Johnson Space Center Campus 31 adskiller sig ikke i storheden og historien til noget Tower of London. Der er ingen kongelig garde udenfor. Imidlertid er det her, i en bygning fra 60'erne, at NASA opbevarer juvelerne i sit rumprogram. Inde i forskellige rene rum sporer kuratorer meteoritter fra Mars og asteroidebæltet, kosmisk støv, solvindprøver, kometpartikler og selvfølgelig hundreder af kilo måneklipper. Ars Technica tog en rundvisning i dette hemmelige NASA-arkiv og bragte mange interessante ting frem, som vi vil tale om.
I slutningen af december tilbragte repræsentanter for denne ressource dagen rundt på samlingerne af objekt 31, inklusive det sjældent besøgte Genesis-laboratorium. Og skønt de ikke fik en månesten at huske, tog de en hidtil uset rundvisning i hvert eneste astromateriale, som NASA samlede fra andre kroppe i solsystemet og videre. Vi har nu muligheden for at studere, hvordan NASA beskytter sine sjældneste og mest værdifulde eksempler fra andre verdener. Længere i første person, historien om Ars.
Antarktiske meteoritter
Først ønskede vi at kigge på den berømte Mars-klippe.
Før vi kom til NASAs meteoritlaboratorium tog vi vores vielsesringe af og satte derefter på skoovertræk, kirurgiske hætter og hvide klæder. Efter omklædningsrummet blev vi overført til et lille kammer, hvor et luftbrusebad tog frie partikler fra os - en slags orkansimulator. Endelig befinder vi os i et stærkt oplyst sterilt rum, hvor NASA gemmer asteroider, som forskere har samlet i Antarktis.
Salgsfremmende video:
Denne samling indeholder omkring 20.000 sten, men den mest berømte af dem er ALH84001. For omkring 16 millioner år siden faldt en stor meteorit eller asteroide på tværs af 0,5 til 1 kilometer på overfladen af Mars og løftede en række klipper ud i rummet med en hastighed, der oversteg den planetariske flugthastighed. En af dem fløj gennem rummet og faldt ind i Antarktis for 13.000 år siden. Et forskergruppe, finansieret af National Science Foundation, opdagede det vinteren 1984, men vidste ikke på det tidspunkt, at asteroiden var hjemsted for Mars.
Amerikanerne var langt fra de første til at indse, at Antarktis er det bedste sted i verden at søge efter meteoritter. Japanske opdagelsesrejsende har gået og samlet dem der siden 60'erne. Da geolog William Cassidy fra University of Pittsburgh lærte om deres succesrige fund af alle slags meteoritter i 1973, overbeviste han National Science Foundation om at finansiere amerikanske ekspeditioner. I 1976 havde amerikanerne fanget japanske forskere på dette område; og to år senere blev der oprettet et NASA-laboratorium til at opbevare disse prøver.
Selvom strømmen af meteoritter i Antarktis ikke adskiller sig fra vandløb andre steder i verden, er klimaet på dette kontinent tørt og koldt med næsten ingen mennesker, hvilket hjælper meteoritterne med at forblive intakte. Geografi hjælper også. Da massive isark flyder fra Sydpolen, kolliderer de med Transantarctic Mountains, en 3500 kilometer høj højderyg, der strækker sig over hele kontinentet. Meteoritter falder i det brede og flade polære område og absorberes af denne strøm, der stopper efter at have nået bjergene.
”Når denne is vises, skaber den rigtige kombination af højde og temperatur en ablationszone for isen, og meteoritterne forbliver under den,” forklarer Kevin Reiter, planetforsker og kurator for den antarktiske meteorit. "Der er områder på højderyggen med en utrolig koncentration af meteoritter."
Klipperne forbliver frosne, indtil de når laboratoriet i Houston. Dette forhindrer rustning og mineralændring, der kan forekomme ved højere temperaturer. En gang i laboratoriet smelter sten i et varmt, tørt miljø, hvorfra fugt hurtigt fjernes. Stenene opbevares derefter i kvælstofskabe for at forhindre yderligere oxidation.
Ti år efter, at forskere opdagede ALH84001, indså de, at dette og et dusin andre lignende meteoritter næsten helt sikkert kom fra Mars, da de indeholder spor af gas, der er iboende i Mars atmosfære.
Dette førte til en uventet bølge af interesse fra laboratorier. Da Dave McKay og andre forskere ved Johnson Space Center undersøgte klippen, opdagede de små, mærkelige træk, der lignede ormlignende fossiler. Baseret på dette fund blev en artikel offentliggjort i Science i 1996, hvor forskere annoncerede opdagelsen af beviser for eksistensen af gammelt liv på Mars. I løbet af natten blev laboratoriet til undersøgelse af antarktiske meteoritter et af de hotteste steder i verden. Forskere og journalister kappes med hinanden for at komme ind.
