Institutet för planetarisk forskning vid DLR (German Aerospace Center) börjar bygga ett nytt Sample Analysis Laboratory (SAL) dedikerat till studier av sten- och stoftprover från planetariska kroppar som asteroider och månen. Den första fasen kommer att vara i drift i slutet av 2022, i tid för att välkomna prover som samlats in av Hayabusa2-uppdraget, och helt klar till 2023. En lägesrapport kommer att presenteras idag på Europlanet Science Congress (EPSC) 2021.

2020-talet lovar en mängd nya uppdrag som returnerar planetariska prover till jorden för analys. Forskare kan lära sig enormt mycket om planetkroppar genom att skicka fjärravkänningskretsar, och ännu mer genom "in situ"-utforskning med landare och rovers. Dock, känsliga laboratorieinstrument på jorden kan extrahera information långt utom räckhåll för nuvarande robotteknologi, gör det möjligt för forskare att fastställa kemikalien, isotopisk, mineralogiska, strukturella och fysikaliska egenskaper hos utomjordiskt material från bara en enda, litet prov.

"SAL-anläggningen kommer att tillåta oss att studera prover från en makroskopisk nivå ner till den nanometriska skalan och hjälpa oss att svara på nyckelfrågor om bildning och utveckling av planetariska kroppar, " sa Dr. Enrica Bonato från DLR. "Provretur ger oss "grundsanning" om den besökta kroppen, verifiera och validera slutsatser som kan dras genom fjärranalys. SAL kommer att låsa upp lite riktigt spännande vetenskap, som att leta efter spår av vatten och organiskt material, särskilt i proverna som återvänts från asteroider. Dessa är rester av "misslyckade" planeter, så tillhandahåll material som ger insikter i de tidiga stadierna av solsystemet och planetarisk evolution."

Etableringen av SAL har tagit tre års planering och anläggningen kommer att få sina första instrument levererade sommaren 2022. Den toppmoderna utrustningen gör det möjligt för forskare att avbilda bergproverna med mycket hög förstoring och upplösning, samt att bestämma den kemiska och mineralogiska sammansättningen i detalj. Laboratoriet kommer att klassas som en "superren" anläggning, med tusen gånger färre partiklar per kubikmeter tillåtna än i ett vanligt renrum. Skyddsutrustning kommer att bäras av alla som går in för att hålla miljön så ren som möjligt, och SAL kommer att utrustas med handskfack för hantering och beredning av proverna. Alla prover kommer att förvaras under torrt kväve och transporteras mellan instrumenten i torra kvävefyllda behållare.

Tillsammans med andra laboratorieanläggningar inom Institutet för Planetforskning (inklusive Planetary Spectroscopy Laboratory och Planetary Analogue Simulation Laboratory), det nya SAL kommer att vara öppet för forskarvärlden för "transnationella access"-besök med stöd av Europlanet 2024 Research Infrastructure.

De första studierna på SAL kommer att avse två små, kolhaltiga asteroider:Ryugu, prover som returnerades av JAXAs Hayabusa2-uppdrag i slutet av 2020, och Bennu, varifrån NASA:s OSIRIS-REx-uppdrag kommer att leverera prover tillbaka till jorden 2023.

"Hayabusa2 och OSIRIS-REx är på många sätt systeruppdrag, både i den typ av kropp som besöks, och i nära samarbete mellan forskare och de sponsrande organen. Internationellt samarbete är en viktig del av berättelsen om återvändande exempel, och blir ännu viktigare när det gäller analys, " sa Bonato. "Vi ser också fram emot att ta emot (och eventuellt kurera) prover från Mars måne, Phobos, återvände av JAXAs Martian Moons eXploration (MMX) uppdrag sent på decenniet. Vi hoppas också få ta emot prover på SAL från månen i början av decenniet från Kinas Chang'E 5- och 6-uppdrag."

Ett samarbete med Naturhistoriska museet och Helmholtz Center Berlin i Berlin syftar till att etablera ett excellenscentrum för provanalys i Berlin inom de närmaste 5-10 åren. I framtiden, SAL skulle kunna byggas ut till en komplett kurationsanläggning.

"Returerade prover kan bevaras i årtionden och användas av framtida generationer för att svara på frågor som vi inte ens har tänkt på ännu med hjälp av laboratorieinstrument som inte ens har föreställts, tillade Jörn Helbert, Avdelningschef för planetariska laboratorier vid DLR.