Европейский центр готовится к масштабному исследованию образцов с планетарных тел

Институт планетарных исследований DLR (Немецкий аэрокосмический центр) начинает строительство новой Лаборатории анализа образцов (SAL), предназначенной для изучения образцов породы и пыли с планетарных тел, таких как астероиды и Луна. Первая фаза будет введена в эксплуатацию к концу 2022 года, чтобы вовремя принять образцы, собранные миссией Hayabusa2, и должна быть полностью готова к 2023 году. Отчёт о состоянии дел был представлен на EPSC2021.

2020-е годы обещают быть богатыми на новые миссии по доставке образцов с других небесных тел на Землю для анализа. Учёные могут многое узнать о планетарных телах, отправляя орбитальные аппараты дистанционного зондирования, и ещё больше – при исследовании "на месте" с помощью наземных аппаратов и роверов. Однако чувствительные лабораторные приборы на Земле могут извлечь информацию, выходящую далеко за пределы возможностей современных роботизированных технологий, позволяя исследователям определить химические, изотопные, минералогические, структурные и физические свойства внеземного материала всего лишь по одному крошечному образцу.

"SAL позволит нам изучать образцы от макроскопического уровня до нанометрического масштаба и поможет ответить на ключевые вопросы о формировании и эволюции планетарных тел", – сказала д-р Энрика Бонато из DLR. "Доставка образцов открывает нам "почвенную правду" о посещаемом теле, проверяя и подтверждая выводы, которые могут быть сделаны с помощью дистанционного зондирования. SAL позволит открыть некоторые действительно захватывающие научные исследования, например, поиск следов воды и органических веществ, особенно в образцах, доставленных с астероидов. Это остатки "несостоявшихся" планет, поэтому они дают материал, позволяющий понять ранние стадии развития Солнечной системы и эволюции планет".

Создание SAL планировалось в течение трёх лет, а первые приборы будут доставлены в центр летом 2022 года. Современное оборудование позволит исследователям получать изображения образцов горных пород с очень высоким увеличением и разрешением, а также детально определять химический и минералогический состав. Лаборатория будет классифицироваться как "суперчистое" помещение, в котором допускается в тысячу раз меньше частиц на кубический метр, чем в стандартной чистой комнате. Все входящие в лабораторию будут носить защитное оборудование, чтобы сохранить окружающую среду как можно более чистой, а для работы с образцами и их подготовки SAL будет оборудована перчаточными боксами.

Все образцы будут храниться под сухим азотом и транспортироваться между приборами в контейнерах, заполненных сухим азотом.

Вместе с другими лабораторными установками Института планетарных исследований (включая Лабораторию планетарной спектроскопии и Лабораторию планетарного аналогового моделирования), новый SAL будет открыт для научного сообщества для посещений с "транснациональным доступом" при поддержке исследовательской инфраструктуры Europlanet 2024.

Первые исследования в SAL будут связаны с двумя небольшими углеродистыми астероидами: Рюгу, образцы с которого были доставлены миссией Hayabusa2 JAXA в конце 2020 года, и Бенну, образцы с которого миссия OSIRIS-REx NASA доставит на Землю в 2023 году.

Hayabusa2 и OSIRIS-REx – это во многом родственные миссии, как по типу посещаемого тела, так и по тесному сотрудничеству учёных и агентств-спонсоров. "Международное сотрудничество является важной частью истории доставки образцов и становится ещё более ключевым, когда дело доходит до анализа, – сказала Бонато, – Мы также с нетерпением ждём получения (и, возможно, курирования) образцов со спутника (Луны) Марса, Фобоса, доставленных миссией JAXA по исследованию марсианских лун (MMX) в конце десятилетия. Мы также надеемся получить образцы на SAL с Луны в начале десятилетия от китайских миссий Чанъэ-5 и 6".

Сотрудничество с Музеем естественной истории и Берлинским центром имени Гельмгольца направлено на создание в Берлине в течение следующих 5-10 лет передового центра по анализу образцов. В будущем SAL может быть расширен до полноценного центра курации.

"Доставленные образцы могут быть сохранены на десятилетия и использованы будущими поколениями для ответа на вопросы, о которых мы ещё даже не задумывались, с помощью лабораторных инструментов, о которых ещё даже не подозревали", – добавил Йорн Хельберт, руководитель отдела планетарных лабораторий DLR.