I dag, med NASAs rovere, der skraber hele Mars overflade, kan det virke som at søgen efter nye martian klipper i Antarktis, hvor de blev udsat for jordens atmosfære i tusinder af år, ville være ubrugelig for videnskaben. Men det er ikke sandt, siger Reiter.
”Marsmeteoritter er af stor interesse,” forklarer han. - Vi har modtaget mange nyttige oplysninger om Mars fra rovere, og der lægges stor vægt på at finde bevis for eksistensen af flydende vand, flygtige stoffer og alt, hvad der kan være forbundet med livet. Men når vi samler marssten her på Jorden, er der ikke meget bevis i disse meteoritter, der indikerer sådanne processer. Derfor mener vi, at vi mangler en betydelig del af mangfoldigheden af klipper fra Mars i vores samling. Hvis vi faktisk fandt et stykke sediment fra Mars, kunne der være mange flere målinger på jorden i laboratoriet, end robotopgaver ville tillade.”
Ud over Mars-klipperne har NASA hundredvis af meteoritter fra det store asteroide Vesten, og nogle menes at være kommet fra andre kroppe i asteroidens bælte. Der er også meteoritter fra Månen, og Reiter siger, at de tilbyder værdifuld variation over vores prøve på seks månelandingssteder. Der er også flere dusin "omstrejfende" meteoritter, oprindelsesstedet, som forskere ikke kan spore. Det er muligt, at en af dem blev født på Venus eller Mercury. Søgningen efter interessante nye meteoritter er grunden til, at forskere vender tilbage til Antarktis hver november.
Hvad ALH84001 angår, modtog Reiter den pakkede meteorit på ingen tid.”Dette er det,” siger han, så vi forstår omfanget af leveringen. "Et stort stykke sten." Og der var et stort stykke sten. Kort efter at være blevet offentliggjort i Science kom størstedelen af det videnskabelige samfund med en anden, mere acceptabel forklaring på de små fossile tunneler. Denne sten er livløs i dag og har sandsynligvis altid været.
Men søgningen fortsætter. Hvis universet vil bringe stykker af andre verdener til Jorden, er det mindste, vi kan gøre, at gå og hente dem.
Kometer og stjernestøv
Han stod på bordet lige foran os. For elleve år siden fløj denne vifte af 132 airgelfyldte fliser formet som en tennisracket gennem Comet Wildes koma 2. Efter at have passeret 400 kilometer fra kometens kerne fangede arrayet først små stykker af kometen. Stardust-rumfartøjet vendte derefter tilbage til Jorden med succes i 2006. Nu, næsten ti år senere, fortsætter forskerne med at undersøge hver flise for støvpartikler, der er fanget i aerogelen.
Selve aerogelen er næsten et magisk stof. Det ligner frossen røg. Med en tæthed 1000 gange mindre end glasets er den næsten luft. Men det er perfekt til at stoppe partikler, der er mindre end et sandkorn, der bevæger sig seks gange hurtigere end en riffelkugle. Partiklerne skaber spor, når de passerer gennem aerogelen, indtil de stopper, men er fuldstændig ødelagt.
Ron Bastien, Stardust Lab Manager, forberedte en af fliserne til demonstration under vores besøg.”Hvis du ser det nøje, kan du se denne linje gå igennem det, det er her en lille partikel rammer aerogelen og går igennem den,” siger han. "Hvis du ser i bunden af dette spor, vil der være en partikel." En kometpartikel nu hundreder af millioner af kilometer væk.
Kometens materiale er blevet undersøgt af snesevis af forskningsgrupper. Til deres overraskelse fandt de, at kometer dannes samtidigt under iskolde og varme forhold. Forskere har længe vidst, at kometis dannes ved den kolde kant af solsystemet ud over Neptuns bane, men nu indså de, at en stenet kerne dannes meget tættere på solen.
De er opmærksomme på dette, fordi nogle af de partikler, der opsamles af Stardust, var hvide og uregelmæssige. Disse kalcium-aluminium indeslutninger menes at have dannet sig meget tæt på solens overflade i ilden fra solsystemets oprettelse. De er blandt de ældste materialer i solsystemet, som er tæt på 4,56 milliarder år gamle. Og nu har forskere fundet dem i kometer, der har rejst til Pluto og videre. Dette giver forskere yderligere tillid til, at studiet af kometer er studiet af tidskapsler, som vil fortælle meget om tidspunkterne for dannelsen af solsystemet.
