸고 이제 마침내 임무가 완료되어 샘플을 지구로 반환하는 것을 볼 수 있습니다.

Q: OSIRIS-REX의 장비는 궤도에 있는 소행성을 측정했습니다. 이러한 우주 측정은 소행성에 대해 무엇을 밝혀 줍니까? 이제 샘플이 지구로 반환되었으니 과학자들이 또 무엇을 발견하길 바라시나요?

답변: 우주선의 장비가 아무리 기술적으로 발전하더라도 지구상의 실험실 수준의 성능에 도달할 수는 없습니다. OSIRIS-REX에 탑재된 우리 장비는 Bennu에 탄소가 풍부하고 지구와 생명 자체를 구성하는 성분에 대한 최초의 화학 기록이 포함되어 있을 가능성이 높다는 것을 알려줍니다. 하지만 표면 위를 비행하는 동안 우주선의 장비가 측정한 내용이 완전히 정확하다는 것을 어떻게 알 수 있으며 데이터를 어떻게 해석합니까? 우리는 실제 샘플을 지구 실험실로 가져와야 "실측 진실"을 보장할 수 있습니다. 우리의 예비 결과를 확인하는 이러한 샘플의 실험실 분석은 망원경과 궤도를 도는 우주선의 소행성 데이터를 해석하는 우리의 능력을 검증할 것입니다. 실험실 분석을 통해 우리는 우리 행성계가 어떻게 형성되었는지에 대한 화학, 조건 및 과정을 더 깊이 이해할 수 있습니다.

Q: 선교부에 악기를 가져오는 데 도움을 준 모든 학생들에게 경의를 표합시다. 앞으로 이 소행성 샘플과 우주선의 지속적인 궤적이 MIT의 작업과 어떤 관련이 있습니까?

A: MIT에서 우리가 하는 일은 무한하다는 점을 상기시켜 줍니다. MIT의 모토 "mensetmanus"("마음과 손")를 상징하는 MIT의 REXIS 장비는 학생들이 설계하고 제작한 실제 하드웨어를 사용하여 수억 마일에 달하는 우주까지 도달하여 이전의 그 어떤 MIT 학생 프로젝트보다 더 멀리 날아갑니다. 많은 학생들이 우주 탐사에 성공하는 데 필요한 노력, 팀워크, 헌신을 배우고 경험하게 되어 영광입니다.