日本的“隼鳥2號”探測器即將回家。在去年從小行星“龍宮”採集樣本後，該航天器距離將樣本送回地球僅剩幾個月的時間。這些樣本包含的物質可能可以追溯到太陽系誕生之初，即46億年前。它們可能為天體的形成方式，甚至地球上生命的起源提供新的見解。但在這一切之前，還有一個小問題，那就是如何將“隼鳥2號”珍貴的貨物從嚴酷的太空真空中安全地帶回科學家手中。
7月14日，日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）與澳大利亞航天局合作，宣佈了樣本的著陸日期：2020年12月6日。JAXA為本次任務選定的著陸地點是南澳大利亞內陸地區一塊12.2萬平方公里的區域，稱為伍麥拉靶場綜合體。澳大利亞航天局代理副局長卡爾·羅德里格斯說：“伍麥拉是一個非常偏遠的地區。這使其成為安全管理和著陸這種特殊飛行器和返回艙的理想場所。”
“隼鳥2號”的前身“隼鳥號”在2010年返回一個裝有約百萬分之一克來自小行星“絲川”塵埃的返回艙時，也使用了伍麥拉著陸場。該任務原本計劃取回更多樣本，但由於深空中的多次事故而受阻。“隼鳥2號”從小行星“龍宮”帶回的樣本應該會更多——最多可達一克物質。JAXA並非唯一在樣本返回工作方面遇到困難的機構：2004年，美國國家航空航天局（NASA）的“創世紀”太陽粒子取回返回艙也遇到了一些問題，由於降落傘未能開啟，返回艙猛烈撞擊了猶他州沙漠。美國宇航局的“星塵”號返回艙——攜帶了懷爾德2號彗星彗尾的樣本——在2006年安全著陸時表現更好。
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“隼鳥2號”的設計與其前身相似，於2014年發射，並於2018年6月抵達“龍宮”。它於2019年2月降落到小行星表面，向地面發射了一個小型射彈，並有望將物質舀入一個容器中（在返回艙返回地球之前，無法確定該操作是否成功）。2019年4月，該航天器從遠處向“龍宮”發射了一個撞擊器，形成了一個小隕石坑。然後在2019年7月再次俯衝，抓取撞擊噴射出的物質。去年11月，“隼鳥2號”最終離開了其圍繞小行星的軌道，開始了為期一年的返程之旅。
當“隼鳥2號”在12月飛掠地球時，它將投放樣本返回艙，該返回艙必須經受住我們大氣層中的劇烈再入，然後安全地降落到地面。航天器將返回太空，執行一項擴充套件任務，前往兩顆可能的備選小行星之一。在地面上，一支由大約10名JAXA科學家組成的團隊——人數很少，足以保證冠狀病毒限制措施不會妨礙回收工作——將等待返回艙的到來。他們將依靠其無線電 Beacon 以及基於無人機的偵察來定位其精確的著陸點。科學家的目標是在著陸後100小時內找到返回艙。“可能，我們可以更快地找到它，” “隼鳥2號”團隊副經理中澤曉說。例如，“隼鳥號”的返回艙在24小時內就被找到了。“但在出現問題的情況下，可能需要更多時間，”他說。
一旦找到返回艙，它將被運送到伍麥拉附近一棟名為“快速檢視設施”的建築物中。對樣本的大部分研究將在日本東京附近的相模原市宇宙外物質樣品管理機構（ESCuC）進行。但一些初步分析將在澳大利亞進行。團隊成員將透過一個小孔窺視返回艙的兩個樣本容器——分別來自小行星上的兩個著陸點——首先確認實際上有一些樣本可供研究。然後，他們將從容器中虹吸出任何揮發性氣體，例如水蒸氣，以確保樣本中這些更精細的成分不會因暴露於地球大氣而變質。“在不開啟容器的情況下，我們可以取出內部釋放的任何揮發物，” “隼鳥2號”樣本分析團隊負責人橘省吾說。“我們將把這些揮發物放入儲氣罐中，並進行快速分析。”
在初步分析之後，大約在返回艙返回地球一天後，JAXA會將樣本空運到ESCuC。在那裡，在潔淨室中，返回艙容器將被首次開啟。一部分樣本將立即被擱置並儲存起來，供後代研究，理想情況下，使用比今天更先進的裝置。（阿波羅計劃的月球樣本也做了類似的事情，這些樣本至今才逐漸被開啟。）剩餘部分將被轉移到充滿純惰性氮氣的腔室中。“所有樣本都將被處理、拍照、稱重，並且[我們將進行]非破壞性的光譜觀測，為進一步分析做好準備，”橘先生說。
JAXA的科學家將有大約一年的時間來對樣本進行初步研究（來自該任務的早期結果表明，“龍宮”儘管由古老物質組成，但可能僅在1000萬年前才形成目前的形狀）。在這項工作之後，一些回收的樣本可能會被髮送給國際合作夥伴進行進一步檢查，具體取決於有多少材料可供分配。該過程可能需要與NASA自己的小行星樣本取回任務OSIRIS-REx達成交換協議，該任務計劃於2023年從小行星“貝努”返回地球。“[我們]樣本的百分之零點五將送到日本，以換取‘隼鳥2號’樣本，”NASA戈達德太空飛行中心的傑森·德沃金說，他是OSIRIS-REx的專案科學家。
然而，“隼鳥2號”將率先登上舞臺。如果一切按計劃進行，它可能會為早期太陽系，甚至可能為我們自己在地球上的起源提供引人入勝的一瞥。科學家們將在其樣本中尋找水合礦物、有機物質和其他生物學基本構件的跡象。“從根本上說，我們對生命的起源非常感興趣，”英國曼徹斯特大學的行星科學家瑞安·瓊斯說，她希望親自研究一些“隼鳥2號”的原始紀念品。“從這樣的小行星取回樣本是其中非常重要的一部分。”