Vad tycker du om en asteroid? Många människor tänker på dem som potatisformade, inert och kanske ganska matt, pockmarkerade föremål — långt borta i rymden. Men under de senaste tio åren, två japanska rymduppdrag – Hayabusa och nu Hayabusa 2 – har skickat den synen till historieböckerna. Asteroider är intressanta kroppar som kanske kan förklara hur livet på jorden uppstod.

Japanska rymdorganisationen, JAXA, är på väg att föra tillbaka prover till jorden från den 1 km breda asteroiden Ryugu – med landning väntad den 6 december vid en militär testplats i södra Australien. Den första Hayabusa-farkosten returnerade prover från asteroiden Itokawa 2010, som liksom Ryugu kretsar runt solen nära jorden. Jag är en av forskarna som analyserade kornen, och jag ser nu fram emot att undersöka Ryugu.

Observationer från Hayabusa 2-kamerorna har redan avslöjat några spännande egenskaper hos asteroiden Ryugu (som betyder "Drakens palats"). Det verkar som om asteroiden bildades som en snurrande bråtehög av tidigare generationer av olika asteroider. Ryugu visar att asteroider har en rik och väl dokumenterad historia, bombarderas med meteoriter och väderbitna av den hårda solvinden och kosmiska strålarna.

Många "kolhaltiga kondritmeteoriter" som Ryugu är rika på vattenförande mineraler som leror - de kan faktiskt ha fört vatten till jorden. Spännande nog, observationer av Ryugu tyder på att den inte är så vattenrik som man hade förväntat sig när den valdes ut som mål för detta uppdrag. Det kan vara så att vattnet i asteroiderna som det bildades av kokade bort till följd av intern uppvärmning av radioaktivt material. I kontrast, Asteroid Bennu, som har provtagits av NASAs Osiris Rex-uppdrag och kommer att ta tillbaka prover 2023, verkar vara rik på hydrerade mineraler.

Ryugu kunde berätta mycket om solsystemets historia. Jorden och de andra planeterna bildades av små, steniga kroppar i en skiva av gas, is och damm som kallas solnebulosan. Asteroider är resterna från denna process. Medan planeterna har genomgått omfattande förändringar, utvecklar skorpor, mantlar och kärnor under deras livstid, asteroider har inte. Genom att studera primitiva prover från asteroider, vi kan därför knäcka många hemligheter om hur solsystemet bildades.

Till exempel, fanns byggstenarna för livet i den nebulosan eller utvecklades de senare på jorden? Om de fanns i nebulosan, vi kanske kan se dem på Ryugu. Tidigare forskning har faktiskt föreslagit att reaktioner med vatten på asteroider är kopplade till produktionen av aminosyror, som utgör proteiner. Om vi ​​fann att livets byggstenar fanns vid den tidpunkt då jorden föddes, detta kan betyda att livet kan vara vanligare i universum än du kanske tror. Det kan också hjälpa oss att arbeta med hur organiskt material sprids till planeter, som Mars och Jorden.

En av fördelarna med ett noggrant förberett provuppdrag som Hayabusa 2 är att kontaminering från organiskt material på jorden är på en absolut minimal nivå. Så om vi hittar aminosyror på Ryugu, vi kan vara säkra på att de faktiskt kom därifrån.

Knepig provtagning

Att få provet var inte lätt, dock. För att få en bit under Ryugus yta, där materialet är skyddat från meteoritnedslag och strålning, rymdfarkosten var tvungen att flytta till ett säkert avstånd från den. Där, den avfyrade en projektil mot asteroidens yta. Den lilla kratern som skapades besöktes sedan i en kort touchdown när material samlades in. JAXA är försiktiga med att säga hur mycket som har samlats in, men vi hoppas på tiotals gram.

Samma provtagningsmekanism användes i Hayabusa 1-uppdraget, men vid det tillfället var projektorerna och insamlingen felaktiga – vilket ledde till att bara ett tunt moln av damm samlades.

Dock, även det gjorde det möjligt för oss att räkna ut hur Itokawa bildades och att den var identisk i mineralogin med en typ av meteorit som kallas "LL5". Detta hjälpte oss därför att förklara hur tusentals LL5-meteoriter i våra markbundna samlingar också bildades.

Nästa steg

Hayabusa 2, som har varit på ett sexårigt uppdrag, reste till jorden i november 2019. Det kommer att finnas livebevakning på YouTube som visar eldklotet från returkapseln, och en radiofyr i kapseln kommer att underlätta snabb återhämtning med drönare och helikoptrar. Efter återvinning av kapseln, det kommer att tas till Sagamihara Campus nära Tokyo, Japan, för öppning.

Returuppdrag för prover kräver laboratorietekniker som kan analysera minutprover. Vi kommer att använda toppmoderna metoder inklusive organiska analyser, elektronmikroskopi, som avfyrar elektroner mot ett prov för att ge en mycket förstorad bild, och synkrotroner – enorma acceleratorer som genererar röntgenstrålar för att studera materia i minimal detalj. Lite som under Apollo-eran på 1960- och 70-talen, och Stardust-uppdraget från 2006 och framåt, nästa generation av provuppdrag kommer att driva vår analytiska förmåga på jorden framåt.

När återvändandeuppdraget pågår, rymdfarkosten minus dess last av asteroidprovet kommer att fortsätta till den sista delen av uppdraget, på väg till en liten asteroid som heter 1998KY26. Den kommer att anlända 2031 efter en serie av jordens förbiflygningar. Kan Hayabusa 2 verkligen landa på denna 30 meter breda asteroid? Det kommer att bli en fascinerande utmaning. Det kan också hjälpa oss att ta reda på hur vi kan avleda en asteroid som kan vara nära att krascha in i jorden i framtiden.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.