Misja próba powrotu jest misja kosmiczna , której celem jest przywrócenie do Ziemi do analizy próbek z innego ciała niebieskiego - planety , komety , planetoidy - lub międzyplanetarnych i międzygwiezdnych cząsteczek. Ten rodzaj misji może być wykonywany przez robota ( sondę kosmiczną ) lub w ramach misji załogowej. W porównaniu z badaniami przeprowadzonymi na miejscu za pomocą instrumentów robota, takiego jak łazik marsjański Curiosity , powrót próbki gleby na Ziemię umożliwia wykonywanie analiz z dużo większą precyzją, manipulowanie próbką i modyfikowanie warunków eksperymentu, jak np. rozwój technologii i wiedzy.
Przeprowadzono kilka przykładowych misji powrotowych. Umożliwili przywiezienie na Ziemię księżycowych skał (załogowe misje kosmiczne z programu Apollo , sondy kosmiczne z programu Luna , Chang'e 5 ), próbki wiatru słonecznego (misja Genesis ), ogon komety ( Stardust ) i asteroidę ( Hayabusa , Hayabusa 2 ). Kilka misji na Księżyc iz planetoid są w toku lub planowanych na drugą połowę dekady 2010: OSIRIS-Rex , Martian Moons Exploration , Martian próbka misja powrót , Zheng He , itd ... Wszystkie te misje wiążą się z trudnościami: w zależności od celu konieczne jest wychwycenie cząstek poruszających się z prędkością kilku km / s, wykonanie automatycznego lądowania na ciele praktycznie pozbawionym grawitacji lub wręcz przeciwnie, aby móc wylądować i zabrać ponownie wyłączyć z dużej studni grawitacyjnej , aby wdrożyć system próbkowania działający w polu o niskiej grawitacji, automatycznie łączyć złożone operacje ze względu na odległość, która nie pozwala operatorowi na zdalne sterowanie nimi, mieć system przechowywania bez zanieczyszczeń, który może zachować właściwości próbek i we wszystkich przypadkach wraca do atmosfery ziemskiej z dużą prędkością i dużą precyzją. Powrót na Ziemię próbek marsjańskich, które w 2014 roku stanowi jeden z najważniejszych celów w zakresie badania Układu Słonecznego , jeszcze nie zmaterializowała się zarówno ze względów finansowych i technologicznych.
Badanie układu słonecznego jest głównym celem naukowym. Chodzi o zrozumienie, w jaki sposób powstał nasz Układ Słoneczny i ekstrapolację informacji o strukturze naszego wszechświata. Może również dostarczyć nieocenionych wskazówek dotyczących procesu pojawiania się życia na Ziemi i przyszłej ewolucji naszej planety, np. Umożliwiając sprecyzowanie mechanizmów ewolucji klimatu Ziemi. Wreszcie, badanie to może również doprowadzić do odkrycia nowych form życia , które rzuciłyby zupełnie nowe światło na dziedzinę biologii .
Do początku eksploracji kosmosu w Układzie Słonecznym (1958), nasza wiedza o różnych ciałach Układu Słonecznego została oparta na obserwacjach dokonanych z wykorzystaniem naziemnych teleskopów i na badaniach meteorytów zgromadzonych na powierzchni Ziemi., Fragmenty ciał niebieskich (komety, asteroidy, planety) wyrzucone w przestrzeń kosmiczną przez różnego rodzaju zdarzenia (szczątki po uderzeniu meteorytu w większe ciało, wulkanizm, zniszczenie pierwotnego ciała podczas zderzenia, wyrzucenie z obracającego się ciała niebieskiego przy niskiej grawitacji, składnik ogona komety, szczątki komety zgniecionej przez pole grawitacyjne Słońca,…). Uzyskane informacje są fragmentaryczne, nawet jeśli początki spektroskopii pozwalają na częściowe i zgrubne określenie głównych pierwiastków chemicznych obecnych na powierzchni tych ciał lub w ich atmosferze. Odległe lub małe obiekty są poza zasięgiem najpotężniejszych teleskopów, podobnie jak najdalsza strona Księżyca .
