普渡大学的科学家将检查NASA的OSIRIS-REx小行星样本

米歇尔·汤普森是行星科学家和太空风化专家，她将是首批六名人类之一，也是第一位分析由OSIRIS-REx带回地球的小行星Bennu样本的女性。(普渡大学图片/Rebecca Robiños)

由6名科学家组成的“老虎小组”将有72小时的时间来首次观察本努的样本

西拉斐特，印第安纳州——要研究行星，就必须有人去那里:要么是人类，要么是机器人，发射到太空去探索其他世界。研究外星物质的科学家通常不能把他们的工作带回家。

然而，这正是本月发生的事情，因为美国宇航局的OSIRIS-REx项目带回了小行星Bennu的碎片。

额外的信息

• 小行星探索者收集了第一批被认为富含有机化合物的样本
• 普渡大学的科学家们对月球进行了分析，从月球的小步骤中取得了巨大的飞跃阿波罗17号收集的尘埃nauts
• 这个太阳系的岩石:地质学家研究小行星和月球来解码太阳系的历史

这是一个由数千人组成的团队十多年来工作的高潮，这颗小行星的样本将于9月24日降落在犹他州的沙漠中，并被迅速送到位于休斯顿的美国宇航局约翰逊航天中心的一个清洁实验室。在那里，普渡大学科学学院地球、大气和行星科学副教授米歇尔·汤普森(Michelle Thompson)将成为科学小组首批六名首席调查员之一，也是第一位研究这些样本的女性。

汤普森说:“这真的是一生只有一次——也许是几辈子才一次的经历。”“OSIRIS-REx于2011年被选中，那一年我开始攻读博士学位，并于2016年启动，那一年我获得了博士学位。它在2018年传到本努，也就是我来到普渡大学的那一年。现在我将成为第一批研究它的人之一。Bennu是一个信息宝库;这简直是我职业生涯的项目。”

另外两个任务，隼鸟号和隼鸟二号，都是由日本宇宙航空研究开发机构发射的，已经将小行星样本带回了地球。然而，每一次任务返回的样本物质数量都要少得多。隼鸟号从小行星Itokawa带回了不到一毫克的重量——大约是一粒砂糖的重量。隼鸟2号从小行星龙宫带回了5.4克的物质，大约是一枚镍的重量。

科学家们还不确定OSIRIS-REx带回了多少材料，但它的收集罐似乎已经包装好了。这次任务的目标是带回60克样本。然而，从相机观察来看，可能有超过100克的物质:大约是一根黄油棒或一只熊猫宝宝的重量。

这足以让数百名科学家在他们的职业生涯中忙碌起来。但是，与其他五位同事一起，美国宇航局选择汤普森作为第一批科学家之一:他们将有72小时的时间分析这些样本，向科学团队和公众通报它们的初步特征。

天气怎么样，我们是否在一起

汤普森是研究小行星、卫星和其他行星体如何与太空发生反应的专家，这一过程被称为太空风化。了解表面，最上面几毫米的岩石和尘埃，称为风化层，将揭示小行星的组成，以及它们的性质如何变化和反映它们的组成。她之前研究过阿波罗任务带到地球的月尘样本，并在约翰逊航天中心花了几个月的时间为小行星样本的到来做准备。

OSIRIS-REx的名字，代表起源，光谱解释，资源识别和安全-风化层探测器，概括了该计划的目标。研究结果将帮助科学家深入了解行星的起源和太阳系的早期历史。

了解小行星的表面化学成分，并将其与天文学家从地球或轨道航天器上进行的测量和观察进行比较，将有助于科学家更好地理解如何解释他们所看到的。

汤普森说:“从宇宙飞船和望远镜上观察小行星非常重要，但没有什么能取代在实验室里分析样本。”“样本返回任务是行星科学的基石，对本努材料的近距离观察将为我们提供我们无法从轨道上看到的细节，并帮助我们理解如何解释我们在其他遥远的小行星上看到的东西。它使我们的理解更全面，更立体。”

其他动机包括了解小行星的构成，以帮助未来的人类和探险者找到他们可能需要的东西，为未来的飞行器、任务和栖息地采矿。科学家们还希望更多地了解小行星的物理化学，以及它的轨道如何随着时间的推移而变化，特别是像Bennu这样靠近地球的小行星，甚至有机会撞击地球，无论多么微小。

“小行星是早期太阳系的遗迹，”汤普森说。“它们就像时间胶囊。我们可以利用它们来研究太阳系的起源，并为地球上生命的起源打开一扇窗。”

本努是一颗碳质小行星，这意味着碳元素——生命的基本组成部分——构成了它的组成部分。就像木炭(一种常见的碳质物质)一样，这些小行星中的许多都是黑色的，很难被发现，也很难完整地看到它们。几乎四分之三的小行星都是碳质的，所以从本努收集的信息很可能适用于太阳系中的许多其他小行星。

小行星主要交付

当然，小行星的碎片也可能自己落到地球上。只是当他们来的时候，他们不会毫发无损。穿过地球大气层的摩擦是一个剧烈的过程，没有多少岩石能完好无损地到达地球表面。如果它们完好无损地着陆，它们可能会被地球上的大气和周围环境所改变和污染。

利用人类的创新技术，护送岩石在仍然原始的条件下，轻轻地和绝缘地降落，意味着科学家们将看到小行星在其原始环境中的样子，为广泛的行星科学提供理解。

汤普森说:“几年来，这些样本一直在返回地球的路上。”“我们有多年的时间来准备我们可能发现的东西以及我们如何研究样本。”

据美国宇航局称，样本着陆后，它们将被收集并飞回休斯顿的约翰逊航天中心。在那里，汤普森和团队将穿着干净的衣服，在实验室里做好准备，等待第一次看到Bennu。在最初的几周内，他们将能够向NASA和全世界展示他们的初步发现。

汤普森在研究非常小的颗粒和岩石样本的化学性质的设备和方案方面的专业知识，使她在弄清楚构成本努表面的元素和化合物以及这种结构在太阳系历史上可能发生的变化方面具有优势。

地球和其他大行星都有火山或板块构造，它们在太阳系的历史上塑造和重塑了它们的表面。自45亿年前形成以来，像本奴这样的小行星经历了最小的变化。通过分析它们的成分，科学家们可以推测出在太阳系和所有行星形成以及生命开始在地球表面移动时可能存在的物质。

汤普森说:“观察本努的有机分子，我们将了解什么样的分子可能在早期地球上播下生命的种子。”“关于有什么化合物，什么元素，以及它们的比例的信息。我们不会找到生命本身，但我们肯定在寻找最终可能进化成生命的组成部分。”