پس از یک سفر هفت ساله که نزدیک به ۴ میلیارد مایل را طی کرد، فضاپیمای OSIRIS-REx ناسا در صبح روز ۲۴ سپتامبر ۲۰۲۳ به آرامی در صحرای یوتا فرود آمد و بار ارزشمندی را حمل کرد. این فضاپیما با موفقیت نمونه ای از سیارک بننو را بازگرداند.
این نمونه که تقریباً نیم پوند وزن دارد، از این سیارک ۸۵ میلیون تنی جمع‌آوری شده است و هدف آن ارائه بینشی از شکل‌گیری منظومه شمسی است. دانشمندان به طور خاص علاقه مند به تعیین اینکه آیا سیارک هایی مانند Bennu حاوی اجزای شیمیایی لازم برای حیات هستند یا خیر.
هزینه ماموریت ناسا در ابتدا ۸۰۰ میلیون دلار تخمین زده شد، اما پیش بینی می شود که برای کمتر از ۹ اونس نمونه جمع آوری شده (۲۵۵ گرم) به حدود ۱.۱۶ میلیارد دلار برسد. با این حال، در مقایسه با سایر مواد، گران ترین ماده نیست.
من به عنوان یک استاد نجوم، از صخره های ماه و مریخ در تدریس خود استفاده می کنم و مجموعه کوچکی از شهاب سنگ ها را نگهداری می کنم. نگه داشتن چیزی میلیاردها ساله از میلیاردها مایل دورتر در دستم واقعاً قابل توجه است.
ارزش گذاری نمونه های فضایی
با تجزیه و تحلیل هزینه، تعداد انگشت شماری از مواد سیارکی معادل ۱۳۲ میلیون دلار در هر اونس یا ۴.۷ میلیون دلار در هر گرم است. این تقریباً ۷۰۰۰۰ برابر گران‌تر از طلا است که در سال‌های اخیر محدوده قیمتی ۱۸۰۰ تا ۲۰۰۰ دلار در هر اونس (۶۰ تا ۷۰ دلار در هر گرم) را حفظ کرده است.
برنامه آپولو، بین سال‌های ۱۹۶۹ و ۱۹۷۲، ۸۴۲ پوند (۳۸۲ کیلوگرم) از نمونه‌های قمری را با هزینه ۱۹ میلیون دلار در هر اونس (۶۷۴ هزار دلار در هر گرم)، با توجه به تورم، به ارمغان آورد. این سنگ‌های ماه با توجه به ارزش اضافی آنها در پیشرفت فناوری‌های پرواز فضایی انسان، یک معامله نسبی در نظر گرفته شدند.
با نگاهی به آینده، ناسا قصد دارد نمونه هایی از مریخ را در اوایل دهه ۲۰۳۰ از طریق مأموریت بازگشت نمونه مریخ بازیابی کند. پیچیدگی این ماموریت که شامل چندین ربات و فضاپیما می‌شود، هزینه‌های تخمینی ۱۱ میلیارد دلاری را افزایش داده است. این هزینه را به ۶۹۰ میلیون دلار در هر اونس یا ۲۴ میلیون دلار در هر گرم می رساند که پنج برابر هزینه واحد نمونه های Bennu است.
بعضی از نمونه ها رایگان هستند
جالب اینجاست که همه سنگ‌های فضایی قیمت بالایی ندارند. روزانه تقریبا ۵۰ تن نمونه رایگان از منظومه شمسی عمدتا به شکل شهاب سنگ به زمین می رسد. در حالی که بیشتر آنها در جو می سوزند، شهاب سنگ هایی که به زمین می رسند را می توان به دست آورد. کندریت‌ها، شهاب‌سنگ‌های معمولی سنگی، را می‌توان به صورت آنلاین با قیمت ۱۵ دلار در هر اونس (۵۰ سنت در هر گرم) خریداری کرد.
با این حال، ارزش علمی این نمونه‌های «رایگان» محدود است زیرا منشأ آنها در ماه یا مریخ نامشخص است و آلودگی روی زمین شناسایی میکروب‌های فرازمینی را به چالش می‌کشد.
نمونه های گران قیمت
برخی از عناصر و مواد معدنی به دلیل کمیاب بودن گران هستند. به عنوان مثال، پولونیوم ۲۰۹، یکی از هفت عنصر رادیواکتیو بسیار کمیاب، ۱.۴ تریلیون دلار در هر اونس (۴۹ میلیارد دلار در هر گرم) قیمت دارد. سنگ‌های قیمتی و الماس‌ها، به‌ویژه آنهایی که کیفیت‌های منحصربه‌فردی دارند، می‌توانند قیمت بالایی نیز داشته باشند.