Pierwsze sondy kosmiczne , które przelatują tylko nad Księżycem, Marsem i Wenus, natychmiast dokonują zbioru odkryć: obraz odległej strony Księżyca ukazujący zdumiewającą dysetrię, sterylność Marsa, wenusjańskie piekło. Udoskonalenie technologii kosmicznych umożliwia umieszczenie pierwszych sond kosmicznych na orbicie wokół Księżyca, Marsa i Wenus, a następnie wystrzeliwanie sond kosmicznych w kierunku bardziej odległych miejsc docelowych (planety zewnętrzne) lub trudniej dostępnych (Merkury). Te sondy kosmiczne posiadają kamery, spektrometry obserwujące w różnych długościach fal i inne instrumenty, które pozwalają na zdalne uzyskanie informacji o topografii i strukturze (gęstość, rozkład masy) tych ciał, składzie elementarnym, izotopowym i molekularnym ich powierzchni. i atmosferę. Te sondy kosmiczne odkrywają ogromną różnorodność ciał niebieskich: podziemne oceany Europy i Ganimedesa , złożoną chemię Tytana , wulkanizm Io itp. Zrobotyzowane statki kosmiczne są udoskonalane i lądują na powierzchni Księżyca ( program Surveyor ), a następnie Marsa ( program Viking , Mars 3 ) i Wenus ( program Venera ), umożliwiając badanie powierzchni tych ciał in situ . The Viking Landers są pierwsze sondy kosmiczne Aby podjąć próbę pogłębionej analizy próbek z marsjańskiej gleby w celu wykrycia obecności organizmów żywych, ale instrumentem nie dostarcza użytecznych informacji. Pierwszymi urządzeniami poruszającymi się po powierzchni były radzieckie Lunakhody na początku lat 70. Po nich pojawiły się dwa łaziki eksploracyjne Marsa (2004), ale przede wszystkim Mars Science Laboratory (2011).
Przykładowa misja powrotna spełnia wiele potrzeb naukowych, których nie może spełnić badanie przeprowadzone na miejscu:
Księżyc
Model lądownika księżycowego Luna 16 z systemem zbierania i u góry kapsułą załadowaną powrotem na Ziemię.
Kolektor cząstek wiatru słonecznego z Genesis .
Kolektor cząstek pyłu z ogona komety zbudowany z bloków aerożelu na pokładzie Stardust .
| Data wydania | Misja | Agencja country / space | Typ próbki | Metoda zbierania | Próbka przyniesiona | Wróć na Ziemię | Status |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 14 czerwca 1969 | Luna 15B | związek Radziecki | Księżycowy regolit | Lądownik wyposażony w łopatę | Niepowodzenie (przy uruchomieniu) | ||
| 13 lipca 1969 | Luna 15 | związek Radziecki | Księżycowy regolit | Lądownik wyposażony w łopatę | Niepowodzenie (lądowanie na Księżycu) | ||
| 16 lipca 1969 | Apollo 11 | NASA | Księżycowy kamień / regolit | Odbiór przez załogę | 21,55 kg | 24 lipca 1969 | Sukces |
| 23 września 1969 | Cosmos 300 (w) | związek Radziecki | Księżycowy regolit | Lądownik wyposażony w łopatę | Niepowodzenie (utknął na orbicie okołoziemskiej) | ||
| 22 października 1969 | Cosmos 305 (w) | związek Radziecki | Księżycowy regolit | Lądownik wyposażony w łopatę | Niepowodzenie (utknął na orbicie okołoziemskiej) | ||
| 14 listopada 1969 | Apollo 12 | NASA | Księżycowy kamień / regolit | Odbiór przez załogę | 34,4 kg | 24 listopada 1969 | Sukces |
| 6 lutego 1970 | Luna 16A | związek Radziecki | Księżycowy regolit | Lądownik wyposażony w łopatę | Niepowodzenie (lądowanie na Księżycu) | ||
| 11 kwietnia 1970 | Apollo 13 | NASA | Księżycowy kamień / regolit | Odbiór przez załogę | 17 kwietnia 1970 | Awaria (brak lądowania na Księżycu, ale przetrwanie załogi) | |
| 12 września 1970 | Luna 16 | związek Radziecki | Księżycowy regolit | Lądownik wyposażony w łopatę | 101 g | 24 września 1970 | Sukces |
