Доставив в ESCuC в 2010 г. частицы с кремниево-каменного малого небесного тела Итокава (миссия первой «Хаябусы»), японцы первыми в мире начали коллекционировать вещество с астероидов. Сюда же 8 декабря 2020 г. внутри специального грузовика прибыл контейнер капсулы «Хаябуса-2» с веществом темного углеродистого астероида Рюгу, анализ коего уже идет полным ходом.
История и задачи ESCuC
9 мая 2003 г. Институт космических и астронавтических наук ISAS (Сагамихара) запустил «Хаябусу» (яп. «Сокол-сапсан») — в те незапамятные времена JAXA еще не «появилось на свет». Образование оного Агентства датируется 1 октября 2003 г., когда были объединены три учреждения: непосредственно ISAS, Национальная аэрокосмическая лаборатория Японии и Национальное агентство освоения космоса NASDA. 26 ноября 2003 г. аппарат забрал грунт с поверхности кремниево-каменного астероида Итокава.
Для того, чтобы гостеприимно принять внеземных «гостей» в лице астероидных пылинок, отвести им «жилые комнатки» и исследовать их в условиях незагрязненной (чистой) атмосферы в конце «нулевых» — а именно к марту 2008 г. – в четырехэтажном Комплексном исследовательском центре ISAS построили Центр хранения внеземных образцов ESCuC (Extraterrestrial Sample Curation Center, яп. 地球外試料キュレーションセンター). Второе название – «Сооружение для приема образцов вещества с планет» (惑星物質試料受入設備).
Уместно пояснить, что по-английски в качестве синонима extraterrestrial samples иногда используют термин astromaterials («астроматериалы»), поэтому-то находящийся в Космическом центре имени Линдона Джонсона (Хьюстон, штат Техас) американский Департамент ARES, должный хранить и исследовать весь внеземной материал, попадающий в «цепкие» руки NASA, называется так: «Департамент научного исследования астроматериала» (Astromaterials Research and Exploration Science Directorate).
Работа с образцами
Вообще японский Центр возвели не только для работы с внеземным материалом, добытым миссиями по доставке проб грунта с других небесных тел, но и с метеоритами и космической пылью. Первые, кстати говоря, полезны тем, что их «берут» с блуждающих в космосе небесных тел, а все, что напрямую падает на Землю с неба так или иначе взаимодействует с нашей атмосферой и с земным веществом и поэтому теряет «первозданный» вид. Вторая задача ESCuC – исследовать процесс эволюции вещества в Солнечной системе и в остальных областях Вселенной.
В помещениях ESCuC внеземное вещество в «незагрязненном виде» изучается, по неким первичным признаком описывается, попадает в каталоги, а потом его часть отдают ведущим мировым исследовательским группам или организациям. Важно, что однажды полученный материал постоянно изучается благодаря инновационным методам исследования и постоянно совершенствующимся приборам для анализа (более точные электронные микроскопы и т.п.). По открытому конкурсу вещество с астрономических объектов периодически отдают третьим лицам или учреждениям. Для обмена последними новостями о ходе исследований организуются соответствующие международные симпозиумы.
Структурно ESCuC состоит из 7 помещений: каталогизации образцов, чистовой комнаты, комнаты обработки и чистки, «раздевалки» для переодевания в спецодежду, комнаты подготовки образцов, электронной микроскопии и помещения для работы с образцами.
Чистовая комната, где хранятся образцы Итокава
Летом 2010 г. японская птица стала первым космическим аппаратом, доставившим на Землю образцы вещества астероида и шестым автоматическим аппаратом (лунные породы, доставленные в 1969-1972 гг. астронавтами миссий «Аполлон-11», «-12», «-14», «-15», «-16» и «-17» не в счет, так как то были пилотируемые миссии), который привез внеземное вещество на Землю, после:
— «Луны-16» (сентябрь 1970 г.). Материал из Моря Изобилия;
— «Луны-20» (февраль 1972 г.). Материк к северу от Моря Изобилия, район кратера Амегино;
— «Луны-24» (август 1976 г.). Море Кризисов;
— Genesis (сентябрь 2004 г.). Образцы солнечного ветра;
— Stardust (январь 2006 г.). Образцы из хвоста кометы Вильда 2 (81P/Wild) и частицы межпланетной пыли.
