Вчені створюють унікальну лабораторію для зразків з Марса

За останні п'ятнадцять років п'ять космічних місій повернули зразки позаземних матеріалів на Землю для аналізу. Серед них були місії, які зустрілися з астероїдами, наближеними до Землі, такі як Hayabusa 1 і 2 та OSIRIS-REx, а також китайські місії Chang'e-5 і Chang'e-6, які доставили зразки з далекого боку Місяця. У найближчі роки Китай планує повернути зразки з астероїда 469 219 Камооалева за допомогою своєї місії Tianwen-2. З усіма позаземними матеріалами, що повертаються на Землю для аналізу, можна стверджувати, що ми вступаємо в золоту добу місій з повернення зразків.

У зв'язку з цим тривають зусилля зі створення установ, де вчені зможуть безпечно утримувати, зберігати та аналізувати ці зразки. В Університеті Лестера в Космічному парку Лестера науковці працюють над подвійним ізолятором для безпечного зберігання та аналізу позаземних матеріалів. Це може включати майбутні зразки, повернуті з Марса, що планують зробити NASA та інші космічні агентства через пілотовані або роботизовані місії, які очікуються наприкінці 2020-х або на початку 2030-х років.

Подвійний ізолятор по суті є мініатюрною версією чистої кімнати і призначений для підтримання матеріалів на високому рівні ізоляції та чистоти. Це забезпечується інертним газовим середовищем та найсучаснішою робототехнікою, включаючи роботизовану руку та інші маніпуляторні технології для переміщення зразків між контейнерами, оптичним мікроскопом та раманівським спектрометром. Ці заходи мінімізують взаємодію між науковцями, запобігають перехресному забрудненню та зберігають цілісність зразків, щоб вчені могли отримати точні результати під час проведення аналізів.

Як зазначив Ендрю Чейні, менеджер проекту подвійного ізолятора в Космічному парку Лестера, у прес-релізі Університету Лестера: «Огляд системних вимог є важливою віхою для проекту, яка показує, що ми повністю зрозуміли потреби замовника і перетворили їх у набір вимог для впевненого переходу до фази проектування. Створення хорошого набору вимог, можливо, найскладніша частина будь-якого проекту і потребує багато досліджень, аналізу та галузевої експертизи».

Тепер, коли у нас є узгоджена базова лінія, ми з нетерпінням очікуємо фази проектування та багатьох викликів, які вона принесе для цього унікального обладнання. У нас відносно стислий період, щоб просунути концепцію через детальне проектування до виробництва. Спеціальна фаза кваліфікації включатиме моделювання наскрізної кураторської та наукової обробки марсіанських аналогових зразків.

Цей проект вартістю п'ять мільйонів євро спочатку був розроблений для місії NASA та ESA з повернення зразків з Марса і базується на попередній роботі, де команда Лестера створила дизайн для прототипу подвійного ізолятора. У новій фазі команда Лестера співпрацюватиме з експертами з кількох британських університетів та інститутів, включаючи Відкритий університет, Інститут Френсіса Кріка, Імперський коледж Лондона та Музей природної історії. Вони також співпрацюють з Extract Technologies, британським виробником передових ізоляторних технологій, для надання детального дизайну основного ізолятора та його виготовлення.

Джон Холт, головний дослідник проекту подвійного ізолятора в Космічному парку Лестера, зазначив: «Незалежно від того, чи астронавт, чи роботизований космічний апарат доставить зразки з Марса, подвійний ізолятор є ключовою британською технологією, яка дозволяє планетарним вченим ретельно вивчати повернуті породи для розуміння марсіанського середовища і чи є мікроскопічні докази життя на червоній планеті. Оглядова віха, яку ми щойно провели, ретельно розглянула складні потреби вчених, щоб забезпечити проектування ультрачистої системи, яка дозволить їм обробляти дорогоцінні зразки та використовувати широкий спектр аналітичних методів для розкриття секретів у кожному шматку породи».

Установа нещодавно пройшла огляд системних вимог з Європейським космічним агентством і тепер переходить до фази проектування та кваліфікації. Наразі розробляються чотири місії з повернення зразків з Марса, включаючи запропоновані NASA пілотовані місії на Марс, китайську Tianwen-3, японську місію дослідження марсіанських супутників та російську Mars-Grunt.