گران قیمت ترین نمونه
گران‌ترین ماده مصنوعی، یک قفس کوچک کربن با اتم نیتروژن محبوس شده است که به عنوان فولرن درون‌هدرال شناخته می‌شود و هر اونس ۴ میلیارد دلار (هر گرم ۱۴۱ میلیون دلار) هزینه دارد.
در نهایت، پادماده، اگرچه به طور طبیعی وجود دارد، بسیار نادر است. هزینه تولید یک اونس پادماده با استفاده از شتاب دهنده ذرات در سرن نجومی خواهد بود و به یک میلیارد میلیارد (۱۰^۱۸) دلار می رسد.
در نتیجه، در حالی که نمونه ناسا از Bennu هزینه بالایی دارد، مواد دیگری، چه طبیعی و چه مصنوعی، وجود دارند که از نظر هزینه از آن پیشی می گیرند. درایوهای Warp که توسط نابودی ماده-ضد ماده نیرو می‌گیرند، همانطور که در «پیشتازان فضا» پیش‌بینی شده‌اند، یک چشم‌انداز دور و پرهزینه باقی می‌مانند.
سوالات
چرا Osiris REx به Bennu می رود؟
OSIRIS-REx اولین ماموریت ایالات متحده برای جمع آوری نمونه از یک سیارک است. این در ۲۴ سپتامبر ۲۰۲۳ برای رساندن مواد از سیارک بننو به زمین بازگشت. فضاپیما فرود نیامد، اما به مأموریت جدیدی به نام OSIRIS-APEX برای کاوش سیارک آپوفیس ادامه داد.
اگر بننو به زمین برخورد کند چه اتفاقی می افتد؟
Bennu به اندازه کافی بزرگ است که باعث تخریب قابل توجهی در زمین شود. اگر با ما برخورد می کرد، سنگ فضایی دهانه ای به عرض چندین مایل در سطح سیاره ایجاد می کرد.
چرا بننو مهم است؟
سیارک ها ممکن است سرنخ هایی در مورد منشاء تمام حیات روی زمین ارائه دهند… بننو یک مصنوع باستانی است که در خلاء فضا حفظ شده و در مدار سیارات، قمرها، سیارک ها و دنباله دارها می چرخد. از آنجایی که بننو بسیار قدیمی است، می‌تواند از مواد حاوی مولکول‌هایی تشکیل شده باشد که در زمان شکل‌گیری حیات روی زمین وجود داشتند.
سطح بنو چگونه است؟
تیم OSIRIS-REx بر اساس مشاهدات تلسکوپ های زمین و فضا، به جای ساحل صاف و شنی که انتظار داشتند، سطحی پوشیده از تخته سنگ پیدا کردند. دانشمندان همچنین دریافتند که بننو ذرات سنگ را در فضا آزاد می کند.
کربنات های موجود در Bennu چیست؟
اگر رگه های Bennu کربناته باشند، جریان سیال و رسوب هیدروترمال در بدن مادر Bennu در مقیاس کیلومتری برای هزاران تا میلیون ها سال رخ می داد. این نشان دهنده تغییرات هیدروترمال سیستم باز در مقیاس بزرگ سیارک های کربنی در منظومه شمسی اولیه است.
آیا بننو آب دارد؟
مطالعات اولیه نمونه سیارک ۴.۵ میلیارد ساله بننو که در فضا جمع آوری و توسط ناسا به زمین آورده شد، شواهدی از محتوای کربن و آب بالا را نشان می دهد. این یافته ها در کنار هم می تواند نشان دهد که بلوک های سازنده حیات روی زمین ممکن است در سنگ وجود داشته باشد.
آیا بننو دهانه دارد؟
آنها در مجموع ۱۵۶۰ دهانه در Bennu را بررسی کردند و چیز بسیار جالبی پیدا کردند [پیوند به کاغذ]. دارای چند دهانه بزرگ و دهانه های متوسط تر است.