Da airgelbakken blev leveret til kometen i relativt kort tid, havde Stardust-missionen en anden bakke med fliser, bare i tilfælde af brand.
Under sin udvidede flyvning til og fra Comet Wilde 2 brugte rumfartøjet denne anden bakke til at samle interstellært støv. I modsætning til den kraftige strøm af kometpartikler forventede forskere kun at samle et par små interstellære partikler, mikroner i størrelse, der styrtede mod solsystemet i forskellige vinkler. Så da rumfartøjet vendte tilbage til Jorden, blev forskere bedt om at finde disse partikler.
Stardust-laboratoriet installerede automatiske scanningsmikroskoper, der tog billeder af den interstellære opsamler, og forskere inviterede offentligheden - "støvstof" - til at hjælpe med at finde spor af partikler i individuelle fliser som en del af Stardust @ Home-projektet.
I august 2014 blev syv interstellære støvpartikler annonceret, de første prøver af støv fra stjerner uden for solsystemet. Dasters fandt to partikler. Selv nu er forskere lige begyndt at forstå karakteren af disse partikler, hvoraf nogle er "bløde" som snefnug og kunne være kommet fra en supernovaeksplosion for millioner af år siden.
Genesis
Vi forberedte os på den mest lækre del af turen i halvanden time, da Judine Alton spurgte, om vi skulle bruge toilettet (jeg glemte at spørge tidligere). Heldigvis ikke nødvendigt.
NASA gemmer de mest følsomme prøver i Genesis-laboratoriet, som holdes rene i henhold til rumcentrets strengeste protokoller. Genesis Laboratory opbevarer partikler af solvinden, små stykker af solen, der indeholder spor om sammensætningen af soltågen, da planeterne lige var dannet.
Vi blev instrueret om morgenen om ikke at bære vielsesringe eller bruge deodorant. I gangen tager vi handsker, skoovertræk og hårnet på. I”omklædningsrummet” blev vi sat på masker, heldragter, hatte, specielle støvler og et andet par handsker. De tog også min notesbog og gav mig "rent" papir - og indeni fik jeg også en "ren" Sharpie-pen. Vores fotograferingsudstyr gennemgik også en oprydning: vi måtte bruge flere minutter på at tørre linser og stativer med spritservietter, indtil forskerne var sikre på, at enhederne var tilstrækkeligt fri for støv.
Efter alt dette spurgte vi, hvor mange besøgende laboratoriet modtog.”Jeg accepterer ikke folk,” sagde Alton, laboratoriets kurator. - I er specielle. Dette skyldes primært, at folk er beskidte."
I 2001 gik NASAs rumfartøj Genesis ud i rummet til L1 Lagrange-punktet, hvor tyngdekraften mellem Jorden og Solen er afbalanceret. I mere end to år har apparatets arrays opsamlet ioner, der strømmer fra Solens ydre lag. Filtre er udviklet i forskellige renheder af materialer, herunder aluminium, safir, germanium, silicium, guld og diamantlignende amorf kul, for at opsamle forskellige typer solvind.
Det blev antaget, at rumfartøjet ville være i stand til at samle milliarder af solpartikler, svarende i vægt til blot nogle få saltkorn, og derefter gå til jorden. Men i løbet af den sidste fase af tilbagesendelsen mislykkedes flyets faldskærmsystem, og det faldt i Utah-ørkenen med en katastrofal hastighed på 300 km / t.
Dette skulle være slutningen. For de fleste eksperimenter ville det betyde slutningen af spillet. Men de fangede solvindpartikler var 40-100 nanometer under overfladen. Forskere, herunder Alton, har fundet ud af, at de kan redde nogle af partiklerne, hvis de grundigt renser de filtre, der overlevede påvirkningen med jorden.
Kort sagt, forskere har tilpasset sig. I et stærkt oplyst, rent rum viste Carla Gonzalez os nøjagtigt hvordan ved at placere en strøm af ultrarent vand over et prøvefilter, der roterer med flere tusinde omdrejninger pr. Minut. Efter 15 minutter fjernede vandet jordens snavs og affald fra filteret. Denne proces efterlod heller ingen opløsningsmidler. I de ti år, siden Genesis kom tilbage til jorden, har Alton, Gonzalez og andre renset og klassificeret mere end 2.000 prøver, hvoraf mange er tilgængelige for forskere.
