โอไซริส-เร็กซ์: เก็บดินจากดาวเคราะห์น้อยเบนนูกลับโลก

อุกกาบาตที่ตกลงบนโลกผ่านความร้อนจากการเสียดสีกับบรรยากาศ และปนเปื้อนดินกับน้ำบนโลกตั้งแต่วินาทีที่ตกลงมา ถ้าอยากรู้ว่าวัตถุดิบดั้งเดิมของระบบสุริยะเป็นอย่างไรจริง ๆ วิธีที่ดีที่สุดคือไปเก็บตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อยโดยตรงแล้วนำกลับมาในภาชนะปิด ภารกิจ OSIRIS-REx ของ NASA ถูกสร้างขึ้นเพื่อทำเช่นนั้น ชื่อย่อมาจากเป้าหมายของภารกิจ คือ ต้นกำเนิด (Origins) การตีความสเปกตรัม (Spectral Interpretation) การระบุทรัพยากร (Resource Identification) และความปลอดภัย (Security)

เบนนู: กองหินที่หมุนอยู่

ยานออกเดินทางในเดือนกันยายน ค.ศ. 2016 และไปถึงเบนนู (Bennu) ในเดือนธันวาคม ค.ศ. 2018 เบนนูกว้างราว 500 เมตร มีรูปร่างคล้ายลูกข่าง เป็นดาวเคราะห์น้อยชนิดคาร์บอนสีเข้มที่น่าจะเก็บรักษาสารอินทรีย์ตั้งแต่ยุคแรกของระบบสุริยะ ภาพระยะใกล้ทำให้ทีมงานตกใจ เพราะพื้นผิวเต็มไปด้วยก้อนหินขนาดใหญ่ ไม่ใช่ทรายเรียบ ๆ อย่างที่คาดจากการสังเกตจากโลก จุดเก็บตัวอย่างที่ปลอดภัยจึงหายากมาก นอกจากนี้ยังพบว่าเบนนูพ่นเศษหินเล็ก ๆ ออกมาเป็นระยะ

เบนนูยังเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์น้อยที่น่าจับตาที่สุดเรื่องความเสี่ยงชนโลก การติดตามวงโคจรอย่างละเอียดของยานพบว่ามีโอกาสราว 1 ใน 2,700 ที่เบนนูจะชนโลกในปี ค.ศ. 2182 โอกาสยังต่ำมาก แต่การรู้วงโคจรแม่นยำขึ้นเป็นประโยชน์โดยตรงต่อการป้องกันโลก

แตะแล้วถอย

วันที่ 20 ตุลาคม ค.ศ. 2020 ยานค่อย ๆ ลดระดับลงที่จุดชื่อไนติงเกล (Nightingale) ยื่นแขนกลยาวราวสามเมตรลงแตะผิวเพียงราวหกวินาที แล้วพ่นแก๊สไนโตรเจนให้หินและฝุ่นปลิวเข้าหัวเก็บตัวอย่าง ทันทีที่แตะ แขนกลจมลงไปในผิวราวครึ่งเมตรโดยแทบไม่มีแรงต้าน เพราะผิวของเบนนูเป็นกองกรวดหลวม ๆ ที่เกาะกันอย่างเบาบาง เหมือนบ่อลูกบอลในสนามเด็กเล่น ถ้ายานไม่จุดเครื่องยนต์ถอยออกมาทันที มันอาจจมลงไปในดาวเคราะห์น้อยได้ หัวเก็บได้ตัวอย่างมามากจนหินบางก้อนขัดฝาปิดไว้ และฝุ่นรั่วออกไปในอวกาศ ทีมงานต้องเร่งเก็บหัวเก็บเข้าแคปซูลก่อนกำหนด

แคปซูลกลับบ้าน

วันที่ 24 กันยายน ค.ศ. 2023 แคปซูลตัวอย่างพุ่งเข้าบรรยากาศโลกด้วยความเร็วราว 44,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง กางร่มชูชีพ และลงจอดในทะเลทรายรัฐยูทาห์ สหรัฐอเมริกา เป็นตัวอย่างดาวเคราะห์น้อยชุดแรกที่ NASA นำกลับมา ฝาเก็บบางชิ้นติดแน่นจนต้องสร้างเครื่องมือพิเศษมาไขเปิด เมื่อชั่งรวมแล้วได้ตัวอย่างราว 121.6 กรัม มากกว่าเป้าหมายขั้นต่ำ 60 กรัมเกือบเท่าตัว

สิ่งที่พบในตัวอย่าง

• ส่วนประกอบของชีวิต พบกรดอะมิโน 14 ชนิดจาก 20 ชนิดที่สิ่งมีชีวิตบนโลกใช้สร้างโปรตีน และพบเบสนิวคลีโอไทด์ทั้งห้าชนิดที่ใช้ใน DNA และ RNA สารเหล่านี้เกิดได้เองด้วยเคมีในอวกาศ ไม่ได้แปลว่าเบนนูมีสิ่งมีชีวิต แต่สนับสนุนแนวคิดว่าดาวเคราะห์น้อยอาจนำวัตถุดิบของชีวิตมาให้โลกยุคแรก
• เกลือจากน้ำเค็มที่ระเหย พบแร่เกลือหลายชนิด รวมถึงโซเดียมคาร์บอเนตและฟอสเฟต ที่เกิดเมื่อน้ำเกลือค่อย ๆ ระเหยไป แสดงว่าวัตถุต้นกำเนิดของเบนนูเคยมีน้ำเหลวไหลอยู่ภายใน แร่บางชนิดสลายตัวได้ง่ายในอากาศชื้นบนโลก จึงไม่เคยพบในอุกกาบาตมาก่อน
• ฝุ่นที่เก่ากว่าดวงอาทิตย์ เม็ดฝุ่นจิ๋วบางเม็ดมีสัดส่วนไอโซโทปที่บ่งว่าเกิดในดาวฤกษ์ดวงอื่นก่อนระบบสุริยะจะก่อตัว

ภารกิจต่อไป: OSIRIS-APEX

หลังส่งแคปซูลกลับโลก ตัวยานยังสมบูรณ์ NASA จึงเปลี่ยนชื่อเป็น OSIRIS-APEX และส่งไปพบดาวเคราะห์น้อยอะโพฟิส (Apophis) ซึ่งจะผ่านใกล้โลกมากในวันที่ 13 เมษายน ค.ศ. 2029 ยานจะไปถึงหลังจากนั้นไม่นาน เพื่อศึกษาว่าแรงโน้มถ่วงของโลกที่ดึงขณะผ่านใกล้ทำให้พื้นผิวและการหมุนของอะโพฟิสเปลี่ยนไปอย่างไร