| 31 stycznia 1971 | Apollo 14 | NASA | Księżycowy kamień / regolit | Odbiór przez załogę | 43 kg | 9 lutego 1971 | Sukces |
| 26 lipca 1971 | Apollo 15 | NASA | Księżycowy kamień / regolit | Odbiór przez załogę | 77 kg | 7 sierpnia 1971 | Sukces |
| 02 września 1971 | Luna 18 | związek Radziecki | Księżycowy regolit | Lądownik wyposażony w łopatę | Niepowodzenie (lądowanie na Księżycu) | ||
| 16 kwietnia 1972 | Apollo 16 | NASA | Księżycowy kamień / regolit | Odbiór przez załogę | 95,8 kg | 27 kwietnia 1972 | Sukces |
| 14 lutego 1972 | Luna 20 | związek Radziecki | księżycowy regolit | Lądownik wyposażony w łopatę | 55 g | 25 lutego 1972 | Sukces |
| 7 grudnia 1972 | Apollo 17 | NASA | Księżycowy kamień / regolit | Odbiór przez załogę | 110 kg | 19 grudnia 1972 | Sukces |
| 28 października 1974 | Luna 23 | związek Radziecki | Księżycowy regolit | Lądownik wyposażony w łopatę | Niepowodzenie (wiertło jest uszkodzone) | ||
| 16 października 1975 | Luna 24A | związek Radziecki | Księżycowy regolit | Lądownik wyposażony w łopatę | Niepowodzenie (przy uruchomieniu) | ||
| 9 sierpnia 1976 | Luna 24 | związek Radziecki | księżycowy regolit | Lądownik wyposażony w łopatę | 170 g | 22 sierpnia 1976 | Sukces |
| 7 lutego 1999 | Gwiezdny pył | NASA | Ogon komety 81P / Dziki | Kolektor z aerożelem | 15 stycznia 2006 | Sukces | |
| 8 sierpnia 2001 | Geneza | NASA | Cząsteczki wiatru słonecznego | Kolektory złożone z wafli wykonanych z oczyszczonych materiałów | Ponad milion cząstek | 8 września 2004 | Częściowy sukces (powrotna kapsuła wypatroszona podczas lądowania na Ziemi) |
| 9 maja 2003 | Hayabusa | JAXA | Asteroida (25143) Itokawa | Wystrzelenie pocisku z bliskiej odległości i zebranie gruzu | 1500 ziaren ziemi asteroidy | 13 czerwca 2010 | Częściowy sukces (zebrano mniejszą próbkę niż oczekiwano) |
| 8 listopada 2011 | Phobos-Grunt | Roscosmos | Sol of Phobos (księżyc Marsa ) | Podwozie wraz z ramionami manipulatora | Niepowodzenie (przy uruchomieniu) | ||
| 3 grudnia 2014 | Hayabusa 2 | JAXA | Asteroida (162173) Ryugu | Wystrzelenie pocisku z bliskiej odległości i zebranie gruzu | 5,4 g | 5 grudnia 2020 r | Sukces |
| 23 listopada 2020 r | Chang'e 5 | CNSA | Księżycowy regolit | Lądownik wyposażony w łopatę i wiertarkę | 1731 g | 16 grudnia 2020 r | Sukces |
| 6 września 2016 r | OSIRIS-REx | NASA | Asteroida (101955) Bénou | strumień azotu, aby unieść regolit | > 60 g regolitu | Wrzesień 2023 | W trakcie |
| Data rozpoczęcia | Misja | Agencja country / space | Typ próbki | Metoda zbierania | Próbka przyniesiona | Wróć na Ziemię | Uwaga |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2024 | Chang'e 6 | CNSA | Księżycowy regolit | Lądownik wyposażony w łopatę i wiertarkę | ~ 2 kg | 2024 | W opracowaniu |
| 2024 | Eksploracja księżyców Marsa | JAXA | Gleba Fobosa | Lander | > 10 g | 2029 | W opracowaniu |
| 2026 | Misja powrotu próbek z Marsa | NASA / ESA | Ziemia marsjańska, rdzenie różnych skał | Coring obsługiwany przez łazik Perseverance | 2031 | W opracowaniu |
| Data wydania | Misja | Agencja kosmiczna | Typ próbki | Metoda zbierania | Próbka sprowadzona z powrotem (cel) | Data powrotu na Ziemię | Status |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2022-2024 | Zheng He | CNSA | Asteroida (469219) Kamoʻoalewa | Podwozie z ramionami manipulatora i wiertłem | > 200 g | W badaniu | |
| ~ 2028 | Luna 28 | Roscosmos | Księżycowy regolit | Lander | 1 kg | W badaniu | |
| Dekada 2020 | HERACLE | ESA | Astromobile | ~ 15 g (co najmniej 10 próbek) | W badaniu |