Forskere opnåede de fleste af missionens forskningsmål, herunder den overraskende opdagelse, at solen har mere ilt-16, den mest rigelige isotop, end Jorden. Denne afvigelse har fået forskere til at undersøge, hvordan dette ilt forlod solen i løbet af de første par millioner år af dets eksistens, hvilket førte til nye opdagelser om naturen og udviklingen af det tidlige solsystem.
Da vi kom til slutningen af vores tur i et uplettet laboratorium, trak Gonzalez et filter ud, der indeholder ultrarent vandprøver. Jeg spurgte, om det var muligt at spise det nu, hvis det var så rent.”Jeg tror du kan,” svarede Alton. "Men du ville knuse mit hjerte, hvis du gjorde det."
Månesten
Ryan Ziegler smilede bredt, hans runde ansigt blev understreget perfekt af den rene hætte, der dækkede hans hoved, da vi befandt os foran den skinnende, multi-ton dør til bankhvelvet.”Nå fyre, jeg har gemt det bedste til sidst,” sagde han. Ziegler studerer måneklipper ved Johnson Space Center for bedre at forstå, hvordan månen dannes. Han overvåger også Apollo-prøver og organiserede vores rundvisning i NASAs Astromaterials Laboratory.
Vi stod nu foran hvælvet, der holdt to tredjedele af alle måneklipperne i verden.
Og så gik vi ind. Bygget i 1979 huser denne bygning Apollo 11 til Apollo 17-samlingerne, der er anbragt i separate rustfri stålskabe. Astronauter bragte omkring 2.200 prøver tilbage under seks Apollo-missioner. Selvom 85% af samlingen forbliver i uberørt tilstand, spores mere end 100.000 månesten i øjeblikket. "NASA's generelle overvågning gør det muligt at anmode om en bestemt prøve til enhver tid og kan findes," forklarede Ziegler.
Der var noget udenjordisk i selve rummet. Selve stenene var ikke synlige; de blev omhyggeligt pakket i metalbeholdere i teflonposer, forseglet tre gange i skabe, der selv var fyldt med rent kvælstof.”Der er en stor indsats for at holde disse måneprøver sikre for fremtidige generationer,” siger Ziegler. Og selvom du ikke kan se dem, kan du mærke tilstedeværelsen af tonsvis af sten. Engang lå de på overfladen af månen i milliarder af år og blev derefter samlet af et dusin menneskehænder, løftet fra månens overflade og faldt ned i Stillehavet. Og nu ligger de stille igen allerede i dette rum.
På trods af de trufne forholdsregler kan "åbne" prøver ikke opbevares på ubestemt tid. Selv inde i tredobbelt forseglede lufttætte beholdere indeholder ultrarent kvælstof 10 til 100 ppb vand. Månen klipper viser ingen tegn på korrosion, men stadig er det øverste nanometer eller to allerede blevet forurenet. Ziegler fører os til et af skabene.”Disse er aldrig blevet åbnet,” siger han. "Dette er tre af vores syv uopdagede prøver." De blev samlet i vakuumet på månens overflade, anbragt i vakuumforseglede rør og er det indtil i dag. NASA gemmer dem i en usikker teoretisk fremtid, hvor forskere vil finde fantastiske nye måder at analysere på.
70% af alle måneklipper opbevares i dette ene rum. Cirka fem procent er blevet ødelagt under forskellige forskningsprocesser, og yderligere 15% opbevares i et reservelager i White Sands, New Mexico. Johnson Space Center er sikkert, og denne facilitet ligger på anden sal. Men rumcentret ligger på tværs af gaden fra Clear Lake, der løber ud i Galveston Bay, der strømmer ud i Den Mexicanske Golf. En orkan i kategori 5 kunne ødelægge dette anlæg.
Ziegler fører os ud af hvælvet til et lignende rum, hvor resten af månestenen opbevares. Store månestykker vises i større rustfri stålskabe. Prøver returneres her efter undersøgelse - laboratoriet distribuerer fra 500 til 1000 måneprøver om året til forskere til forskning. VIPs bringes også her for at vise månestenene.
Blandt de udstillede prøver er den såkaldte Genesis-sten, der ser ud til at være dækket af pulveriseret sukker. Apollo 15-besætningen havde til opgave at finde kun en i anorthosite sten, og de fandt den nær Apenninerne. Ved 4,1 milliarder år gammel, født blot et par hundrede millioner år efter dannelsen af solsystemet, hjalp Genesis-stenen til at bekræfte teorien om dannelsen af månen, efter at Jorden kolliderede med et objekt på størrelse med Mars lige i begyndelsen af solsystemet.
Baseret på materialer fra Ars Technica