С 2011 г. в ESCuC начали предварительный анализ материала Итокава и предоставление образцов международным исследователям, что внесло большой вклад в понимание процесса эволюции грунта поверхностного слоя астероидов, явления выветривания вещества с астероидов в космосе и природы планетезималей.
В декабре 2011 г. по международному соглашению о сотрудничестве JAXA отправило NASA (КЦ Джонсона) примерно 10% материала из контейнера возвращаемой капсулы первой «Хаябусы».
Микроманипулятор для работы с образцами
С 2013 г. для обнародования результатов анализа астероидного грунта ближе к концу года проводятся ежегодные симпозиумы, на которых обсуждается не только прогресс хода анализа грунта с «Хаябусы-1», но и исследования упавших на территорию Антарктиды метеоритов и будущие миссии доставки внеземных образцов. К последним относятся «Хаябуса-2» (грунт доставлен), американский OSIRIS-REx (доставка в сентябре 2023 г.), миссия к Фобосу Martian Moons eXploration (готовится к запуску в 2024-25 гг.) или, например, американская миссия к комете Чурюмова — Герасименко Comet Astrobiology Exploration Sample Return, для которой Япония должна была сделать теплозащитный экран и возвращаемую капсулу (на сегодняшний день проект не утвержден). В 2019 и 2020 гг., по понятным причинам (мировая эпидемическая обстановка) таковые семинары не проводились.
Ежегодный симпозиум
Группа ASRG
Занимается изучением внеземных образцов так называемая «Группа исследования астроматериала» ASRG (Astromaterials Science Research Group, яп. 地球外物質研究グループ). Подготовка к анализу вещества Рюгу началась в 2017 г., а непосредственным его изучением занимаются представители различных японских учреждений:
— JAXA/ISAS;
— Университета Осаки;
— Научно-исследовательского синхротронного центра префектуры Айти (Aichi Synchrotron Radiation Center);
— Токийского столичного университета (Tokyo Metropolitan University);
— Компании Marine Works Japan Ltd;
— Исследовательского центра Kochi Core Center (преф. Коти), входящего в Японское агентство исследования земли и моря JAMSTEC;
— Центра изучения экстремального ультрафиолетового излучения UVSOR, входящего в Институт молекулярных наук Национального института естественных наук Японии (NINS);
— Лаборатории метеоритов Антарктики Национального института полярных исследований Японии (NIPR).
Взаимозачет
Хорошо, что и в данной области космонавтики международное сотрудничество хорошо работает. По причине схожести миссий OSIRIS-REx и «Хаябуса-2» и частичного «наложения» временного периода их осуществления, NASA и JAXA подписали соглашение об обмене образцами с данных астероидов. Предварительно японцы посетили научный ЦУП «Осириса» в Аризонском Университете, а американцы встретились с командой «Хаябусы-2» в Сагамихара. Стороны договорились обменяться программным обеспечением, данными, технологиями анализа и, конечно же, самими образцами.
Кроме того, в 2021 г. ISAS предоставит определенную часть вещества Рюгу в распоряжение шести международных научных организаций, включая группу специалистов Астробиологической аналитической лаборатории Центра космических полетов Годдарда (Гринбелт, штат Мэриленд).
Департамент ARES (КЦ Джонсона) проделает то же самое с образцами астероида Бенну. Иными словами, после возвращения американского исследовательского аппарата OSIRIS-REx (запланировано на 24 сентября 2023 г.) ARES великодушно поделится новым астероидным веществом с японским Центром ESCuC и иными заинтересованными научными организациями других стран.
Евгений Рыжков
Источники
https://curation.isas.jaxa.jp/curation/escuc/index-j.html
https://curation.isas.jaxa.jp/symposium/index.html
https://curation.isas.jaxa.jp/index.html
