Het Instituut voor Planetair Onderzoek van DLR (Duits Lucht- en Ruimtevaartcentrum) begint met de bouw van een nieuw laboratorium voor monsteranalyse (SAL) dat zich toelegt op de studie van gesteente- en stofmonsters van planetaire lichamen zoals asteroïden en de maan. De eerste fase zal eind 2022 operationeel zijn, op tijd om monsters te verwelkomen die zijn verzameld door de Hayabusa2-missie, en volledig klaar in 2023. Een statusrapport zal vandaag worden gepresenteerd op het Europlanet Science Congress (EPSC) 2021.

De jaren 2020 beloven een overvloed aan nieuwe missies die planetaire monsters naar de aarde terugbrengen voor analyse. Wetenschappers kunnen enorm veel leren over planetaire lichamen door teledetectie-orbiters te sturen, en nog meer door 'in situ' verkenning met landers en rovers. Echter, gevoelige laboratoriuminstrumenten op aarde kunnen informatie extraheren die ver buiten het bereik van de huidige robottechnologie ligt, waardoor onderzoekers de chemische stof kunnen bepalen, isotoop, mineralogisch, structurele en fysieke eigenschappen van buitenaards materiaal uit slechts een enkele, klein monster.

"De SAL-faciliteit zal ons in staat stellen om monsters te bestuderen van macroscopisch niveau tot op nanometrische schaal en ons helpen de belangrijkste vragen over de vorming en evolutie van planetaire lichamen te beantwoorden, "zei Dr. Enrica Bonato van DLR. "Sampleretour geeft ons de "grondwaarheid" over het bezochte lichaam, het verifiëren en valideren van conclusies die kunnen worden getrokken door teledetectie. SAL zal een aantal echt opwindende wetenschap ontsluiten, zoals het zoeken naar sporen van water en organisch materiaal, vooral in de monsters teruggekeerd van asteroïden. Dit zijn overblijfselen van "mislukte" planeten, dus zorg voor materiaal dat inzicht geeft in de vroege stadia van het zonnestelsel en de planetaire evolutie."

De oprichting van SAL vergde een planning van drie jaar en de eerste instrumenten zullen in de zomer van 2022 worden opgeleverd. De ultramoderne apparatuur zal onderzoekers in staat stellen de gesteentemonsters af te beelden met een zeer hoge vergroting en resolutie, evenals om de chemische en mineralogische samenstelling tot in detail te bepalen. Het laboratorium wordt geclassificeerd als een "superschone" faciliteit, met duizend keer minder deeltjes per kubieke meter toegestaan ​​dan in een standaard cleanroom. Iedereen die binnenkomt, zal beschermende uitrusting dragen om de omgeving zo schoon mogelijk te houden, en SAL zullen worden uitgerust met handschoenkasten voor het hanteren en voorbereiden van de monsters. Alle monsters worden onder droge stikstof bewaard en tussen de instrumenten getransporteerd in met droge stikstof gevulde containers.

Samen met andere laboratoriumfaciliteiten binnen het Institute of Planetary Research (inclusief het Planetary Spectroscopy Laboratory en Planetary Analogue Simulation Laboratory), de nieuwe SAL zal openstaan ​​voor de wetenschappelijke gemeenschap voor "transnationale toegang"-bezoeken die worden ondersteund door de onderzoeksinfrastructuur van Europlanet 2024.

De eerste onderzoeken bij SAL zullen betrekking hebben op twee kleine, koolstofhoudende asteroïden:Ryugu, monsters waarvan eind 2020 door JAXA's Hayabusa2-missie zijn teruggekeerd, en Bennu, van waaruit NASA's OSIRIS-REx-missie in 2023 monsters terug naar de aarde zal brengen.

"Hayabusa2 en OSIRIS-REx zijn in veel opzichten zustermissies, zowel in het soort lichaam dat wordt bezocht, en in nauwe samenwerking met wetenschappers en de sponsorende instanties. Internationale samenwerking is een belangrijk onderdeel van het voorbeeldretourverhaal, en wordt nog belangrijker als het gaat om analyse, " zei Bonato. "We kijken er ook naar uit om monsters van de maan van Mars te ontvangen (en mogelijk te cureren), Fobo's, teruggegeven door JAXA's Martian Moons eXploration (MMX) missie laat in het decennium. We hopen in het begin van het decennium ook monsters te ontvangen bij SAL van de maan van de Chinese Chang'E 5- en 6-missies."

Een samenwerking met het Natural History Museum en het Helmholtz Center Berlin in Berlijn heeft tot doel binnen de komende 5-10 jaar een excellentiecentrum voor monsteranalyse in Berlijn op te richten. In de toekomst, SAL zou kunnen worden uitgebreid tot een volledige beheerfaciliteit.

"Geretourneerde monsters kunnen tientallen jaren worden bewaard en door toekomstige generaties worden gebruikt om vragen te beantwoorden waaraan we nog niet eens hebben gedacht, met behulp van laboratoriuminstrumenten die niet eens zijn bedacht, " voegde Jörn Helbert toe, Afdelingshoofd Planetaire Laboratoria bij DLR.