چه عناصر کمیاب در سیارک ها وجود دارد؟
سیارک ها را می توان به طور کلی به آنهایی که عمدتاً از مواد کربنی، سیلیکات یا فلز ساخته شده اند، دسته بندی کرد. سیارک‌های فلزی عمدتاً از آهن و نیکل تشکیل شده‌اند، اما ممکن است حاوی فلزات کمیاب مانند پلاتین، طلا، ایریدیم، پالادیوم، اسمیم، روتنیوم و رودیوم با غلظت‌هایی چند برابر بیشتر از آنچه در زمین یافت می‌شوند، باشند.
تعاریف
سفینه فضایی OSIRIS-REx:
فضاپیمای OSIRIS-REx ناسا یک کاوشگر فضایی است که برای مطالعه و جمع آوری نمونه از سیارک نزدیک به زمین Bennu طراحی شده است.
بنو:
Bennu یک سیارک است و در متن متن، هدف ماموریت OSIRIS-REx ناسا است. فضاپیما نمونه ای از این سیارک جمع آوری کرد.
ناسا:
ناسا یا اداره ملی هوانوردی و فضایی، آژانس دولتی ایالات متحده مسئول برنامه فضایی غیرنظامی کشور و تحقیقات هوانوردی و هوافضا است.
تشکیل منظومه شمسی:
فرآیندی که طی آن منظومه شمسی، از جمله خورشید، سیارات، و سایر اجرام آسمانی، از یک قرص در حال چرخش غبار و گاز سرچشمه می گیرند.
برنامه آپولو:
برنامه آپولو مجموعه ای از ماموریت های فضایی بود که توسط ناسا در دهه ۱۹۶۰ و اوایل دهه ۱۹۷۰ با هدف فرود انسان بر روی ماه انجام شد. نمونه های ماه را با موفقیت به ارمغان آورد.
صخره های ماه:
سنگ های جمع آوری شده از سطح ماه، به ویژه در طول ماموریت های آپولو، بینش های ارزشمندی را در مورد زمین شناسی و تاریخ ماه ارائه می دهند.
بازگشت نمونه مریخ:
ماموریت برنامه ریزی شده ناسا برای جمع آوری و بازگرداندن نمونه ها از سطح مریخ که انتظار می رود در اوایل دهه ۲۰۳۰ انجام شود.
مریخ نورد پشتکار:
مریخ نورد Perseverance ناسا یک کاوشگر رباتیک است که در حال حاضر در مریخ است و وظیفه دارد نشانه هایی از حیات میکروبی گذشته را جستجو کند، نمونه ها را جمع آوری کند و فناوری هایی را برای ماموریت های انسانی آینده آزمایش کند.
شهاب سنگ ها:
شهاب سنگ ها قطعاتی از سیارک ها یا اجرام دیگر از فضا هستند که از عبور خود از جو زمین جان سالم به در می برند و به زمین می رسند.
کندریت ها:
کندریت ها نوعی شهاب سنگ سنگی هستند که حاوی دانه های کوچک و گردی به نام کندرول هستند که در اوایل منظومه شمسی تشکیل شده اند.
پالازیت ها:
پالازیت نوعی شهاب سنگ است که ترکیبی از مواد سنگی و آهن نیکل است که اغلب حاوی ماده معدنی الیوین است.
سنگ های قیمتی:
سنگ های قیمتی یا نیمه قیمتی که برای استفاده در جواهرات تراش و صیقل داده می شوند. از نمونه های ذکر شده می توان به زمرد و الماس اشاره کرد.
فولرین های اندوهدرال:
ساختارهای مولکولی که در آن یک مولکول یا اتم کوچکتر درون یک فولرن (مولکولی متشکل از کربن، به شکل یک کره توخالی، بیضی یا لوله) محصور شده است.
ضد ماده:
پادماده از پادذراتی تشکیل شده است که همتای ذرات موجود در ماده معمولی هستند. هنگامی که پاد ماده با ماده تماس پیدا می کند، یکدیگر را از بین می برند.
شتاب دهنده ذرات در سرن:
CERN یا سازمان اروپایی تحقیقات هسته ای، یک شتاب دهنده ذرات را راه اندازی می کند که یک دستگاه بزرگ و دایره ای است که برای شتاب دادن ذرات به سرعت بالا برای اهداف تجربی در فیزیک ذرات استفاده می شود.
درایوهای Warp:
همانطور که در “پیشتازان فضا” ذکر شد، درایوهای تار، سیستم‌های پیشران فضاپیماهای خیالی هستند که با دستکاری فضازمان امکان سفر سریع‌تر از نور را فراهم می‌کنند.
